CN102532999A

CN102532999A - 一种转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨的制备方法

Info

Publication number: CN102532999A
Application number: CN2011104213569A
Authority: CN
Inventors: 付少海; 罗孝勇; 许云燕; 张霞; 王潮霞
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2012-07-04

Abstract

本发明涉及一种转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨的制备方法。本发明提供的转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨的制备方法，先采用细乳液聚合法制备纳米分散染料复合色素，然后按照配方加入一定比例的共溶剂、助剂、pH调节剂和去离子水，混合后用搅拌机后，过滤包装即得转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨。本发明制备的转移印花水性油墨不需要额外添加树脂，具有生产工艺简单、设备投资小、产品质量稳定、印刷性能优越等优点。

Description

一种转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨的制备方法

技术领域

本发明公开了一种转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨的制备方法。本发明制备的转移印花水性油墨不需要额外添加树脂，具有生产工艺简单、设备投资小、产品质量稳定等优点，属于精细化工和材料科学领域。

技术背景

转移印花是先将分散染料制成油墨印于纸上，然后在一定温度与压力条件下使转印纸上的染料转移到织物上去，印花后不需固着和水洗即为成品，具有印花设备简单、占地面积少、投资省、投产快、生产周期短、无三废污染、印制的图案层次丰富、形态逼真等诸多优点。

转移印花油墨是转移印花工艺的重要组成部分。转移印花油墨可分为油溶性、醇溶性和水溶性三大类。由于前两种油墨成本较高、设备清洗困难、环境污染严重，已逐渐淘汰；水性油墨则成本低、无味、更环保，成为了转移印花发展的主要方向。水性转移印花油墨在配制的过程中往往需要加入树脂作为连接料，然而由于树脂性能的差异往往会影响油墨的印刷适应性和品质，因此筛选合适的树脂并调整其最佳用量成为制备水性油墨关键而复杂的工序。此外转移印花油墨的胶体性能对印花效果有着重大影响。染料细度小、分布均匀，贮藏稳定性好的印花油墨可以减少印刷过程中“堵版”、“色点”、“色差”等瑕疵，有利于提高转移印花织物的品质。

由此可见，开发无需添加树脂纳米级转移印花水性油墨对提升涤纶织物转移印花品质具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨的制备方法。即配制油墨中无需额外添加水溶性树脂，具有配制过程简单，印刷适应性广泛，油墨细度小，稳定性高，无“堵版”、“色点”和“色差”等问题，印制的图案花纹清晰，层次分明，颜色鲜艳等特点。

本发明的技术方案：一种转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨是由以细乳液聚合法制备的纳米分散染料复合色素、水溶性共溶剂、pH调节剂、表面活性剂和去离子水搅拌混合，最后用500nm微孔滤膜过滤包装即得到pH为8.5-9.5，粘度为50-150cP转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨。

转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨的制备方法，其配方为：30-70％纳米分散染料复合色素分散体，10-50％水溶性共溶剂，1-5％的表面活性剂，0.01-1％的pH调节剂，10-35％的去离子水。将上述物质混合后用搅拌机以1000-1500r/min的速度搅拌20-50min，调剂pH为8.5-9.5，用500nm微孔滤膜过滤，即得到无树脂纳米水性油墨。

其中，纳米分散染料复合色素是采用细乳液聚合法制备。反应过程是将单体、助乳化剂，混合均匀后加入分散染料，搅拌均匀形成油相；将乳化剂、pH调节剂溶于去离子水构成水相。将油相分散到水相中，置于超声波细胞粉碎机下超声处理，得到细乳液。将细乳液转移到装有搅拌器、回流冷凝管及温度计的四口烧瓶中，升温并加入水溶性引发剂引发聚合，得到纳米分散染料复合色素分散体。具体技术参数为：分散染料占整个聚合体系的5-20％，单体30-50％，乳化剂0.5-3％，助乳化剂1-5％，引发剂0.5-2％，pH调节剂0.05％，其余加水补满100％(均为质量分数)。超声细乳化时间15min，聚合温度60-80℃，时间2-4h。

(1)油墨中纳米分散染料复合色素中采用的分散染料

C.I.分散黄7，54，64，70，71，100，242；C.I.分散橙25，37，119；C.I.分散红50，60，65，146，239；C.I.分散蓝26，35，55，56，81:1，91，366，C.I.分散紫27中的一种或几种复配物。

(2)油墨中纳米分散染料复合色素细乳液聚合所用的单体

细乳液聚合中所选用的单体可以是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸、苯乙烯、羟甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸脲基酯中的一种或几种。

(3)油墨中使用的表面活性剂

这里所选用的表面活性剂可以是阴离子型：十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酸钾、烷基萘磺酸钠、松香酸钠；非离子型：OP系列、Tween系列、Span系列、Tx系列、平平加系列中的一种或几种。

(4)油墨中使用的共溶剂

这里所选用的溶剂可以是甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇、乙醚、丙二醇甲醚、四氢呋喃、丙酮、丁酮、甲丁酮、二甲基亚砜、环丁砜、2-甲基吡咯烷酮中的一种或几种混合溶剂。

(5)油墨中使用的pH调节剂

这里所选用的pH调节剂可以是三乙醇胺、氨水、NaOH、NaHCO₃、NaCO₃中的一种或几种。

本发明的有益效果：

(1)本发明制备的转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨，使用了细乳液聚合法制备的纳米分散染料复合色素，结合了染料和连接料的双重作用，因此在配制油墨过程中无需添加水溶性树脂，大大简化了工艺，并且适用性广泛；

(2)本发明制备的转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨，添加了各种共溶剂和表面活性剂，赋予油墨消泡、抗菌、速干等性能，有效地提高了油墨的贮藏稳定性和印刷适应性；

(3)本发明制备的转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨细度小，分布均匀，稳定性好，无“堵版”、“色点”、“色差”等问题，印制的图案花纹清晰，颜色鲜艳，转移印花产品品质优良。

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

取C.I.分散红60 10g，十六烷1g，溶于20g苯乙烯和10g丙烯酸甲酯中形成油相，0.6g十二烷基硫酸钠，0.05gNHCO₃溶于去离子水57.85g，形成水相，将油相在搅拌下倒入水相，高速乳化后置于超声波细胞粉碎机下超声15min，得到颜色鲜艳的红色O/W型细乳液，将细乳液转移到装有搅拌器、回流冷凝管及温度计的四口烧瓶中，升温70℃并加入0.5g过硫酸铵，保温聚合4h，降至室温出料得到红色纳米分散染料复合色素分散体。

取红色纳米分散染料复合色素分散体50g，三乙醇胺0.5g，异丙醇10g，乙醇10g，十二烷基硫酸钠1.9g，去离子水27.6g，混合后用搅拌机1000r/min下搅拌30min，之后用500nm的微孔滤膜过滤，即可得到100g红色无树脂纳米水性油墨。物性指标如下：Z均粒径d＝113.7nm，PDI＝0.063，pH＝8.7，粘度η＝87.2cP。

实例2

如实例1，改变油相分散染料C.I.分散黄54 10g，其余配方和工艺相同，最终得到黄色纳米分散染料复合色素分散体。再取40g分散体，20％氨水1g，丁醚15g，甲醇10g，OP-101.2g，去离子水32.8g，混合后用搅拌机在1000r/min下搅拌30min，之后用500nm的微孔滤膜过滤，即可得到100g黄色无树脂纳米水性油墨。物性指标如下：Z均粒径d＝116.3nm，PDI＝0.049，pH＝8.5，粘度η＝83.5cP。

实例3

如实例1，改变油相分散染料C.I.分散蓝565g，其余配方和工艺相同，最终得到蓝色纳米分散染料复合色素分散体。再取60g分散体，NHCO₃0.8g，乙醇10g，乙二醇10g，乙醚5g，Tween802g，去离子水12.2g，混合后用搅拌机在1200r/min下搅拌20min，之后用500nm的微孔滤膜过滤，即可得到100g蓝色无树脂纳米水性油墨。物性指标如下：Z均粒径d＝125.9nm，PDI＝0.033，pH＝8.9，粘度η＝99.1cP。

实例4

如实例1，改变油相分散染料C.I.分散黄540.8g，C.I.分散红603.2g，C.I.分散蓝563.5g，其余配方和工艺相同，最终得到黑色纳米分散染料复合色素分散体。再取50g分散体，三乙醇胺1g，丙二醇甲醚18g，一缩二乙二醇10g，松香酸钠2.5g，去离子水18.5g，混合后用搅拌机在1200r/min下搅拌40min，之后用500nm的微孔滤膜过滤，即可得到100g黑色无树脂纳米水性油墨。物性指标如下：Z均粒径d＝119.3nm，PDI＝0.071，pH＝9.1，粘度η＝95.2cP。

Claims

1.一种转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨的制备方法，其具体技术方案为：将分散染料复合色素、水溶性共溶剂、pH调节剂、表面活性剂和去离子水混合后用搅拌机以1000-1500r/min的速度搅拌20-50min，用500nm微孔滤膜过滤包装即得到pH为8.5-9.5，粘度为50-150cP的转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨，具体配方为：30-70％纳米分散染料复合色素分散体，10-50％水溶性共溶剂，1-5％的表面活性剂，0.01-1％的pH调节剂，10-35％的去离子水。

2.如权利要求1所述的转移印花用无树脂纳米水性油墨，其特征是使用的纳米分散染料复合色素是采用细乳液聚合法制备，即将单体、助乳化剂，混合均匀后加入分散染料，搅拌均匀形成油相，将乳化剂、pH调节剂溶于去离子水构成水相，然后将油相分散到水相中，置于超声波细胞粉碎机下超声处理，得到细乳液，将细乳液转移到装有搅拌器、回流冷凝管及温度计的四口烧瓶中，升温并加入水溶性引发剂引发聚合，得到纳米分散染料复合色素分散体，其具体技术参数为：分散染料占整个聚合体系的5-20％，单体3-50％，乳化剂0.5-3％，助乳化剂1-5％，引发剂0.5-2％，助剂1-3％，溶剂5-20％，其余加水补满100％(均为质量分数)，超声细乳化时间15min，聚合温度60-80℃，时间2-4h；

所述纳米分散染料复合色素，所选用的分散染料可以是C.I.分散黄7，54，64，70，71，100，242；C.I.分散橙25，37，119；C.I.分散红50，60，65，146，239；C.I.分散蓝26，35，55，56，81:1，91，366，C.I.分散紫27中的一种或几种复配物；

所述纳米分散染料复合色素，其特征是细乳液聚合法制备，其中所选用的单体可以是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂醇酯、丙烯酸、苯乙烯、羟甲基丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸脲基酯中的一种或几种。

3.如权利要求1所述的转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨，其特征是所选用的表面活性剂可以是阴离子型：十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酸钾、烷基萘磺酸钠、松香酸钠；非离子型：OP系列、Tween系列、Span系列、Tx系列、平平加系列中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的转移印花用无树脂添加剂纳米水性油墨，其特征是选用的水溶性共溶剂可以是甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、一缩二乙二醇、乙醚、丙二醇甲醚、四氢呋喃、丙酮、丁酮、甲丁酮、二甲基亚砜、环丁砜、2-甲基吡咯烷酮中的一种或几种混合溶剂。