CN103396700A - 一种纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料墨水及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料墨水及其制备方法，包含如下重量配比组分：

Description

一种纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料墨水及其制备方法

技术领域

本发明涉及数码彩色喷墨打印耗材领域，具体涉及一种纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料墨水及其制备方法。

背景技术

喷墨打印技术是将数字化的图像通过喷墨打印机打印在吸墨介质上的一种新型数字成像技术，由于其具有操作工艺简单、无需制版、无污染排放、极具个性化等优点，已被广泛应用于纺织品的数码印花，其中应用较早、产量较大的应属分散染料墨水用于合成纤维纺织品的喷墨印花。

分散染料喷墨墨水，按主要组份的不同大致可分为水性墨水、溶剂型墨水和最近几年刚刚发展的紫外光固化墨水。水性分散染料墨水主要特点是采用水为溶剂，成本低廉、没有污染，但由于水的沸点较高，导致墨水干燥速度慢；此外，由于分散染料是水难溶性分散型染料，在水中以悬浮颗粒状态存在，很容易聚集和沉淀，这加大了水性分散染料墨水制备的难度，目前国内生产的水性分散染料墨水品质跟国外进口产品相比还存在粒径较大、分布不均、易聚集沉淀甚至堵塞喷头等不足；紫外光固化喷墨墨水由于发展较晚，目前还没有大规模应用；传统的溶剂型墨水主要组分是有机溶剂，一般都采用酯和酮类等强溶剂，墨水挥发速度快，能够满足高速打印的要求，但由于所使用的强溶剂不环保，刺激性大、有害健康，已经被逐渐停用。

在这样的环境下，弱溶剂型喷墨墨水应运而生，它所使用的是有机弱溶剂，如醇类、醚类、低分子酯类。与传统的强溶剂相比，这类有机溶剂毒害性小，环境友好，对生产及使用的防护要求也大大降低；与水性墨水相比，有机弱溶剂对分散染料具有增溶作用，从而有助于分散染料的研磨细化，使染料颗粒粒径更小，有效改善了墨水的沉降分层以及染料大颗粒对喷头的堵塞等问题，同时弱溶剂墨水保留了溶剂型墨水挥发速度快、符合高速打印要求的优点，因此发展迅速，广受欢迎。

乙烯吡咯烷酮均聚物或与醋酸乙烯共聚物为非离子型高分子化合物，作为一种合成水溶性高分子化合物，具有胶体保护、成膜、粘结、吸湿、增溶等作用，并具有优异的溶解性能及生理相容性，因此在医药、食品、化妆品等与人们健康密切相关的领域中获得了较大的应用。除此之外，乙烯吡咯烷酮均聚物或共聚物还具有与有机染料亲和力好这一特征，如果将其应用在喷墨印花墨水中，喷墨印花时墨水中的PVP(或PVP/VA)与聚丙烯腈、酯、尼龙等疏水性合成纤维结合时，可以增加纤维对染料的亲和力，提高纤维染色力，从而使纺织品喷墨印花色彩更加鲜艳、逼真。然而，这一方面的研究及应用在国内外文献上还较鲜见报道。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供了一种用于纺织品数码喷墨印花、喷墨流畅、色彩鲜艳、对环境友好的弱溶剂型分散染料喷墨墨水，本发明的第二个目的是提供了该喷墨墨水的制备方法。

技术方案：一种纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料墨水，包含如下重量配比组分：

作为优选，所用分散染料是分散红60，分散黄54，分散蓝56中的一种或几种。

作为优选，分散剂为非离子型高分子分散剂：烷基酚聚氧乙烯醚缩合物；脂肪醇聚氧乙烯醚缩合物，多元醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯系列；苯乙烯、丙烯酸酯、富马酸或马来酸酐等多元共聚产物中的一种或几种。

作为优选，有机弱溶剂为乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇二甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮中的一种或几种。

作为优选，乙烯吡咯烷酮均聚物为K系列，如K15、K17、K25、K30、K60、K90，或其与醋酸乙烯共聚物PVP/VA系列，如VA73E、VA64E、VA55E、VA46E、VA37E中的一种或几种。

为了保证墨水的喷墨适应性及其他性能，在墨水中添加的一些必备的表面活性剂，包含润湿剂、pH缓冲剂、消泡剂、防腐剂。

制各的墨水包括红、黄、蓝、浅红、浅蓝、黑六种颜色，其中浅红和浅蓝墨水中染料浓度为红、蓝墨水染料浓度的一半，黑色墨水所用分散染料由分散红60、分散黄54、分散蓝56复配而成，复配比例为4∶1∶5。

制备的墨水成品中的分散染料粒径在10-500纳米之间，粘度在1-10mPa·s之间，表面张力在30-40达因之间，pH值在5-7之间。

一种纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料墨水的制备方法，包含如下步骤：

将上述分散剂、乙烯吡咯烷酮均聚物或共聚物和表面活性剂按照配比溶解于有机弱溶剂中，再加入分散染料，置于搅拌机下搅拌30分钟，形成预分散液；

将预分散液转移至砂磨机中高速研磨1-5个小时，出料后用高速离心机中进行离心处理，分离出染料大颗粒，接着用500纳米微孔滤膜过滤，再经过静置消泡、灌装、密封包装，即得到墨水成品。

有益效果：本发明和现有技术相比，采用的溶剂为有机弱溶剂，不含苯类，甲苯，二甲苯，环己酮等毒性溶剂，刺激性极小，对环境友好，同时干燥速度快，能够满足高速打印的要求；墨水中还添加了乙烯基吡咯烷酮均聚物PVP或其与醋酸乙烯共聚物PVP/VA，作为高分子表面活性剂，其有以下两方面特殊效果：一方面，PVP(或PVP/VA)包覆在分散染料表面，具有分散、抗聚集沉淀等特殊效果，既有助于分散染料的研磨细化，又能提高所制备墨水的分散稳定性；另一方面，PVP(或PVP/VA)与有机染料有很好的亲和力，喷墨印花时墨水中的PVP(或PVP/VA)与聚丙烯腈、酯、尼龙等疏水性合成纤维结合时，可以增加纤维对染料的亲和力，提高纤维染色力，从而使纺织品喷墨印花色彩更加鲜艳、逼真。

具体实施方式

具体实施例1：

红色墨水的制备：将3kg烷基醇聚氧乙烯醚缩分散剂IW、2kg烷基酚聚氧乙烯醚分散剂OP-20、10kg乙烯吡咯烷酮均聚物K30、3kg润湿剂、0.5kg消泡剂、0.5kg防腐剂、1kg pH缓冲剂溶解于50kg丙二醇甲醚、6kg二丙二醇丁醚、14kg丙二醇甲醚醋酸酯组成的混合溶剂中，再加入10kg分散染料红60，置于搅拌机下搅拌30分钟，将预分散液转移至砂磨机中高速研磨4个小时，出料后用高速离心机中进行离心处理30分钟，接着用500纳米微孔滤膜过滤，再经过静置消泡、灌装、密封包装，即得到纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料红色墨水成品。墨水中的分散染料平均粒径为145纳米，粘度在6mPa·s，表面张力为34mN/m，pH值为6.3，墨水用于合成纤维纺织品喷墨打印，出墨流畅、干燥速度快，色彩鲜艳、逼真。

具体实施例2：

黄色墨水的制备：将2kg多元醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯分散剂吐温80、3kg苯乙烯、丙烯酸酯等多元共聚分散剂SMA、15kg乙烯吡咯烷酮均聚物K25、2.5kg润湿剂、1kg消泡剂、0.5kg防腐剂、1kg pH缓冲剂溶解于20kg二丙二醇甲醚、30kg丙二醇甲醚醋酸酯、20kg N-甲基-2-吡咯烷酮组成的混合溶剂中，再加入10kg分散染料黄54，置于搅拌机下搅拌30分钟，将预分散液转移至砂磨机中高速研磨4个小时，出料后用高速离心机中进行离心处理30分钟，接着用500纳米微孔滤膜过滤，再经过静置消泡、灌装、密封包装，即得到纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料黄色墨水成品。墨水中的分散染料平均粒径为137纳米，粘度在4.5mPa·s，表面张力为31mN/m，pH值为6.5，墨水用于合成纤维纺织品喷墨打印，出墨流畅、干燥速度快，色彩鲜艳、逼真。

具体实施例3：

蓝色墨水的制备：将3kg异构十醇聚氧乙烯醚分散剂E-09、2kg蓖麻油聚氧乙烯醚分散剂EL-30、5kg乙烯吡咯烷酮均聚物K30、5kg乙烯吡咯烷酮醋酸乙烯共聚物VA55E、2.5kg润湿剂、1kg消泡剂、0.5kg防腐剂、1kg pH缓冲剂溶解于40kg二丙二醇甲醚、20kg丙二醇丁醚醋酸酯、10kg2-吡咯烷酮组成的混合溶剂中，再加入5kg分散染料蓝56，置于搅拌机下搅拌30分钟，将预分散液转移至砂磨机中高速研磨5个小时，出料后用高速离心机中进行离心处理30分钟，接着用500纳米微孔滤膜过滤，再经过静置消泡、灌装、密封包装，即得到纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料蓝色墨水成品。墨水中的分散染料平均粒径为151纳米，粘度在6.1mPa·s，表面张力为32.3mN/m，pH值为6.6，墨水用于合成纤维纺织品喷墨打印，出墨流畅、干燥速度快，色彩鲜艳、逼真。

具体实施例4：

黑色墨水的制备：将5kg烷基酚聚氧乙烯醚分散剂平平加0-20、10kg乙烯吡咯烷酮醋酸乙烯共聚物VA46E、2.5kg润湿剂、1kg消泡剂、0.5kg防腐剂、1kg pH缓冲剂溶解于20kg二丙二醇甲醚、40kg丙二醇甲醚醋酸酯、10kg2-吡咯烷酮组成的混合溶剂中，再加入4kg分散染料红60、1kg分散染料黄54和5kg分散染料蓝56，置于搅拌机下搅拌30分钟，将预分散液转移至砂磨机中高速研磨1个小时，出料后用高速离心机中进行离心处理30分钟，接着用500纳米微孔滤膜过滤，再经过静置消泡、灌装、密封包装，即得到纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料黑色墨水成品。墨水中的分散染料平均粒径为151纳米，粘度在6.9mPa·s，表面张力为32.3mN/m，pH值为6.6，墨水用于合成纤维纺织品喷墨打印，出墨流畅、干燥速度快，色彩鲜艳、逼真。

具体实施例5：

浅红色墨水的制备：具体实施例5和具体实施例1大体一致，唯一不同的是分散染料红60用量降为一半。

具体实施例6：

浅蓝色墨水的制备：具体实施例6和具体实施例3大体一致，唯一不同的是分散染料蓝56用量降为一半。

Claims (7)

1.一种纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料墨水，其特征在于：包含如下重量配比组分：

2.如权利要求1所述的纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料墨水，其特征在于：所用分散染料是分散红60，分散黄54，分散蓝56中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料墨水，其特征在于：分散剂为非离子型高分子分散剂：如烷基酚聚氧乙烯醚缩合物；脂肪醇聚氧乙烯醚缩合物；多元醇聚氧乙烯醚脂肪酸酯系列；苯乙烯、丙烯酸酯、富马酸或马来酸酐等多元共聚产物中的一种或几种。

4.如权利要求l所述的纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料墨水，其特征在于：溶剂选用有机弱溶剂，如乙二醇甲醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、二丙二醇丁醚、二丙二醇二甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇丁醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮中的一种或几种。

5.如权利要求1所述的纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料墨水，其特征在于：乙烯吡咯烷酮聚合物为均聚物K系列或其与醋酸乙烯共聚物PVP/VA系列中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料墨水，其特征在于：制备的墨水包括红、黄、蓝、浅红、浅蓝、黑六种颜色，其中浅红和浅蓝墨水中染料浓度为红、蓝墨水染料浓度的一半，黑色墨水所用分散染料由分散红60、分散黄54、分散蓝56复配而成，复配比例为4∶1∶5。

7.一种纺织品数码喷墨印花弱溶剂分散染料墨水的制备方法，包含如下步骤：

将权利要求1中分散剂、乙烯吡咯烷酮均聚物或共聚物和表面活性剂按照配比溶解于有机弱溶剂中，再加入分散染料，置于搅拌机下搅拌30分钟，形成预分散液；

将预分散液转移至砂磨机中高速研磨1-5个小时，出料后用高速离心机中进行离心处理，分离出染料大颗粒，接着用500纳米微孔滤膜过滤，再经过静置消泡、灌装、密封包装，即得到墨水成品。