CN101134861A - 复配表面活性剂的蓝色喷墨打印水基油墨及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的复配表面活性剂的蓝色喷墨打印水基油墨，组成包括染料、溶剂、表面活性剂，其中表面活性剂采用了阴离子，阳离子，非离子三种表面活性剂的复配体系，各组份按重量百分比其组成为：染料3％～5％，溶剂92％～96.5％，表面活性剂0.5％～3％，各组分的总量为100％。将上述组份搅拌、过滤后，即得。本发明很好的降低了油墨表面张力，所制备的蓝色喷墨打印油墨，流动性好，无堵头，连续，间歇打印皆可。

Description

复配表面活性剂的蓝色喷墨打印水基油墨及其制备方法

技术领域

本发明属于喷墨打印技术领域，涉及一种蓝色喷墨打印水基油墨组方，具体涉及一种复配表面活性剂的蓝色喷墨打印水基油墨组方，本发明还涉及该油墨的制备方法。

背景技术

电脑应用的普及，彩色打印市场日益繁荣。尤其是彩色喷墨打印机，它既能提供高质量的文本打印又能打印出高质量的图形。近年来，彩色喷墨打印机以其接近彩色激光打印机的打印质量和仅是彩色激光打印机十几分之一的低廉价格，而越来越受到用户的青睐，尤其受到家庭用户的欢迎。因而，打印耗材也在迅速的发展，现有喷墨打印油墨的降低表面张力的表面活性剂组成基本是阴离子表面活性剂或阴离子和非离子表面活性剂的复合，存在表面张力降低效果低，打印中存在连续性能不好，容易堵头的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种复配表面活性剂的蓝色喷墨打印水基油墨，采用了阴离子，阳离子，非离子三种表面活性剂的复配体系，解决了现有油墨存在的打印连续性能不好，容易堵头的问题。

本发明的目的还在于提供上述油墨的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，复配表面活性剂的蓝色喷墨打印水基油墨，按重量百分比其组成为：蓝色染料3％～5％，溶剂92％～96.5％，表面活性剂0.5％～3％，上述各组份的总量为100％。

本发明的特点还在于，

蓝色染料选用NOVACRON活性染料或气巴克隆类活性染料中的一种。

溶剂由蒸馏水、乙醇、乙二醇丁醚、丙三醇组成，各组份重量百分含量为：蒸馏水76％～80％，乙醇4％～6％，乙二醇丁醚8％～12％，丙三醇4％～6％，上述各组份的总量为100％。

表面活性剂采用了阴离子、阳离子、非离子三种表面活性剂的复配。

阴离子表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基磺酸钠或十六烷基硫酸钠。

阳离子表面活性剂选自十二烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵。

非离子表面活性剂选自OP乳化剂或吐温系列。

表面活性剂由十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、OP乳化剂三种组成，组份重量百分比为：十二烷基磺酸钠40％～55％、十六烷基三甲基溴化铵1％～5％、OP乳化剂40％～55％，上述各组份的总量为100％。

本发明所采用的另一技术方案是，上述蓝色油墨的制备方法，按以下步骤进行，

步骤1：将蓝色染料3％～5％倒入烧杯中，放在磁力搅拌器上，加入由蒸馏水、乙醇、丙三醇和乙二醇丁醚组成的溶剂92％～96.5％，充分搅拌3～5分钟，接着加入表面活性剂0.5％～3％，搅拌10～15分钟；

步骤2：将上述溶液搅拌直至完全溶解。

步骤3：把上步溶解完全的溶液用滤纸过滤，即得。

相对现有喷墨打印油墨的阴离子表面活性剂或阴离子和非离子表面活性剂的复合体系，本发明采用了阴离子，阳离子，非离子三种表面活性剂的复配体系，很好的降低了油墨表面张力，所制备的蓝色喷墨打印油墨，流动性好，无堵头，连续，间歇打印皆可。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明的蓝色喷墨打印水基油墨，按重量百分比其组成为：蓝色染料3％～5％，溶剂92％～96.5％，表面活性剂0.5％～3％，各组分总量为100％。

其中溶剂的组成及含量为：蒸馏水76％～80％，乙醇4％～6％，乙二醇丁醚8％～12％，丙三醇4％～6％。

蓝色染料选用NOVACRON活性染料或气巴克隆类活性染料中的一种。

表面活性剂采用了阴离子、阳离子、非离子三种表面活性剂的复配体系。其中阴离子表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基磺酸钠或十六烷基硫酸钠；阳离子表面活性剂选自十二烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵；非离子表面活性剂选自OP乳化剂或吐温系列。

其表面活性剂优选十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、OP乳化剂三种复配，其组成重量百分比为：十二烷基磺酸钠40％～55％、十六烷基三甲基溴化铵1％～5％、OP乳化剂40％～55％，上述各组份总量为100％。

其组成中各成份的作用：

蓝色染料作为喷墨打印油墨的显色物质，其含量范围为3％～5％，如果低于3％则打印效果不理想，如超出5％则容易堵塞打印喷头。

溶剂在里面作为一种载体，起溶解染料及其它物质的作用，含量92％～96.5％，含量小于92％则染料不能完全溶解，若超过96.5％则打印效果不理想。其组成中蒸馏水是作为染料的载体，其含量为76％～80％，含量小于76％则染料可能未完全溶解，若超过80％则打印效果不理想；乙醇的作用是使打印出的墨滴迅速干燥，其含量为4％～6％，小于4％干燥效果不好，大于6％打印效果不理想；乙二醇丁醚的作用提高墨滴的渗透程度，使色密度更大，其含量为8％～12％，低于8％和超过12％其渗透程度都不理想；丙三醇的作用是改善油墨的粘度，其含量为4％～6％，低于或超出这个范围粘度都不符合打印要求。

表面活性剂含阴、阳、非三中表面活性剂可以产生协同作用，一般而言，在油墨中加入阴离子表面活性剂或阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂来降低油墨的表面张力。本发明在油墨中加入阴，阳离子表面活性剂和非离子复配的表面活性剂是非常少见的。有文献指出，阳离子表面活性剂和阴离子表面活性剂在水中不能混合，两者在水溶液中相互作用会产生沉淀或絮状络合物，从而产生负效应甚至是表面活性剂失去表面活性。本发明发现，由于阴，阳离子表面活性剂的离子间强烈的静电作用，在一定的条件下，阴阳离子表面活性剂复配体系具有很高的表面活性，显示出极大的增效作用。阴阳离子表面活性剂混合体系的全面增效作用来源于正负离子的强吸引力，使溶液内部的表面活性剂分子更易聚集形成胶团，表面吸附层中的表面活性剂分子的排列更紧密，表面能更低。非离子表面活性剂在水中不电离，以分子态存在，与其它类型表面活性剂有较好的相溶性，因此可以很好的混合使用。加入溶解度较大的非离子表面活性剂，有助于正负离子表面活性剂及聚合物在水中溶解度增加。非离子表面活性剂的增溶作用改善了正负离子表面活性剂的溶剂性能。表面活性剂含量小于0.5％起不到应有的分散效果，大于3％不仅无助于分散效果的提高，反而会产生絮状沉淀。

具体到本发明中，在一定的条件下，十二烷基磺酸钠和十六烷基三甲基溴化铵复配体系具有很高的表面活性，显示出极大的增效作用。但要求阴，阳离子表面活性剂非等摩尔复配，阴阳离子表面活性剂混合体系的全面增效作用来源于正负离子的强吸引力，使溶液内部的表面活性剂分子更易聚集形成胶团，表面吸附层中的表面活性剂分子的排列更紧密，表面能更低。非离子表面活性剂OP乳化剂在水中不电离，以分子态存在，与其它类型表面活性剂有较好的相溶性，因此可以很好的混合使用。加入溶解度较大的OP乳化剂，有助于正负离子表面活性剂在水中溶解度的增加。

下面提供一种本发明蓝色油墨的制备方法：

步骤1：将蓝色染料3％～5％倒入烧杯中，放在磁力搅拌器上，加入由蒸馏水、乙醇、丙三醇和乙二醇丁醚组成的溶剂92％～96.5％，充分搅拌3～5分钟，接着加入表面活性剂0.5％～3％，搅拌10～15分钟；

步骤2：将上述溶液搅拌直至完全溶解；

步骤3：把上步溶解完全的溶液用滤纸过滤，即得。

本发明所使用的阴离子、阳离子、非离子三种表面活性剂的复配体系与现有体系(相同的百分含量)效果比较见下表。

不同表面活性剂组方的表面张力

表面活性剂	表面张力mN/m
					第一次	第二次	第三次	平均
	阴离子表面活性剂	38.95	38.82	38.12					38.63
阳离子表面活性剂					54.76	54.23	53.16	54.05
	非离子表面活性剂	39.96	39.62	39.7					39.76
阴离子和非离子表面活性剂					37.19	37.04	36.94	37.06
	阳离子和非离子表面活性剂	35.68	35.12	35.22					35.34
本发明的复配阴离子，阳离子和非离子表面活性剂					33.84	33.03	32.92	33.26

从上表可以得出本发明复配的三种表面活性剂降低表面张力效果最好，从而能满足打印机需要表面张力低的性能要求。

实施例1

分别选取：

NOVACRON活性蓝色染料3％；

溶剂96.5％，由重量配比为蒸馏水76％，乙醇6％，乙二醇丁醚12％，丙三醇6％组成；

表面活性剂0.5％，由重量配比为十六烷基三甲基溴化铵5％，十二烷基磺酸钠40％，OP-10乳化剂55％组成。

将蓝色染料3％倒入烧杯中，放在磁力搅拌器上，加入由蒸馏水、乙醇、丙三醇和乙二醇丁醚组成的溶剂96.5％，充分搅拌3～5分钟，接着加入由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠、OP-10乳化剂组成表面活性剂0.5％，搅拌10～15分钟；直至溶液全部溶解；把上步溶解完全的溶液用滤纸过滤，即得。

实施例2

分别选取：

气巴克隆活性蓝色染料5％；

溶剂92％，由重量配比为蒸馏水80％，乙醇4％，乙二醇丁醚12％，丙三醇4％组成；

表面活性剂3％，由重量配比为十六烷基三甲基溴化铵1％，十二烷基磺酸钠55％，OP-10乳化剂44％组成。

将蓝色染料5％倒入烧杯中，放在磁力搅拌器上，加入由蒸馏水、乙醇、丙三醇和乙二醇丁醚组成的溶剂92％，充分搅拌3～5分钟，接着加入由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠、OP-10乳化剂组成表面活性剂3％，搅拌10～15分钟；直至溶液全部溶解；把上步溶解完全的溶液用滤纸过滤，即得。

实施例3

分别选取：

NOVACRON活性蓝色染料4％；

溶剂95％，由重量配比为蒸馏水78％，乙醇6％，乙二醇丁醚11％，丙三醇5％组成；

表面活性剂1％，由重量配比为十六烷基三甲基溴化铵5％，十二烷基磺酸钠55％，OP-10乳化剂40％组成。

将蓝色染料4％倒入烧杯中，放在磁力搅拌器上，加入由蒸馏水、乙醇、丙三醇和乙二醇丁醚组成的溶剂95％，充分搅拌3～5分钟，接着加入由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠、OP-10乳化剂组成表面活性剂1％，搅拌10～15分钟；直至溶液全部溶解；把上步溶解完全的溶液用滤纸过滤，即得。

实施例4

分别选取：

气巴克隆活性蓝色染料3.5％；

溶剂94.5％，由重量配比为蒸馏水80％，乙醇6％，乙二醇丁醚8％，丙三醇6％组成；

表面活性剂2％，由重量配比为十六烷基三甲基溴化铵3％，十二烷基磺酸钠50％，OP-10乳化剂47％组成。

将蓝色染料3.5％倒入烧杯中，放在磁力搅拌器上，加入由蒸馏水、乙醇、丙三醇和乙二醇丁醚组成的溶剂94.5％，充分搅拌3～5分钟，接着加入由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠、OP-10乳化剂组成表面活性剂2％，搅拌10～15分钟；直至溶液全部溶解；把上步溶解完全的溶液用滤纸过滤，即得。

实施例5

分别选取：

气巴克隆活性蓝色染料3％；

溶剂95.5％，由重量配比为蒸馏水78％，乙醇6％，乙二醇丁醚12％，丙三醇4％组成；

表面活性剂1.5％，由重量配比为十六烷基三甲基溴化铵2％，十二烷基磺酸钠50％，OP-10乳化剂48％组成。

将蓝色染料3％倒入烧杯中，放在磁力搅拌器上，加入由蒸馏水、乙醇、丙三醇和乙二醇丁醚组成的溶剂95.5％，充分搅拌3～5分钟，接着加入由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠、OP-10乳化剂组成表面活性剂1.5％，搅拌10～15分钟；直至溶液全部溶解；把上步溶解完全的溶液用滤纸过滤，即得。

实施例6

分别选取：

NOVACRON活性蓝色染料5％；

溶剂92％，由重量配比为蒸馏水80％，乙醇6％，乙二醇丁醚10％，丙三醇4％组成；

表面活性剂3％，由重量配比为十六烷基三甲基溴化铵3％，十二烷基磺酸钠55％，OP-10乳化剂42％组成。

将蓝色染料5％倒入烧杯中，放在磁力搅拌器上，加入由蒸馏水、乙醇、丙三醇和乙二醇丁醚组成的溶剂92％，充分搅拌3～5分钟，接着加入由十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠、OP-10乳化剂组成表面活性剂3％，搅拌10～15分钟；直至溶液全部溶解；把上步溶解完全的溶液用滤纸过滤，即得。

相对现有喷墨打印油墨的阴离子表面活性剂或阴离子和非离子表面活性剂的复合体系，本发明采用了阴离子，阳离子，非离子三种表面活性剂的复配体系，很好的降低了油墨表面张力，所制备的蓝色喷墨打印油墨，流动性好，无堵头，连续，间歇打印皆可。

Claims (9)

1.复配表面活性剂的蓝色喷墨打印水基油墨，按重量百分比其组成为：

蓝色染料          3％～5％

溶剂              92％～96.5％

表面活性剂        0.5％～3％

上述各组份的总量为100％。

2.根据权利要求1所述的蓝色喷墨打印水基油墨，其特征在于，所述的蓝色染料选用NOVACRON活性染料或气巴克隆类活性染料中的一种。

3.根据权利要求1所述的蓝色喷墨打印水基油墨，其特征在于，所述的溶剂由蒸馏水、乙醇、乙二醇丁醚、丙三醇组成，各组份重量百分含量为：蒸馏水76％～80％，乙醇4％～6％，乙二醇丁醚8％～12％，丙三醇4％～6％，上述各组份的总量为100％。

4.根据权利要求1所述的蓝色喷墨打印水基油墨，其特征在于，所述的表面活性剂采用了阴离子、阳离子、非离子三种表面活性剂的复配。

5.根据权利要求4所述的蓝色喷墨打印水基油墨，其特征在于，所述的阴离子表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基磺酸钠或十六烷基硫酸钠。

6.根据权利要求4所述的蓝色喷墨打印水基油墨，其特征在于，所述的阳离子表面活性剂选自十二烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵。

7.根据权利要求4所述的蓝色喷墨打印水基油墨，其特征在于，所述的非离子表面活性剂选自OP乳化剂或吐温系列。

8.根据权利要求1或4所述的蓝色喷墨打印水基油墨，其特征在于，所述的表面活性剂由十二烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、OP乳化剂三种组成，组份重量百分比为：十二烷基磺酸钠40％～55％、十六烷基三甲基溴化铵1％～5％、OP乳化剂40％～55％，上述各组份的总量为100％。

9.一种制备权利要求1所述油墨的方法，其特征在于，该方法按以下步骤进行，

步骤1：将蓝色染料3％～5％倒入烧杯中，放在磁力搅拌器上，加入由蒸馏水、乙醇、丙三醇和乙二醇丁醚组成的溶剂92％～96.5％，充分搅拌3～5分钟，接着加入表面活性剂0.5％～3％，搅拌10～15分钟；

步骤2：将上述溶液搅拌直至完全溶解；

步骤3：把上步溶解完全的溶液用滤纸过滤，即得。