一種用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水及其製備方法
2023-05-19 21:34:06
專利名稱：一種用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種紡織品噴墨印花使用的顏料型墨水及其製備方法，屬於有機化學
及紡織印染技術領域。
背景技術：
目前，使用到紡織品印花的噴墨墨水主要有活性染料墨水，分散染料墨水，酸性染料墨水，以及顏料墨水。純棉織物的數碼印花多採用活性染料墨水噴印。其工藝複雜，織物需要上漿處理，噴印後需汽蒸，水洗，烘乾等工序。生產過程中會產生廢水，產品耐光性差。而顏料型墨水能夠通過寬幅寫真機或工業印花機將圖案或圖像直接噴印在純棉織物上，列印後僅需高溫固色，工藝十分簡單，是數碼印花行業最有前途的墨水。 目前國際上提供顏料型數碼印花墨水的廠家有美國的杜邦Dupont，德國的巴斯夫BASF，德司達Dystar，瑞士的汽巴Ciba等跨國公司，但對於國內用戶來說，產品來自於進口價格較高。國內也有相關的墨水廠家對顏料型墨水進行了開發，但目前市場上的國內產品在流暢性、色牢度和手感等指標上都不能達到大規模推廣的要求。
發明內容
本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種能夠從壓電型噴墨印花機中直接噴印到純棉織物上、完成噴印後的培烘等後處理工藝相對簡單、具有良好的流暢性、色牢度以及織品手感好的用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水及其製備方法。
本發明解決技術問題採用如下技術方案 本發明用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水的特點是所述墨水按質量百分比的原料組成為 顏料1_10%、分散劑2_8%、粘合劑5_10%、保溼劑1_3%、表面活性劑
0. 2-1. 5X、ra調節劑1. 5-3%、抑菌劑0. 5-2%、餘量為去離子水。
本發明用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水的特點也在於 所述顏料為黑色顏料、黃色顏料、品紅色顏料或青色顏料，其中 黑色顏料為C. I.顏料黑7、 C. I.顏料黑11或C. I.顏料黑1 ;黃色顏料為C. I.顏料黃17、C. I.顏料黃14、C. I.顏料黃83或C. I.顏料黃13 ; 品紅色顏料為C. I.顏料紅112、 C. I.顏料紅184、 C. I.顏料紅188、 C. I.顏料紅
179或C. I.顏料紅123 ; 青色顏料為C. I.顏料藍15:3或C. I.顏料藍15:6 ; 顏料的使用量為墨水總質量的1_10%。 本發明用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水的特點還在於 所述分散劑為丙烯酸樹脂Eudragit S 100、聚乙二醇300和十二烷基苯磺酸鈉的混合物；按質量百分比，其中丙烯酸樹脂的用量為墨水總量的1_3%，聚乙二醇300的用量為墨水總量的1_3%，十二烷基苯磺酸鈉的用量為墨水總量的0. 1-2%。
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所述粘合劑是由聚合度為200-300的聚丙烯酸辛酯和改性聚丁二烯組成，將所述 聚丙烯酸辛酯、改性聚丁二烯以及去離子水按照質量比為1 : (1-1.5) : (2-2.5)的配比 構成的混合物在室溫下以乳化機攪拌製得的乳液，所述乳液中固體顆粒的粒徑為0. 1-lum ; 所述改性聚丁二烯的製備是向聚丁二烯中加入馬來酸酐，加熱至180 23(TC反應6小時， 獲得改性的聚丁二烯，按質量百分比，所述馬來酸酐的用量為聚丁二烯的10%，所述聚丁二 烯是分子量為10800-21600的l-2聚丁二烯。 所述保溼劑為一種醇和一種醚等體積混合而成的混合物，所述醇為甘二醇或聚乙 二醇200，所述醚為二甘醇醚、乙二醇甲醚或三甘醇乙醚。。 所述表面活性劑為非離子型表面活性劑DC-105、 RC00CH2C(CH20H)3、 R0(C3H60) m(C2H40)nH、Triton X-100以及聚氧乙烯多元醇醚脂肪酸酯Tween20中的一種或兩種試劑按 等體積量的混合物。 本發明用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水的製備方法的特點是按如下步驟進 行 a、取墨水總質量1_10%的顏料、2-8%的分散劑和25_40%的去離子水，首先攪拌 均勻，然後經研磨分散得到固含量為10_15%的顏料色漿；所述固含量指的是混合體系去 除其中的水之後，剩餘固體體積佔總體積量的比例。 b、向所述顏料色漿中加入等體積量的去離子水，在攪拌的同時加入粘合劑、保溼
劑以及表面活性劑，用一乙醇胺或者氫氧化胺調節ra值為8-9，然後加入抑菌劑得混配墨
水； c、對於步驟b所得混配墨水使用0. 5um-lum的微孔濾膜進行過濾得濾液，再將濾 液使用0. lum-O. 5um的微孔濾膜進行第二次過濾即得墨水。
本發明製備方法的特點也在於 所述步驟a製得的色槳顏料中固體粒子的粒徑為100-150nm。 本發明由顏料和分散劑經研磨分散後製成顏料色漿，再加入保溼劑、粘合劑、表面 活性劑、防腐劑、PH緩衝劑以及去離子水，經過充分混合後，使用微孔濾膜過濾所得。與已 有技術相比，本發明有益效果體現在 1 、本發明墨水中使用粘合劑，有效增強了印花成品的色牢度。 2、本發明墨水中使用聚丙烯酸辛酯和改性聚丁二烯的塗料印花粘合劑體系，能夠 顯著增強墨水印花後成品的溼磨擦牢度，據測定純棉織物印花後的溼磨擦牢度可以達到 4. 5-5級。 3、採用本發明的方法製備的顏料印花墨水的物理參數為25t:黏度為l-3mPa s， 表面張力為25-40mN/m， ffl值8_9，具有較好的列印流暢性能，在採用Epson公司第五代噴 頭的數碼印花機上可以連續列印150米無斷線。
以下通過具體實施方式
，對本發明作進一步說明。
具體實施例方式實施例1 :製備黑色墨水 1、取40g的C. I.顏料黑7、10g的丙烯酸樹脂，10g的聚乙二醇300和6g的十二烷 基苯磺酸鈉，以及334ml的去離子水，先用攪拌機200轉/分鐘的速度低速攪拌30分鐘，然後在5000-10000轉/分鐘研磨分散機中研磨3小時，得到含固量為10X的顏料色漿400g，要求其中的固體(顏料和分散劑)粒子大小為100-150nm。 2、向顏料色漿中加入400ml的去離子水，在攪拌機中， 一邊攪拌(轉速200轉/分鐘)，一邊加入聚丙烯酸辛酯，改性聚丁二烯以及去離子水按照質量比l : 1.3 : 2.5混合而成的乳液150g，甘二醇和二甘醇醚等體積比混和而成的保溼劑15g， Triton X-100表面活性劑5g。待30分鐘後，加入ra調節劑一乙醇胺20g，並加入抑菌劑氯甲酚10g。
3、將混合好的墨水用lum的微孔濾膜過濾，然後將濾液用0. 2um的微孔濾膜進一步過濾，得到黑色墨水成品1000g。 本實施例製得的黑色顏料墨水，色彩純正，25t:黏度為2. 0-2. 3mPa s，表面張力為28-31mN/m， ffl值為8. 6，流暢性良好，在採用Epson公司第五代噴頭的數碼印花機上可以連續列印150米無斷線。同時列印在純棉織物上後，水洗牢度達到5級。
實施例2 :製備黃色墨水 1、取28g的C. I.顏料黃83， 14g的丙烯酸改性樹脂，14g的聚乙二醇300和6g的十二烷基苯磺酸鈉，以及338ml的去離子水，先用攪拌機200轉/分鐘的速度低速攪拌30分鐘，然後在5000-10000轉/分鐘研磨分散機中研磨3小時，得到含固量為10%的顏料色漿400g，要求其中的固體(顏料和分散劑)得粒子大小為100-150nm。
2、向顏料色漿中加入400ml的去離子水，在攪拌機中， 一邊攪拌(轉速200轉/分鐘)，一邊加入聚丙烯酸辛酯，改性聚丁二烯以及去離子水按照質量比l : 1. 1 : 2.3混合而成的乳液150g，聚乙二醇200和二甘醇醚200等比混和而成的保溼劑15g， DC-105、RC00CH2C (CH20H) 3表面活性劑5g。待30min後，加入ffl調節劑氫氧化胺20g，並加入抑菌劑氯甲酚10g。 3、將混合好的墨水用lum的微孔濾膜過濾，然後將濾液用0. 2um的微孔濾膜進一步過濾。得到墨水成品。 本實施例製得的黃色顏料墨水，色彩純正，25t:黏度為2. 2-2. 5mPa s，表面張力為30-33mN/m， ffl值8. 2，流暢性良好，在採用Epson公司第五代噴頭的數碼印花機上可以連續列印150米無斷線。同時列印在純棉織物上後，水洗牢度達到5級。
實施例3:製備青色墨水 1、取32g的C. I.顏料藍15:3， 12g的丙烯酸改性樹脂，12g的聚乙二醇300和6g的十二烷基苯磺酸鈉，以及338ml的去離子水，先用攪拌機200轉/分鐘的速度低速攪拌30分鐘，然後在5000-10000轉/分鐘研磨分散機中研磨3小時，得到含固量為10%的顏料色漿400g，要求其中的固體(顏料和分散劑)粒子大小為100-150nm。 2、向顏料色漿中加入400ml的去離子水，在攪拌機中， 一邊攪拌(轉速200轉/分鐘)，一邊加入聚丙烯酸辛酯，改性聚丁二烯以及去離子水按照質量比l : 1.2 : 2.4混合而成的乳液150g，甘二醇和三甘醇乙醚等體積混和而成的保溼劑15g， Triton X-100表面活性劑5g。待30min後，加入ffl調節劑氫氧化胺20g，並加入抑菌劑氯甲酚10g。
3、將混合好的墨水用0. 8um的微孔濾膜過濾，然後將濾液用0. 2um的微孔濾膜進一步過濾。得到墨水成品。 本實施例製得的青色顏料墨水，色彩純正，25t:黏度為2. 3-2. 6mPa s，表面張力為29-32mN/m， ffl值8. 4，流暢性良好，在採用Epson公司第五代噴頭的數碼印花機上可以連續列印150米無斷線。同時列印在純棉織物上後，水洗牢度達到5級。
實施例4 :製備品紅色墨水 1、取54g的C. I.顏料紅179， 15g的丙烯酸改性樹脂，15g的聚乙二醇300和6g的
十二烷基苯磺酸鈉，以及310ml的去離子水，先用攪拌機200轉/分鐘的速度低速攪拌30
分鐘，然後在5000-10000轉/分鐘研磨分散機中研磨3小時，得到含固量為18%的顏料色
漿400g，要求其中的固體(顏料和分散劑)得粒子大小為100-150nm。 2、向顏料色漿中加入400ml的去離子水，在攪拌機中， 一邊攪拌(轉速200轉/分
鍾)，一邊加入聚丙烯酸辛酯，改性聚丁二烯以及去離子水按照質量比l : 1.2 : 2.4混合
而成的乳液150g，甘二醇和三甘醇乙醚等體積混和而成的保溼劑15g， Triton X-100表面
活性劑5g。待30min後，加入ffl調節劑氫氧化胺20g，並加入抑菌劑氯甲酚10g。 3、將混合好的墨水用1. Oum的微孔濾膜過濾，然後將濾液用0. 2um的微孔濾膜進
一步過濾。得到墨水成品。 本實施例製得的品紅色顏料墨水，色彩純正，25t:黏度為2. 6-2. 9mPa s，表面張 力為32-34mN/m， ffl值8. l，流暢性良好，在採用Epson公司第五代噴頭的數碼印花機上可 以連續列印150米無斷線。同時列印在純棉織物上後，水洗牢度達到5級。
實施例5 :製備超黑色墨水 1、取70g的C. I.顏料黑11、25g的丙烯酸樹脂，25g的聚乙二醇300和15g的十二 烷基苯磺酸鈉，以及465ml的去離子水，先用攪拌機200轉/分鐘的速度低速攪拌50分 鍾，然後在5000-10000轉/分鐘研磨分散機中研磨3小時，得到含固量為15%的顏料色漿 600g，要求其中的固體(顏料和分散劑)粒子大小為100-150nm。 2、向顏料色漿中加入200ml的去離子水，在攪拌機中， 一邊攪拌(轉速200轉/分 鍾)，一邊加入聚丙烯酸辛酯，改性聚丁二烯以及去離子水按照質量比l : 1.4 : 2.5混合 而成的乳液125g，甘二醇和二甘醇醚等體積比混和而成的保溼劑25g， Triton X-100表面 活性劑15g。待30分鐘後，加入ra調節劑一乙醇胺20g，並加入抑菌劑氯甲酚15g。
3、將混合好的墨水用lum的微孔濾膜過濾，然後將濾液用0. 2um的微孔濾膜進一 步過濾，得到超黑色墨水成品1000g。 本實施例製得的超黑色顏料墨水，色彩純正，列印後覆蓋率高，25t:黏度為 2. 3-2. 6mPa s，表面張力為30-32mN/m， PH值為8. 5，流暢性良好，在採用Epson公司第五 代噴頭的數碼印花機上可以連續列印150米無斷線。同時列印在純棉織物上後，水洗牢度 達到4. 5級。
權利要求
一種用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水，其特徵是所述墨水按質量百分比的原料組成為顏料1-10％、 分散劑2-8％、粘合劑5-10％、 保溼劑1-3％、表面活性劑0.2-1.5％、PH調節劑1.5-3％、抑菌劑0.5-2％、餘量為去離子水。
2. 根據權利要求1所述的用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水，其特徵是所述顏料為黑色顏料、黃色顏料、品紅色顏料或青色顏料，其中黑色顏料為C. I.顏料黑7、 C. I.顏料黑11或C. I.顏料黑1 ;黃色顏料為C. I.顏料黃17、 C. I.顏料黃14、 C. I.顏料黃83或C. I.顏料黃13 ;品紅色顏料為C. I.顏料紅112、 C. I.顏料紅184、 C. I.顏料紅188、 C. I.顏料紅179或C. I.顏料紅123 ;青色顏料為C. I.顏料藍15:3或C. I.顏料藍15:6 ;顏料的使用量為墨水總質量的1_10%。
3. 根據權利要求1所述的用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水，其特徵是所述分散劑為丙烯酸樹脂Eudragit S 100、聚乙二醇300和十二烷基苯磺酸鈉的混合物；按質量百分比，其中丙烯酸樹脂的用量為墨水總量的1_3%，聚乙二醇300的用量為墨水總量的1_3%，十二烷基苯磺酸鈉的用量為墨水總量的0. 1-2%。
4. 根據權利要求1所述的用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水，其特徵是所述粘合劑是由聚合度為200-300的聚丙烯酸辛酯和改性聚丁二烯組成，將所述聚丙烯酸辛酯、改性聚丁二烯以及去離子水按照質量比為1 : (1-1.5) : (2-2.5)的配比構成的混合物在室溫下以乳化機攪拌製得的乳液，所述乳液中固體顆粒的粒徑為0. l-lum ;所述改性聚丁二烯的製備是向聚丁二烯中加入馬來酸酐，加熱至180 23(TC反應6小時，獲得改性的聚丁二烯，按質量百分比，所述馬來酸酐的用量為聚丁二烯的10%，所述聚丁二烯是分子量為10800-21600的1-2聚丁二烯。
5. 根據權利要求1所述的用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水，其特徵是所述保溼劑為一種醇和一種醚等體積混合而成的混合物，所述醇為甘二醇或聚乙二醇200，所述醚為二甘醇醚、乙二醇甲醚或三甘醇乙醚。。
6. 根據權利要求1所述的用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水，其特徵是所述表面活性劑為非離子型表面活性劑DC-105、RCOOCH2C(CH2OH) 3、RO(C3H60)m(C2H40)nH、Triton X-100以及聚氧乙烯多元醇醚脂肪酸酯Tween20中的一種或兩種試劑按等體積量的混合物。
7. —種權利要求1所述用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水的製備方法，其特徵是按如下步驟進行`3、取墨水總質量1_10%的顏料、2-8%的分散劑和25-40%的去離子水，首先攪拌均勻，然後經研磨分散得到固含量為10_15%的顏料色漿；所述固含量指的是混合體系去除其中的水之後，剩餘固體體積佔總體積量的比例。b、 向所述顏料色漿中加入等體積量的去離子水，在攪拌的同時加入粘合劑、保溼劑以及表面活性劑，用一乙醇胺或者氫氧化胺調節K1值為8-9，然後加入抑菌劑得混配墨水；c、 對於步驟b所得混配墨水使用0. 5um-lum的微孔濾膜進行過濾得濾液，再將濾液使用0. lum-O. 5um的微孔濾膜進行第二次過濾即得墨水。
8. 根據權利要求7所述的製備方法，其特徵是所述步驟a製得的色漿顏料中固體粒子的粒徑為100-150nm。
全文摘要
本發明公開了一種用於棉織品噴墨印花的顏料型墨水，其特徵是所述墨水按質量百分比的原料組成為顏料1-10％、分散劑2-8％、粘合劑5-10％、保溼劑1-3％、表面活性劑0.2-1.5％、pH調節劑1.5-3％、抑菌劑0.5-2％、餘量為去離子水。本發明墨水能夠從壓電型噴墨印花機中直接噴印到純棉織物上、完成噴印後的培烘等後處理工藝相對簡單、具有良好的流暢性、色牢度，織品手感好。
文檔編號D06P3/60GK101760079SQ20101010902
公開日2010年6月30日 申請日期2010年2月5日 優先權日2010年2月5日
發明者劉寒劍 申請人:劉寒劍