用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水及其製備方法
2023-12-09 19:19:26
用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水及其製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種噴墨墨水，尤其涉及一種用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水及其製備方法，所述熱升華噴墨墨水按重量百分比包括以下組分：分散染料1～6%，保溼劑10～40%，黏度調節劑5～20%，殺菌劑0.1～2%，pH緩衝劑0.01～1%，樹脂液1～10%，分散劑0.1～40%，消泡劑0.01～5%，表面活性劑0.1～5%，金屬離子螯合劑0.01～2%，純淨水10～80%。該用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水的製備方法包括色漿的製備和成品的製備。該用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水,其製備方法簡單，噴墨流暢，不會堵塞噴頭，且粒徑分散均勻，分散穩定性好，長時間儲存也不會變腐或變性，成本較低。
【專利說明】用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種噴墨墨水，尤其涉及一種用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水及其製備方法。
【背景技術】
[0002]隨著印刷技術的快速發展，納米研磨技術的廣泛應用，個性化服飾的設計和定製及新型數碼噴繪機械設備的投入，數碼紡織墨水也得到了前所未有的發展，噴墨印表機用熱升華墨水由於其色彩鮮豔、解析度高、操作靈活而被應用於個性化產品的定製，如轉印有各種不同圖案的杯子、水晶、T恤等。熱升華墨水一般需要轉印介質與其配合才能實施轉印，因此其應用範圍一般局限於小型噴墨印表機，對無轉印介質配合要求的精工等工業噴頭幾乎沒有適用性，以致在紡織品領域不能實現大批量的工業生產。
[0003]噴墨印花技術以其小批量、短工藝流程以及快速交付的特點，可滿足於消費者個性化、多樣化的需求，廣泛地應用於戶外廣告噴繪、紡織品噴墨印花等各個領域。
[0004]近年來，隨著國內噴墨印表機生產技術的不斷提高，陸續出現了各種品牌的寬幅壓電噴墨印表機，以用於熱升華墨水的紡織品列印，這些噴墨印表機其噴墨速度快，工作效率高，無需進行轉印即可將圖案直接升華到記錄介質上。然而由於進口墨水耗材價格昂貴，運輸期長，成本高昂；國產墨水由於在使用過程中會出現堵頭現象，且顏色不正，轉移率低，極大地影響了生產效率。
【發明內容】
[0005]本發明的目的之一在於:針對現有技術存在的不足，提供一種成本低，轉移率高，不會堵塞印表機噴頭的用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水。
[0006]為解決上述技術問題，本發明的技術方案是:
[0007]用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水，所述噴墨墨水按重量百分比包括以下組分:分散染料I-6%，保溼劑10-40%，黏度調節劑5-20%，殺菌劑0.1-2%，pH緩衝劑0.01-1%,樹脂液I-10%,分散劑0.1-40%,流平劑0.01-5%，表面活性劑0.1-5%，消泡劑0.1-1%，金屬離子螯合劑0.01-2%，餘量為超純水。
[0008]作為一種改進，所述噴墨墨水按重量百分比包括以下組分:所述分散染料I-3%，所述保溼劑15-25%，所述黏度調節劑15-20%，所述殺菌劑0.1-0.8%，所述pH緩衝劑0.01-0.5%，所述樹脂液4-8%，所述分散劑10-30%，所述流平劑I-3%，所述表面活性劑0.1-3%，所述消泡劑0.5-1%，所述金屬離子螯合劑1.5-2%，餘量為超純水。
[0009]優選的，所述分散染料是C.1.分散紅4、C.1.分散紅9、C.1.分散紅11、C.1.分散紅19、C.1.分散紅22、C.1.分散紅50、C.1.分散紅53、C.1.分散紅54、C.1.分散紅60、C.1.分散紅72、C.1.分散紅73、C.1.分散紅74、C.1.分散紅82、C.1.分散紅86、C.1.分散紅92、C.1.分散紅146、C.1.分散紅153、C.1.分散紅167、C.1.分散紅177、C.1.分散紅278、C.1.分散紫41、C.1.分散藍3、C.1.分散藍14、C.1.分散藍20、C.1.分散藍35、C.1.分散藍56、C.1.分散藍60、C.1.分散藍72、C.1.分散藍73、C.1.分散藍87、C.1.分散藍165、C.1.分散藍183、C.1.分散藍301、C.1.分散藍359、C.1.分散藍366、C.1.分散黃3、C.1.分散黃5、C.1.分散黃7、C.1.分散黃23、C.1.分散黃42、C.1.分散黃50、C.1.分散黃51、C.1.分散黃54、C.1.分散黃60、C.1.分散黃64、C.1.分散黃65、C.1.分散黃79、C.1.分散黃82、C.1.分散黃98、C.1.分散黃104、C.1.分散黃124、C.1.分散黃160、C.1.分散黃211、C.1.分散黑9中的一種或幾種。
[0010]優選的，所述保溼劑為醇類或酯類，優選為乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、甘油、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、N-甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇丁醚、二乙二醇二乙醚、丙二醇甲醚中的一種或幾種。
[0011]優選的，所述黏度調節劑為甘油、山梨醇、木糖醇、甘露糖醇、蘇糖醇、赤蘚糖醇、半乳糖醇、麥芽醇、1，5-戊二醇、1，2_己二醇、丙二醇中的一種或幾種；所述殺菌劑為5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、20%1，2-苯並異噻唑啉_3_酮的二丙二醇水溶液中的一種或兩者的混合物。
[0012]優選的 ，所述pH緩衝劑為三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、三羥甲基氨基甲烷、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉中的一種或幾種；所述樹脂液為水性丙烯酸樹脂液、水性聚氨酯樹脂液、改性二元氯醋樹脂液中的一種或幾種。
[0013]優選的，所述分散劑為木質素磺酸鈉鹽、乙撐雙硬脂酸醯胺、芳香族磺酸鈉鹽的福馬林縮合物、BYK分散劑、Tego分散劑中的一種或幾種，其中BYK分散劑優選為BYK-190、BYK-191或BYK-2012中的一種或幾種，Tego分散劑優選為Tego-775。
[0014]優選的，所述流平劑為BYK流平劑、EFKA流平劑中的一種或幾種，其中BYK流平劑優選為BYK-380N或BYK-333，EFKA流平劑優選為EFKA-4560。
[0015]優選的，所述消泡劑為Surfynol消泡劑、EnviroGem消泡劑中的一種或幾種,其中EnviroGem 消泡劑優選為 EnviroGemAD-Ol,其中 Surfynol 消泡劑優選為 SurfynolMD-20、SurfynolDF-75中的一種或幾種。
[0016]BYK的主要成分是有機娃，屬於有機娃類表面活性劑；EFKA的主要成分為改性的聚丙烯酸酯；TEG0的主要成分為有機矽丙烯酸酯，是反應性聚矽氧烷丙烯酸酯類；Surfynol是一種液態、含100%活性成分的無娃酮消泡劑。
[0017]優選的，所述表面活性劑為ET表面活性劑、Surfynol表面活性劑、BYK表面活性劑中的一種或幾種，所述ET表面活性劑優選為ET-115或ET-135，所述Surfynol表面活性劑優選為 Surfynol465、Surfynol 104e> SurfynolTG、SurfynolCT-221 中的一種或幾種，所述BYK表面活性劑優選為BYK-345，其中ET表面活性劑屬於烷基聚氧乙烯醚類。
[0018]優選的，所述金屬離子螯合劑為EDTA、EDTA_2Na、EDTA_4Na、檸檬酸銨中的一種或幾種。
[0019]本發明的配方中:
[0020]分散染料，其分子較小，其粒徑通常在2μπι以下，結構上不含水溶性基團，藉助於分散劑的作用在染液中均一分散而進行染色，其能上染聚酯纖維，醋酯纖維及聚酯胺纖維，尤其是滌綸的專用染料。分散染料大致可分為分散橙、分散藍、分散黃、分散紅，可以幾種不同分散染料進行按一定的比例進行搭配，得到分散黑、分散綠、分散紫等分散染料。分散染料可通過升華進入聚酯纖維分子間而使織物著色，其分散性好，不會產生沉澱而堵塞噴頭，且不會影響織物的手感。
[0021]保溼劑為水溶性有機溶劑，分散染料能很好地溶於水溶性有機溶劑中，既能提高噴墨墨水的保溼性能，同時還能提聞分散染料的轉移率。
[0022]黏度調節劑主要用於調節噴墨墨水的黏度，避免墨水過桐或過稀，增加其流動性，且不會影響織物的柔軟度。
[0023]殺囷劑用於消除嗔墨墨水中的各種病原微生物，提聞嗔墨墨水的穩定性，延長其儲存時間。
[0024]pH緩衝劑用於調節噴墨墨水的酸喊度，使噴墨墨水具有一定的喊度，一是提聞其色澤度，二是減少噴墨墨水對噴頭的腐蝕作用。
[0025]樹脂液與本發明中的其他組分相互配合，使得噴墨墨水能夠在非吸收性基材上很快乾燥，具有很好地附著性，且能使得具有耐光性材料的耐光性不至於下降，同時又具有良好的物理性能。
[0026]分散劑是一種在分子內同時具有親油性和親水性兩種相反性質的界面活性劑，可均勻地分散那些難溶解於液體的無機、有機顏料的固體顆粒，同時也能防止固體顆粒的沉降和凝聚。分散劑能縮短分散染料在水溶性體系中的分散時間，改性分散染料粒子的表面性質，調整分散染料粒子的運動性，可提高噴墨墨水的光澤、著色力和遮蓋力，改善其展色性和調色性，防止浮色發花和絮凝，分散劑與樹脂液有良好地相容性，提高了噴墨墨水的熱穩定性。
[0027]流平劑，能促使墨水在乾燥成膜過程中形成一個平整、光滑、均勻的塗膜。
[0028]消泡劑，能夠防止噴墨墨水中氣泡的產生。
[0029]表面活性劑能提高噴墨墨水表面的張力，使分散染料在水溶性體系中更加穩定且使噴墨墨水在列印基材中更加充分溼潤。
[0030]金屬尚子整合劑能夠加速噴墨後墨水水分的?車發，且能提聞噴墨墨水的光売度。
[0031]超純水中除了水分子外，幾乎沒有什麼雜質，能夠提高噴墨墨水的質量。
[0032]本發明的另一目的在於提供該用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水的製備方法，本發明的技術方案是:
[0033]用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水的製備方法，包括以下步驟:
[0034]色漿的製備:按比例取分散染料、分散劑和消泡劑，再取保溼劑用量的30-50%、表面活性劑用量的50-70%和超純水用量的40-60%，在常溫下混合，攪拌均勻，研磨20-30小時，使研磨後的混合物的平均粒徑小於150nm，得色漿；
[0035](2)成品的製備:按比例取殺菌劑、PH緩衝劑、黏度調節劑、樹脂液、流平劑和金屬離子螯合劑，再取上述色漿、餘量的保溼劑用量、表面活性劑用量和超純水用量，在常溫下混合，研磨分散1-2h，離心，經過濾孔徑為I μ m的過濾器粗過濾，再分別經過濾孔徑為0.45 μ m和0.22 μ m的過濾器精過濾，得成品。
[0036]作為一種改進，步驟(1)中，研磨後的所述混合物的平均粒徑小於90nm。
[0037]由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是:
[0038]本發明提供的用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水，可以通過熱轉印的方式轉印，轉印過程中發煙少，轉印時間短，轉移率高，耐水洗性能強；也可以通過直接噴印的方式實現著色，由於其粘度低，其噴墨流暢，不會堵塞噴頭，且粒徑分散均勻，分散穩定性好，長時間儲存也不會變腐或變性，PH緩衝劑、樹脂液和金屬離子螯合劑的結合使得列印的圖案色澤度和固色率高，本發明的墨水在轉移過程中轉移率高，染料殘留量少，轉移後色彩立體感強烈，圖案界面邊沿清晰不模糊，且其成本較低。本發明製備的黑色墨水特別黑，不偏色。
【具體實施方式】
[0039]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0040]實施例一
[0041]用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水(紅色)
[0042]配方:<img/[44]
【權利要求】
1.用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水，其特徵在於:所述噴墨墨水按重量百分比包括以下組分:分散染料I-6%，保溼劑10-40%，黏度調節劑5-20%，殺菌劑0.1-2%，pH緩衝劑0.01 - 1%，樹脂液I-10%,分散劑0.1-40%,流平劑0.01 - 5%，表面活性劑0.1-5%，消泡劑0.1-1%，金屬離子螯合劑0.01-2%，餘量為超純水。
2.如權利要求1所述的用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水，其特徵在於:所述噴墨墨水按重量百分比包括以下組分:所述分散染料I-3%，所述保溼劑15-25%，所述黏度調節劑15-20%,所述殺菌劑0.1-0.8%，所述pH緩衝劑0.01-0.5%，所述樹脂液4-8%，所述分散劑10-30%，所述流平劑I-3%，所述表面活性劑0.1-3%，所述消泡劑0.5-1%，所述金屬離子螯合劑1.5-2%，餘量為超純水。
3.如權利要求1或2所述的用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水，其特徵在於:所述分散染料是C.1.分散紅4、C.1.分散紅9、C.1.分散紅11、C.1.分散紅19、C.1.分散紅22、C.1.分散紅50、C.1.分散紅53、C.1.分散紅54、C.1.分散紅60、C.1.分散紅72、C.1.分散紅73、C.1.分散紅74、C.1.分散紅82、C.1.分散紅86、C.1.分散紅92、C.1.分散紅146、C.1.分散紅153、C.1.分散紅167、C.1.分散紅177、C.1.分散紅278、C.1.分散紫41、C.1.分散藍3、C.1.分散藍14、C.1.分散藍20、C.1.分散藍35、C.1.分散藍56、C.1.分散藍60、C.1.分散藍72、C.1.分散藍73、C.1.分散藍87、C.1.分散藍165、C.1.分散藍183、C.1.分散藍301、C.1.分散藍359、C.1.分散藍366、C.1.分散黃3、C.1.分散黃5、C.1.分散黃7、C.1.分散黃23、C.1.分散黃42、C.1.分散黃50、C.1.分散黃51、C.1.分散黃54、C.1.分散黃60、C.1.分散黃64、C.1.分散黃65、C.1.分散黃79、C.1.分散黃82、C.1.分散黃98、C.1.分散黃104、C.1.分散黃124、C.1.分散黃160、C.1.分散黃211、C.1.分散黑9中的一種或幾種。
4.如權利要求1或2所述的用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水，其特徵在於:所述保溼劑為乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、甘油、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、N-甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇丁醚、二乙二醇二乙醚、丙二醇甲醚中的一種或幾種。
5.如權利要求1或2 所述的用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水，其特徵在於:所述黏度調節劑為甘油、山梨醇、木糖醇、甘露糖醇、蘇糖醇、赤蘚糖醇、半乳糖醇、麥芽醇、1，5-戊二醇、1，2_己二醇、丙二醇中的一種或幾種；所述殺菌劑為5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮、20%1，2-苯並異噻唑啉-3-酮的二丙二醇水溶液中的一種或兩者的混合物。
6.如權利要求1或2所述的用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水，其特徵在於:所述pH緩衝劑為三乙醇胺、二乙醇胺、乙醇胺、三羥甲基氨基甲烷、氫氧化鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈉中的一種或幾種；所述樹脂液為水性丙烯酸樹脂液、水性聚氨酯樹脂液、改性二元氯醋樹脂液中的一種或幾種。
7.如權利要求1或2所述的用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水，其特徵在於:所述分散劑為木質素磺酸鈉鹽、乙撐雙硬脂酸醯胺、芳香族磺酸鈉鹽的福馬林縮合物、BYK消泡劑、Tego消泡劑中的一種或幾種；所述流平劑為BYK流平劑、EFKA流平劑中的一種或幾種；所述消泡劑為Surfynol消泡劑、EnviroGem消泡劑中的一種或幾種。
8.如權利要求1或2所述的用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水，其特徵在於:所述表面活性劑為ET表面活性劑、Surfynol表面活性劑、BYK表面活性劑中的一種或幾種；所述金屬離子螯合劑為EDTA、EDTA-2Na、EDTA_4Na、檸檬酸銨中的一種或幾種。
9.一種權利要求1所述的用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水的製備方法，其特徵在於包括以下步驟: (1)色漿的製備:按比例取分散染料、分散劑和消泡劑，再取保溼劑用量的30-50%、表面活性劑用量的50-70%和超純水用量的40-60%，在常溫下混合，攪拌均勻，研磨20-30小時，使研磨後的混合物的平均粒徑小於150nm，得色漿； (2)成品的製備:按比例取殺菌劑、PH緩衝劑、黏度調節劑、樹脂液、流平劑和金屬離子螯合劑，再取上述色漿、餘量的保溼劑用量、表面活性劑用量和超純水用量，在常溫下混合，研磨分散I-2h，離心，經過濾孔徑為I μ m的過濾器粗過濾，再分別經過濾孔徑為0.45 μ m和0.22 μ m的過濾器精過濾，得成品。
10.如權利要求9所述的用於工業噴頭的熱升華噴墨墨水的製備方法，其特徵在於:步驟(I)中，使研磨後的所述混 合物的平均粒徑小於90nm。
【文檔編號】C09D11/02GK103450740SQ201310454753
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】王學春, 劉軍 申請人:山東德創噴墨科技有限公司