CN101760079B

CN101760079B - 一种用于棉织品喷墨印花的颜料型墨水及其制备方法

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Publication number: CN101760079B
Application number: CN 201010109026
Authority: CN
Inventors: 刘寒剑
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-02-05
Filing date: 2010-02-05
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2030-02-05
Also published as: CN101760079A

Abstract

本发明公开了一种用于棉织品喷墨印花的颜料型墨水，其特征是：所述墨水按质量百分比的原料组成为：颜料：1-10％、分散剂：2-8％、粘合剂：5-10％、保湿剂：1-3％、表面活性剂：0.2-1.5％、pH调节剂：1.5-3％、抑菌剂：0.5-2％、余量为去离子水。本发明墨水能够从压电型喷墨印花机中直接喷印到纯棉织物上、完成喷印后的培烘等后处理工艺相对简单、具有良好的流畅性、色牢度，织品手感好。

Description

一种用于棉织品喷墨印花的颜料型墨水及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种纺织品喷墨印花使用的颜料型墨水及其制备方法，属于有机化学及纺织印染技术领域。

背景技术

目前，使用到纺织品印花的喷墨墨水主要有活性染料墨水，分散染料墨水，酸性染料墨水，以及颜料墨水。纯棉织物的数码印花多采用活性染料墨水喷印。其工艺复杂，织物需要上浆处理，喷印后需汽蒸，水洗，烘干等工序。生产过程中会产生废水，产品耐光性差。而颜料型墨水能够通过宽幅写真机或工业印花机将图案或图像直接喷印在纯棉织物上，打印后仅需高温固色，工艺十分简单，是数码印花行业最有前途的墨水。

目前国际上提供颜料型数码印花墨水的厂家有美国的杜邦Dupont，德国的巴斯夫BASF，德司达Dystar，瑞士的汽巴Ciba等跨国公司，但对于国内用户来说，产品来自于进口价格较高。国内也有相关的墨水厂家对颜料型墨水进行了开发，但目前市场上的国内产品在流畅性、色牢度和手感等指标上都不能达到大规模推广的要求。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种能够从压电型喷墨印花机中直接喷印到纯棉织物上、完成喷印后的培烘等后处理工艺相对简单、具有良好的流畅性、色牢度以及织品手感好的用于棉织品喷墨印花的颜料型墨水及其制备方法。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明用于棉织品喷墨印花的颜料型墨水的特点是：所述墨水按质量百分比的原料组成为：

颜料：1-10％、分散剂：2-8％、粘合剂：5-10％、保湿剂：1-3％、表面活性剂：0.2-1.5％、PH调节剂：1.5-3％、抑菌剂：0.5-2％、余量为去离子水。

本发明用于棉织品喷墨印花的颜料型墨水的特点也在于：

所述颜料为黑色颜料、黄色颜料、品红色颜料或青色颜料，其中：

黑色颜料为C.I.颜料黑7、C.I.颜料黑11或C.I.颜料黑1；

黄色颜料为：C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄83或C.I.颜料黄13；

品红色颜料为：C.I.颜料红112、C.I.颜料红184、C.I.颜料红188、C.I.颜料红179或C.I.颜料红123；

青色颜料为：C.I.颜料蓝15:3或C.I.颜料蓝15:6；

颜料的使用量为墨水总质量的1-10％。

本发明用于棉织品喷墨印花的颜料型墨水的特点还在于：

所述分散剂为丙烯酸树脂Eudragit S 100、聚乙二醇300和十二烷基苯磺酸钠的混合物；按质量百分比，其中丙烯酸树脂的用量为墨水总量的1-3％，聚乙二醇300的用量为墨水总量的1-3％，十二烷基苯磺酸钠的用量为墨水总量的0.1-2％。

所述粘合剂是由聚合度为200-300的聚丙烯酸辛酯和改性聚丁二烯组成，将所述聚丙烯酸辛酯、改性聚丁二烯以及去离子水按照质量比为1∶(1-1.5)∶(2-2.5)的配比构成的混合物在室温下以乳化机搅拌制得的乳液，所述乳液中固体颗粒的粒径为0.1-1um；所述改性聚丁二烯的制备是向聚丁二烯中加入马来酸酐，加热至180～230℃反应6小时，获得改性的聚丁二烯，按质量百分比，所述马来酸酐的用量为聚丁二烯的10％，所述聚丁二烯是分子量为10800-21600的1-2聚丁二烯。

所述保湿剂为一种醇和一种醚等体积混合而成的混合物，所述醇为甘二醇或聚乙二醇200，所述醚为二甘醇醚、乙二醇甲醚或三甘醇乙醚。。

所述表面活性剂为非离子型表面活性剂DC-105、RCOOCH₂C(CH₂OH)₃、RO(C₃H₆O)_m(C₂H₄O)_nH、Triton X-100以及聚氧乙烯多元醇醚脂肪酸酯Tween20中的一种或两种试剂按等体积量的混合物。

本发明用于棉织品喷墨印花的颜料型墨水的制备方法的特点是按如下步骤进行：

a、取墨水总质量1-10％的颜料、2-8％的分散剂和25-40％的去离子水，首先搅拌均匀，然后经研磨分散得到固含量为10-15％的颜料色浆；所述固含量指的是混合体系去除其中的水之后，剩余固体体积占总体积量的比例。

b、向所述颜料色浆中加入等体积量的去离子水，在搅拌的同时加入粘合剂、保湿剂以及表面活性剂，用一乙醇胺或者氢氧化胺调节PH值为8-9，然后加入抑菌剂得混配墨水；

c、对于步骤b所得混配墨水使用0.5um-1um的微孔滤膜进行过滤得滤液，再将滤液使用0.1um-0.5um的微孔滤膜进行第二次过滤即得墨水。

本发明制备方法的特点也在于：

所述步骤a制得的色浆颜料中固体粒子的粒径为100-150nm。

本发明由颜料和分散剂经研磨分散后制成颜料色浆，再加入保湿剂、粘合剂、表面活性剂、防腐剂、PH缓冲剂以及去离子水，经过充分混合后，使用微孔滤膜过滤所得。与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明墨水中使用粘合剂，有效增强了印花成品的色牢度。

2、本发明墨水中使用聚丙烯酸辛酯和改性聚丁二烯的涂料印花粘合剂体系，能够显著增强墨水印花后成品的湿磨擦牢度，据测定纯棉织物印花后的湿磨擦牢度可以达到4.5-5级。

3、采用本发明的方法制备的颜料印花墨水的物理参数为：25℃黏度为1-3mPa·s，表面张力为25-40mN/m，PH值8-9，具有较好的打印流畅性能，在采用Epson公司第五代喷头的数码印花机上可以连续打印150米无断线。

以下通过具体实施方式，对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实施例1：制备黑色墨水

1、取40g的C.I.颜料黑7、10g的丙烯酸树脂，10g的聚乙二醇300和6g的十二烷基苯磺酸钠，以及334ml的去离子水，先用搅拌机200转/分钟的速度低速搅拌30分钟，然后在5000-10000转/分钟研磨分散机中研磨3小时，得到含固量为10％的颜料色浆400g，要求其中的固体(颜料和分散剂)粒子大小为100-150nm。

2、向颜料色浆中加入400ml的去离子水，在搅拌机中，一边搅拌(转速200转/分钟)，一边加入聚丙烯酸辛酯，改性聚丁二烯以及去离子水按照质量比1∶1.3∶2.5混合而成的乳液150g，甘二醇和二甘醇醚等体积比混和而成的保湿剂15g，Triton X-100表面活性剂5g。待30分钟后，加入PH调节剂一乙醇胺20g，并加入抑菌剂氯甲酚10g。

3、将混合好的墨水用1um的微孔滤膜过滤，然后将滤液用0.2um的微孔滤膜进一步过滤，得到黑色墨水成品1000g。

本实施例制得的黑色颜料墨水，色彩纯正，25℃黏度为2.0-2.3mPa·s，表面张力为28-31mN/m，PH值为8.6，流畅性良好，在采用Epson公司第五代喷头的数码印花机上可以连续打印150米无断线。同时打印在纯棉织物上后，水洗牢度达到5级。

实施例2：制备黄色墨水

1、取28g的C.I.颜料黄83，14g的丙烯酸改性树脂，14g的聚乙二醇300和6g的十二烷基苯磺酸钠，以及338ml的去离子水，先用搅拌机200转/分钟的速度低速搅拌30分钟，然后在5000-10000转/分钟研磨分散机中研磨3小时，得到含固量为10％的颜料色浆400g，要求其中的固体(颜料和分散剂)得粒子大小为100-150nm。

2、向颜料色浆中加入400ml的去离子水，在搅拌机中，一边搅拌(转速200转/分钟)，一边加入聚丙烯酸辛酯，改性聚丁二烯以及去离子水按照质量比1∶1.1∶2.3混合而成的乳液150g，聚乙二醇200和二甘醇醚200等比混和而成的保湿剂15g，DC-105、RCOOCH2C(CH2OH)3表面活性剂5g。待30min后，加入PH调节剂氢氧化胺20g，并加入抑菌剂氯甲酚10g。

3、将混合好的墨水用1um的微孔滤膜过滤，然后将滤液用0.2um的微孔滤膜进一步过滤。得到墨水成品。

本实施例制得的黄色颜料墨水，色彩纯正，25℃黏度为2.2-2.5mPa·s，表面张力为30-33mN/m，PH值8.2，流畅性良好，在采用Epson公司第五代喷头的数码印花机上可以连续打印150米无断线。同时打印在纯棉织物上后，水洗牢度达到5级。

实施例3：制备青色墨水

1、取32g的C.I.颜料蓝15:3，12g的丙烯酸改性树脂，12g的聚乙二醇300和6g的十二烷基苯磺酸钠，以及338ml的去离子水，先用搅拌机200转/分钟的速度低速搅拌30分钟，然后在5000-10000转/分钟研磨分散机中研磨3小时，得到含固量为10％的颜料色浆400g，要求其中的固体(颜料和分散剂)粒子大小为100-150nm。

2、向颜料色浆中加入400ml的去离子水，在搅拌机中，一边搅拌(转速200转/分钟)，一边加入聚丙烯酸辛酯，改性聚丁二烯以及去离子水按照质量比1∶1.2∶2.4混合而成的乳液150g，甘二醇和三甘醇乙醚等体积混和而成的保湿剂15g，Triton X-100表面活性剂5g。待30min后，加入PH调节剂氢氧化胺20g，并加入抑菌剂氯甲酚10g。

3、将混合好的墨水用0.8um的微孔滤膜过滤，然后将滤液用0.2um的微孔滤膜进一步过滤。得到墨水成品。

本实施例制得的青色颜料墨水，色彩纯正，25℃黏度为2.3-2.6mPa·s，表面张力为29-32mN/m，PH值8.4，流畅性良好，在采用Epson公司第五代喷头的数码印花机上可以连续打印150米无断线。同时打印在纯棉织物上后，水洗牢度达到5级。

实施例4：制备品红色墨水

1、取54g的C.I.颜料红179，15g的丙烯酸改性树脂，15g的聚乙二醇300和6g的十二烷基苯磺酸钠，以及310ml的去离子水，先用搅拌机200转/分钟的速度低速搅拌30分钟，然后在5000-10000转/分钟研磨分散机中研磨3小时，得到含固量为18％的颜料色浆400g，要求其中的固体(颜料和分散剂)得粒子大小为100-150nm。

3、将混合好的墨水用1.0um的微孔滤膜过滤，然后将滤液用0.2um的微孔滤膜进一步过滤。得到墨水成品。

本实施例制得的品红色颜料墨水，色彩纯正，25℃黏度为2.6-2.9mPa·s，表面张力为32-34mN/m，PH值8.1，流畅性良好，在采用Epson公司第五代喷头的数码印花机上可以连续打印150米无断线。同时打印在纯棉织物上后，水洗牢度达到5级。

实施例5：制备超黑色墨水

1、取70g的C.I.颜料黑11、25g的丙烯酸树脂，25g的聚乙二醇300和15g的十二烷基苯磺酸钠，以及465ml的去离子水，先用搅拌机200转/分钟的速度低速搅拌50分钟，然后在5000-10000转/分钟研磨分散机中研磨3小时，得到含固量为15％的颜料色浆600g，要求其中的固体(颜料和分散剂)粒子大小为100-150nm。

2、向颜料色浆中加入200ml的去离子水，在搅拌机中，一边搅拌(转速200转/分钟)，一边加入聚丙烯酸辛酯，改性聚丁二烯以及去离子水按照质量比1∶1.4∶2.5混合而成的乳液125g，甘二醇和二甘醇醚等体积比混和而成的保湿剂25g，Triton X-100表面活性剂15g。待30分钟后，加入PH调节剂一乙醇胺20g，并加入抑菌剂氯甲酚15g。

3、将混合好的墨水用1um的微孔滤膜过滤，然后将滤液用0.2um的微孔滤膜进一步过滤，得到超黑色墨水成品1000g。

本实施例制得的超黑色颜料墨水，色彩纯正，打印后覆盖率高，25℃黏度为2.3-2.6mPa·s，表面张力为30-32mN/m，PH值为8.5，流畅性良好，在采用Epson公司第五代喷头的数码印花机上可以连续打印150米无断线。同时打印在纯棉织物上后，水洗牢度达到4.5级。

Claims

1.一种用于棉织品喷墨印花的颜料型墨水，其特征是：所述墨水按质量百分比的原料组成为：

颜料：1-10％、分散剂：2-8％、粘合剂：5-10％、保湿剂：1-3％、

表面活性剂：0.2-1.5％、pH调节剂：1.5-3％、抑菌剂：0.5-2％、余量为去离子水；

所述分散剂为丙烯酸树脂Eudragit S 100、聚乙二醇300和十二烷基苯磺酸钠的混合物；按质量百分比，其中丙烯酸树脂的用量为墨水总量的1-3％，聚乙二醇300的用量为墨水总量的1-3％，十二烷基苯磺酸钠的用量为墨水总量的0.1-2％；

2.根据权利要求1所述的用于棉织品喷墨印花的颜料型墨水，其特征是所述颜料为黑色颜料、黄色颜料、品红色颜料或青色颜料，其中：

黑色颜料为：C.I.颜料黑7、C.I.颜料黑11或C.I.颜料黑1；

青色颜料为：C.I.颜料蓝15:3或C.I.颜料蓝15:6。

3.根据权利要求1所述的用于棉织品喷墨印花的颜料型墨水，其特征是所述保湿剂为一种醇和一种醚等体积混合而成的混合物，所述醇为甘二醇或聚乙二醇200，所述醚为二甘醇醚、乙二醇甲醚或三甘醇乙醚。

4.一种权利要求1所述用于棉织品喷墨印花的颜料型墨水的制备方法，其特征是按如下步骤进行：

a、取墨水总质量1-10％的颜料、2-8％的分散剂和25-40％的去离子水，首先搅拌均匀，然后经研磨分散得到固含量为10-15％的颜料色浆；所述固含量指的是混合体系去除其中的水之后，剩余固体体积占总体积量的比例；

b、向所述颜料色浆中加入等体积量的去离子水，在搅拌的同时加入粘合剂、保湿剂以及表面活性剂，用一乙醇胺或者氢氧化铵调节pH值为8-9，然后加入抑菌剂得混配墨水；

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是所述步骤a制得的色浆颜料中固体粒子的粒径为100-150nm。