CN102102303B - 一种阳离子型分散墨水的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种阳离子型分散墨水的制备方法，属于精细化工和纺织印染技术领域。本发明选用非离子型与阳离子型复配的分散剂对分散染料研磨分散，得到表面带正电荷的超细阳离子分散染料色浆，然后取定量超细阳离子分散染料色浆，添加多元醇、非离子表面活性剂、pH调节剂、消泡剂、金属络合剂、去离子水制备阳离子型分散墨水。本发明所制备的分散墨水可直接打印在涤纶织物上，具有打印流畅，储存稳定性高、精度好等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种阳离子型分散墨水的制备方法，属于精细化工和纺织印染技术领域。
技术背景
喷墨印花作为一种新型的印花技术，具有印花精度高、生产灵活性高、占地面积小、环境污染少等优点。其中分散墨水的应用越来越广泛，它的喷墨印花工艺有两种，一种是涤纶织物的直接喷墨印花工艺，另一种是转移印花工艺。前者需要采用黏度调节剂、脱泡机、合成增稠剂和耐光处理剂等对涤纶进行预处理以防止打印时的渗化；后者需将墨水打印到转移纸上，再经热转移到织物上。目前，分散墨水多为阴离子型，然而部分着色材料，如纺织品、纸张在水相中表面带有负电荷，采用阴离子型墨水打印时，受到电荷斥力的影响，容易导致墨水渗化，降低打印精度。阳离子型分散染料墨水表面带正电荷，可以与涤纶织物较好的结合，这样不仅省去了预处理加工过程，而且节约了大量的转移纸。
中国专利CN1511897一种阳离子染料数字印花墨水和数字印花墨水的印花方法中，公开了一种阳离子染料与碱性染料的喷墨打印方法。美国惠普公司在中国专利CN1475536使用阳离子表面活性剂改善染料基喷墨油墨的打印质量中，公开了采用阳离子表面活性剂处理喷墨打印基材，有效提高了喷墨打印图像的效果，其油墨含有一种阴离子着色剂(CMYK)、一种短链醇或二元醇和一种阳离子表面活性剂。中国专利CN1935910一种阳离子型水性颜料色浆的制备方法中，采用含有活性基团的聚合物对颜料进行表面改性，然后再进行阳离子接枝，得到颜料颗粒表面带正电荷的阳离子型水性颜料色浆。本发明首先采用非离子与阳离子型分散剂的复配物对分散染料进行分散，使染料表面带有正电荷，然后加入各种添加剂，过滤，得到喷墨印花分散墨水。所制备的墨水具有优良的打印流畅性，稳定性，未见相关文献报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种阳离子型分散墨水的制备方法。解决由于分散墨水在打印过程中出现的渗化和渗透，而导致打印团案模糊和清晰度变差的现象。省却喷墨印花织物的前处理过程。
具体技术方案如下：将型非离子分散剂和阳离子分散剂复配分散剂、分散染料、去离子水组成的分散体进行分散研磨，使分散染料表面带正电荷，制备超细阳离子型分散染料色浆；然后添加多元醇、非离子表面活性剂、pH调节剂、消泡剂、金属络合剂、去离子水，搅拌均匀后，过滤，即可得到阳离子型分散墨水。
所述的非离子型分散剂为是聚氧乙烯烷基醚类：吐温60、吐温65、吐温80，曲拉通X-100、曲拉通X-10；聚氧乙烯酯类：司班20、司班40、司班60、斯盘80；或平平加OS-15、平平加OP-10、平平加AS-20、平平加AEO-10；合成高分子化合物：聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮一种或几种。
所述的阳离子分散剂为环氧丙基三甲基氯化铵、环氧丙基三乙基氯化铵、3-氯-羟丙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、2-羟乙基-双三甲基氯化铵或二羟乙基三甲基氯化铵中的一种或两种。
这里所述的分散染料为C.I.分散染料红50、60、65、146、239；C.I.分散染料黄7、C.I.分散染料黄54、C.I.分散染料黄64、C.I.分散染料黄70、C.I.分散染料黄71、C.I.分散染料黄100、C.I.分散染料黄242、C.I.分散染料蓝26、C.I.分散染料蓝35、C.I.分散染料蓝55、C.I.分散染料蓝56、C.I.分散染料蓝91、C.I.分散染料蓝366；分散染料黑为分散染料红、分散染料黄和分散染料蓝以适当比例混合而成。
所述的多元醇为丙三醇、乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、三缩四乙二醇、聚乙醇200、聚乙醇400、聚乙醇600、季戊四醇中的一种或几种。
所述的非离子型表面活性剂为聚氧乙烯烷基醚类：吐温40、吐温60、吐温80；聚氧乙烯酯类：司班20、司班40、司班60、司班80；或平平加OS-15、平平加A-20、平平加AEO-10、平平加O中的一种或以上混合物。
所述的pH调节剂为三乙醇胺、盐酸、氢氧化钠、醋酸、碳酸氢钠、氨水。
所述的消泡剂为聚醚类消泡剂、有机硅类消泡剂、聚醚改性硅类消泡剂。
所述的金属络合剂为六偏磷酸钠、山梨酸钾、EDTA、氨基膦酸型螯合树脂。
分散染料粉碎所采用的设备可以是蜗轮式粉碎机、泵式液体粉碎机、无筛主轴式粉碎机、超细气流研磨机、高压微射流粉碎机、超声波粉碎机、砂磨粉碎机、高速乳化分散机。
具体工艺参数为：复配分散剂的用量占分散染料的50％-80％，其中非离子分散剂与阳离子分散剂的比例为5∶1-1∶3；研磨分散时间为5-8h；多元醇用量占墨水总量的20％-35％，表面活性剂的用量占墨水总量的0.5％-2.0％；pH调节剂用量占墨水总量的0.4％-1.2％；消泡剂用量占墨水总量的0.05％-0.2％；金属络合剂用量占墨水总量的0.05％-0.5％。
本发明的有益效果是制备的阳离子型分散染料墨水粒径小且分布均匀，具有较好的流动性和稳定性，而且生产工艺简单、设备投资小、节约了转移纸。
具体实施方式
下面通过实施例子，进一步阐述本发明的突出优点和显著特点，但本发明决不局限于实施例子。
实例1
3g吐温60，7g环氧丙基三甲基氯化铵，20g C.I.分散染料红50溶于170g去离子水中，机械搅拌处理15-20min，将混合液转移到砂磨粉碎机中研磨7h。取上述色浆90g，丙三醇50g，乙二醇40g，吐温803g，三乙醇胺1.2g，GPE型消泡剂0.15g，六偏磷酸钠0.15g，去离子水115.5g，将上述组分依次加入烧杯中，搅拌15-20min，过滤(0.5μm的微孔滤膜)两遍配成阳离子型分散红墨水(M)，测试墨水性能，见表1。
实例2
16g吐温80，8g环氧丙基三乙基氯化铵，30gC.I.分散染料黄64溶于246g去离子水中，机械搅拌处理15-20min，将混合液转移到微射流粉碎机上分散5h。取上述色浆30g，乙二醇50g，1，3-丙二醇55g，司班403.6g，氢氧化钠1.2g，有机硅消泡剂0.3g，EDTA0.3g，去离子水159.6g，将上述组分依次加入烧杯中，搅拌15-20min，过滤(0.5μm的微孔滤膜)两遍配成阳离子型分散黄墨水(Y)，测试墨水性能，见表1。
实例3
11g平平加AS-20，19g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，40gC.I.分散染料蓝91溶于330g去离子水中，机械搅拌处理15-20min，将混合液转移到高速乳化分散机上分散5.5h。取上述色浆60g，二缩三乙二醇50g，1，3-丙二醇25g，平平加OS-153.6g，司班202.4g，盐酸1.4g，聚醚改性有机硅消泡剂0.6g，山梨酸钾0.6g，去离子水156.4g，将上述组分依次加入烧杯中，搅拌15-20min，过滤(0.5μm的微孔滤膜)两遍配成阳离子型分散蓝墨水(C)，测试墨水性能，见表1。
实例4
12.5g聚环氧乙烷，19.5g二羟乙基三甲基氯化铵，C.I.分散染料红12.8g，C.I.分散染料黄2.4g，C.I.分散染料蓝31g，溶于328g去离子水中，机械搅拌处理15-20min，将混合液转移到超声分散机上分散8h。取上述色浆120g，二缩三乙二醇20g，季戊四醇25g，聚乙醇20015g，，平平加A-201.5g，三乙醇胺3.6g，聚醚改性有机硅消泡剂0.3g，六偏磷酸钠0.5g，去离子水114.1g，将上述组分依次加入烧杯中，搅拌15-20min，过滤(0.5μm的微孔滤膜)两遍配成阳离子型分散黑墨水(K)，测试墨水性能，见表1。
实例5
11g 0402，5g丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，22g C.I.分散染料红50溶于162g去离子水中，机械搅拌处理15-20min，将混合液转移到超细气流研磨机中研磨7h。取上述色浆30g，1，4-丁二醇60g、1，6-己二醇30g，司班803g，三乙醇胺1.2g，GPE型消泡剂0.25g，六偏磷酸钠0.35g，去离子水175.2g，将上述组分依次加入烧杯中，搅拌15-20min，过滤(0.5μm的微孔滤膜)两遍配成阳离子型分散浅红墨水(LM)，测试墨水性能，见表1。
实例6
11g曲拉通X-100，13g甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，30gC.I.分散染料蓝91溶于246g去离子水中，机械搅拌处理15-20min，将混合液转移到砂磨粉碎机上分散5.5h。取上述色浆24g，二缩三乙二醇50g，1，3-丙二醇55g，平平加OS-153.6g，司班802.4g，三乙醇铵1.5g，聚醚改性有机硅消泡剂0.6g，山梨酸钾1.5g，去离子水161.4g，将上述组分依次加入烧杯中，搅拌15-20min，过滤(0.5μm的微孔滤膜)两遍配成阳离子型分散浅蓝墨水(LC)，测试墨水性能，见表1。
表1墨水性能参数
Claims (4)
1.一种阳离子型分散染料墨水的制备方法，其特征是先将非离子型分散剂与阳离子型分散剂复配后的分散剂、分散染料、去离子水混合分散处理一段时间，制备阳离子型超细分散染料色浆；然后添加多元醇、非离子表面活性剂、pH调节剂、消泡剂、金属络合剂、去离子水，搅拌均匀后过滤，即可得到阳离子型分散染料墨水；具体参数为复配分散剂的用量占分散染料的50％-80％，其中非离子分散剂与阳离子分散剂的比例为5∶1-1∶3；研磨分散时间为5-8h；多元醇用量占墨水总量的20％-35％，表面活性剂的用量占墨水总量的0.5％-2.0％；pH调节剂用量占墨水总量的0.4％-1.2％；消泡剂用量占墨水总量的0.05％-0.2％；金属络合剂用量占墨水总量的0.05％-0.5％；
所述非离子型分散剂为吐温60、吐温65、吐温80、曲拉通X-100、曲拉通X-10、司班20、司班40、司班60、司班80、平平加OS-15、聚环氧乙烷、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或两种以上混合物；
所述阳离子型分散剂为环氧丙基三甲基氯化铵、环氧丙基三乙基氯化铵、3-氯-羟丙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵或二羟乙基三甲基氯化铵中的一种或两种以上混合物；
所述非离子表面活性剂为吐温40、吐温60、吐温80、司班20、司班40、司班60、司班80、平平加OS-15或平平加O中的一种或两种以上混合物。
2.根据权利要求1所述的阳离子型分散染料墨水的制备方法，其特征是所述的分散染料为C.I.分散染料红50、C.I.分散染料红60、C.I.分散染料红65、C.I.分散染料红146、C.I.分散染料红239；C.I.分散染料黄7、C.I.分散染料黄54、C.I.分散染料黄64、C.I.分散染料黄70、C.I.分散染料黄71、C.I.分散染料黄100、C.I.分散染料黄242、C.I.分散染料蓝26、C.I.分散染料蓝35、C.I.分散染料蓝55、C.I.分散染料蓝56、C.I.分散染料蓝91、C.I.分散染料蓝366；分散染料黑为分散染料红、分散染料黄和分散染料蓝的混拼染料，其中，分散染料红：分散染料黄：分散染料蓝的质量比范围为16-21∶2-4∶30-37。
3.根据权利要求1所述的阳离子型分散染料墨水的制备方法，其特征是所述的多元醇为丙三醇、乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇、三缩四乙二醇、季戊四醇中的一种或两种以上混合物。
4.根据权利要求1所述的阳离子型分散染料墨水的制备方法，其特征是pH调节剂为三乙醇胺、盐酸、氢氧化钠、醋酸；金属络合剂为六偏磷酸钠、山梨酸钾、EDTA、氨基膦酸型螯合树脂。
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