复合氧化物纳米粉体颜料的制备和表征

印染行业重点技术发展的目标之一就是研制开发高效、环保、安全的新型染化料,为了解决纺织印染中的废水污染问题,发展无水印染新技术,是一个引起人们广泛关注的新研究方向。我们受红宝石,蓝宝石结构特征的启发,尝试采用均相沉淀法合成以α-氧化铝为基质,通过少量掺杂呈色离子的复合氧化物颜料。实验中,将结晶氯化铝和一定比例的发色离子氯化物混合,用适量的蒸馏水溶解,再溶入尿素和聚乙烯吡咯烷酮,超声振荡均匀,将上述液体加热回流,煅烧反应后的产物,得到纳米无机颜料。通过XRD测定样品的晶型和纯度,确定新型颜料的主体成分是α-氧化铝,用紫外可见光谱仪测试样品的漫反射光谱,发现掺杂离子周围的配位环境变化导致吸收峰谱带发生变化。在此基础上用分光密度仪表征样品的色度,应用SEM进行微观形貌分析,样品粒径范围在200～300nm。将制成的复合氧化物颜料用饱和盐酸浸泡,对浸出液进行ICP测试,发现掺杂离子溶出量非常少,说明新型颜料具有良好的化学稳定性。上述结果说明,这类新型无机纳米粉体颜料各种耐性良好、无毒害,可以满足熔体纺丝要求,有望在无水印染方面得到应用。

钇复合氧化物颜料的制备与表征

通过尿素分解法,把三价铬离子掺入到钇铝石榴石Y3Al5O12中,采用共沉淀法制备出绿色颜料。扫描电镜测试表明产物颗粒直径在200nm左右,用XRD测试复合氧化物的结晶相行为,确定主相是钇铝石榴石相,用紫外可见漫反射光谱测试掺杂离子的配位状态和电子跃迁行为,用色度学测试氧化物颜色特征。将复合氧化物颜料颗粒与高分子聚丙烯共混,熔体纺丝,并通过北京同步辐射X射线CT对制得的纤维加以测试,结果表明复合氧化物颜料在高分子基质中得到良好的分散。这种颜料性能稳定,对环境友好,为实现无水印染技术奠定基础,减少纺织印染工业中所排放的污水。