CN103408996A - 一种环保布料水性印油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保布料水性印油及其制备方法，目的是提供了一种环保安全、应用面广的环保布料水性印油及其制备方法。一种环保布料水性印油包括如下组分：水、有机溶剂、树脂、颜料，其重量比为（4-6）：（6-10）：（4-6）：（1-3）；将树脂溶解聚合反应可制备出具有良好耐候性的印油，通过不同条件步骤能制备出溶于水的印油。本发明环保布料水性印油采用的是环境友好的溶剂，通过两种方法可以制备出溶于水和不溶于水的产品，溶于水的印油适于纺织印染工业上中间工艺的临时染色处理以及年轻人个性化的一次性印章需求，不溶于水的产品能很好的印制在布料上，具有良好的耐水耐汗等特性，本发明能适应各种不同的市场需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种水性印油及其制备方法，具体涉及一种环保布料水性印油及其制备方法。
背景技术
现在随着纺织业的发展以及人们的个性化需求的增长，在布料上印制各种图案已经日趋普遍，布料的材质有多种：棉、化纤、皮革、人造革、丝绸等。目前市场上大多采用将颜料分散在印油里，通过印章的形式印制在布料上的方法来使得布料上被绘出各种图案，这种方法即方便快捷又实用，但是专用于布料的印油几乎没有，市场上大多采用的还是普通的印油。
现有技术中，普通的印油有以下不足之处：
1、不环保，印油中含有损害人体健康的物质，如环丁砜、硫乙醇辛基醇聚氧乙烯醚、烷基醇聚氧乙烯醚等。而布料会直接和人体皮肤接触的，有害物质在布料上很难在纺织后处理的时候被完全清洗掉，并且这些有害物质降解周期长，这样，有害物质就会长期的停留在布料内部及其表面，在人与布料接触的时候转移到人身上，从而对人体造成健康损害。
2、印油一旦印在布料上很难被水洗掉，即布料上的印油图案不易被清洗干净，而且图案很容易在布料上扩散开，最终颜色会污染布料。有些印油是用作各工序的中间标记使用，也就是将印油印在布料上，每个工序有特殊的图案或标志印在布料上以显示出个布料的处理进度，或是布料上的印制图案时绘制的打底线，但在出厂成产品的时候是不需要这个图案的，所以这需要印油在出厂前被水洗掉。此外，有的人在衣物上印制图案是一次性的需求，之后这个图案就不再需要，所以最好是可以将图案能用水洗掉，以达到衣物的重复利用。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种环保安全、应用面广的环保布料水性印油及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种环保布料水性印油包括如下组分：水、有机溶剂、树脂、颜料，其重量比为（4-6）：（6-10）：（4-6）：（1-3）；
所述的有机溶剂由溶剂A、溶剂B、溶剂C、溶剂D、溶剂E组成；
其中：溶剂A为丙三醇、丙二醇、乙醇、山梨醇、1,3-丁二醇中的至少一种；
溶剂B为三甘醇丁醚和十二醇酯中的至少一种；
溶剂C为聚乙二醇；
溶剂D为脂肪醇和环氧大豆油中至少一种；
溶剂E为三乙醇胺。
脂肪醇为具有八到二十二个碳原子链的脂肪族的醇类。颜料可以是无机颜料也可以是有机颜料，如钛白、金光红、玫瑰色淀、酞菁蓝、酞菁紫、耐晒湖蓝色淀等。
进一步优选的，所述的水、有机溶剂、树脂、颜料的重量比为5:8:5:2。
进一步的，所述的溶剂A、溶剂B、溶剂C、溶剂D、溶剂E的重量比值为（20-30）:（10-20）:（4-6）:（2-5）:1。
进一步优选的，所述的溶剂A、溶剂B、溶剂C、溶剂D、溶剂E的重量比值为25:15:5:4:1。
进一步的，所述的树脂为乙基纤维素、硝基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、氨基树脂中的至少一种。
进一步优选的，所述的树脂由树脂A、树脂B、树脂C按质量比（2-5）:（8-12）:（5-8）组成；
其中：树脂A为乙基纤维素、硝基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇树脂中的至少一种；
树脂B为聚乙烯醇缩丁醛树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂中的至少一种；
树脂C为聚氨酯树脂和氨基树脂中的至少一种。
进一步优选的，所述的树脂由树脂A、树脂B、树脂C按质量比3:10:7组成。
进一步的，所述的环保布料印油还包括防腐剂，所述的防腐剂为苯甲酸钠、双(羟甲基)咪唑烷基脲、碘代丙炔基氨基甲酸丁酯中的至少一种。加入防腐剂是为了使得印油的使用寿命更长，苯甲酸钠是食品级的其它两种也是化妆品级的，对人体都是安全的。添加这几种防腐剂可以使得本发明环保布料水性印油有效期增长，防止印油氧化变质，又能使得印油印制在服装上可以符合EN71-10《玩具安全第10部分:有机化合物的样品制备及提取》中的有害物质限量，即产品能够应用到儿童玩具上。
所述的环保布料水性印油的制备方法，其特征在于：包括步骤：
a.将计算量的水、有机溶剂按比例混合均匀后得混合溶剂；
b.将混合溶剂放入反应釜中，搅拌速度为200r/min，升温至90℃后恒温；
c.取混合溶剂总量的1/2与计算量的树脂混合均匀，恒温在90℃，溶解反应0.5h后，将搅拌速度增至450-550r/min，继续聚合反应2h；
d.将溶液冷至70℃，调整pH值至8.0-8.5，继续搅拌反应30min后，停止加热，自然冷却至室温，过滤，滤液为树脂液；
e.取树脂液总量的1/10和混合溶剂总量的1/4于450-550r/min的搅拌速度下混合均匀，加入颜料，搅拌均匀后，注入研磨机研磨1-2h后得色浆；
f.将剩余的树脂液、混合溶剂、防腐剂加入色浆于1300-1500r/min搅拌速度下搅拌2-3h后，静置24h以上，过滤，滤液即为产品。
此方法制备的印油产品，在布料上印制图案后，经干燥则牢固附着在布料上，具有良好的耐汗渍、耐水洗、耐酸、耐碱的性能。
所述的环保布料水性印油的另一种制备方法，其特征在于：包括步骤：
a.将计算量的水、有机溶剂按比例混合均匀后得混合溶剂；
b.将混合溶剂放入反应釜中，搅拌速度为600r/min，升温至70℃后恒温；
c.取混合溶剂总量的1/2与计算量的树脂混合均匀，恒温在70℃，溶解0.5h后将搅拌速度增至1300-1500r/min，继续分散2h，过滤，滤液为树脂液；
d.取树脂液总量的1/10和混合溶剂总量的1/4于450-550r/min的搅拌速度下混合均匀，加入颜料，搅拌均匀后，注入研磨机研磨1-2h后得色浆；
e.将剩余的树脂液、混合溶剂、防腐剂加入色浆于1300-1500r/min搅拌速度下搅拌2-3h后，静置24h以上，过滤，滤液即为产品。
使用此法制备的印油产品，在布料上印制图案后，若不再需要该图案，可以轻松用水洗掉，不留印迹，十分适合纺织印染工艺的中间工艺标记用或者年轻人的个性需求。
通常制备过程中，防腐剂的加入量较少，为原料总质量的0.1%。并且本发明还可以包括环保的非离子表面活性剂等常用印油助剂，如脂肪醇聚氧乙烯醚和有机硅改性材料等，这些助剂可以在制备工艺中加入防腐剂的时候一同加入。
上述技术方案中各组分的用量是参与反应的最佳原料比例，但是本领域技术人员可以根据本发明的教导进行等同的变化。例如：因为工业生产本身的误差导致的参数变化与本发明的技术方案等同、在本发明的配方基础上复配其它辅助用剂与本发明的技术方案等同。
本发明制备的环保布料水性印油采用的是环境友好的溶剂，通过两种方法可以制备出溶于水和不溶于水的产品：溶于水的印油适于纺织印染工业上中间工艺的临时染色处理以及年轻人个性化的一次性印章需求；不溶于水的印油能很好的印制在布料上，具有良好的色牢度、耐水耐汗等特性。所以本发明能够适应各种不同的市场需求。
具体实施方式
为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，特提供下面优选的实施例，但本发明的技术思想并不限于以下实施例。
实施例一
a.将5kg水、4kg丙二醇、2.4kg三甘醇丁醚、0.8kg聚乙二醇、0.64kg十二醇、0.16kg三乙醇胺混合均匀后得混合溶剂；
b.将混合溶剂放入反应釜中，搅拌速度为200r/min，升温至90℃后恒温；
c.将恒温的6.5kg混合溶剂放入另一反应釜中，将分子量为4000-9000的0.75kg羧甲基纤维素、2.5kg硝基纤维素、1.75kg氨基树脂依次加入，混合均匀，恒温在90℃，溶解反应0.5h后，将搅拌速度增至500r/min，继续聚合反应2h；
d.将溶液冷至70℃，用三乙醇胺调整pH值至8.2，继续搅拌反应30min后，停止加热，自然冷却至室温，过滤，滤液为树脂液；
e.取树脂液总量的1/10和3.25kg混合溶剂于500r/min的搅拌速度下混合均匀，加入2kg酞菁蓝，搅拌均匀后，注入研磨机研磨1.5h后得色浆；
f.将剩余的树脂液、混合溶剂、0.01kg双(羟甲基)咪唑烷基脲和0.01kg碘代丙炔基氨基甲酸丁酯加入色浆于1400r/min搅拌速度下搅拌2.5h后，静置36h，过滤，滤液即为产品。
实施例二
a.将6kg水、3.6kg乙醇、3.6kg十二醇酯、0.72kg聚乙二醇、0.9kg环氧大豆油、0.18kg三乙醇胺按比例混合均匀后得混合溶剂；
b.将混合溶剂放入反应釜中，搅拌速度为600r/min，升温至70℃后恒温；
c.将恒温的7.5kg混合溶剂放入另一反应釜中，将分子量为4000-9000的1kg乙基纤维素、2kg聚乙烯醇缩丁醛树脂、1kg聚氨酯树脂依次加入，混合均匀，恒温在70℃，溶解0.5h后将搅拌速度增至1500r/min，继续分散2h，过滤，滤液为树脂液；
d.取树脂液总量的1/10和3.75kg混合溶剂于400r/min的搅拌速度下混合均匀，加入1kg金光红，搅拌均匀后，注入研磨机研磨2h后得色浆；
e.将剩余的树脂液、混合溶剂、0.02kg苯甲酸钠、0.01kg脂肪醇聚氧乙烯醚加入色浆于1400r/min搅拌速度下搅拌3h后，静置48h，过滤，滤液即为产品。
实施例三
a.将4kg水、4.16kg1,3-丁二醇、2.24kg三甘醇丁醚、0.64kg聚乙二醇、0.8kg辛醇、0.16kg三乙醇胺按比例混合均匀后得混合溶剂；
b.将混合溶剂放入反应釜中，搅拌速度为200r/min，升温至90℃后恒温；
c.将恒温的7.5kg混合溶剂放入另一反应釜中，将分子量为4000-9000的1kg聚乙烯醇树脂、2kg丙烯酸树脂、2kg聚氨酯树脂依次加入，混合均匀，恒温在90℃，溶解反应0.5h后，将搅拌速度增至550r/min，继续聚合反应2h；
d.将溶液冷至70℃，用三乙醇胺调整pH值至8.3，继续搅拌反应30min后，停止加热，自然冷却至室温，过滤，滤液为树脂液；
e.取树脂液总量的1/10和3kg混合溶剂于450r/min的搅拌速度下混合均匀，加入2kg玫瑰色淀，搅拌均匀后，注入研磨机研磨2h后得色浆；
f.将剩余的树脂液、混合溶剂、0.02kg双(羟甲基)咪唑烷基脲、0.01kg脂肪醇聚氧乙烯醚加入色浆于1500r/min搅拌速度下搅拌2.5h后，静置48h以上，过滤，滤液即为产品。
应用例一
将实施例一至三制备的环保布料水性印油分别添加到回墨印章印台里，用印章转印到未染色的棉布上，约20s后图案表干，继续放置2h，印油印迹在棉布上成膜，印制图案的棉布经检测符合“Oeko-Tex Standard100”标准中各项有害物质的限量。
应用例二
将实施例一制备的环保布料水性印油添加到回墨印章印台里，用印章转印到未染色的棉布上，约20s后图案表干，继续放置2h，印油印迹在棉布上成膜，将布料按照GB18401-2003《国家纺织产品基本安全技术规范》进行色牢度测试，其结果如表1所示：
表1实施例一测试结果
| 色牢度（级） | |
| 耐水（变色、沾色） | 3 |
| 耐酸性汗渍（变色、沾色） | 3 |
| 耐碱性汗渍（变色、沾色） | 3 |
| 耐干摩擦 | 4 |
从表1所示的测试结果可以看出，本发明制备的印油能很好地附着在布料上，能有效耐水、耐酸性汗渍、耐碱性汗渍、耐干摩擦。
应用例三
将实施例二制备的环保布料水性印油添加到回墨印章印台里，用印章转印到三张未染色的棉布上，约20s后图案表干，继续放置48h后，将布料用水清洗，转印前的棉布和水洗后的棉布的用同一台白度仪进行白度测试，其结果按照R457白度公式计算，计算结果如表2所示：
表2实施例二白度测试结果
从表1所示的测试结果可以看出，将印制图案前的棉布和印制图案水洗后的棉布的白度值十分接近，本发明制备的印油能溶于水，很适合纺织工艺中间步骤的印制标记和年轻人的个性需求。
Claims (10)
1.一种环保布料水性印油，其特征在于：包括如下组分：水、有机溶剂、树脂、颜料，其质量比为（4-6）：（6-10）：（4-6）：（1-3）；
所述的有机溶剂由溶剂A、溶剂B、溶剂C、溶剂D、溶剂E组成；
其中：溶剂A为丙三醇、丙二醇、乙醇、山梨醇、1,3-丁二醇中的至少一种；
溶剂B为三甘醇丁醚和十二醇酯中的至少一种；
溶剂C为聚乙二醇；
溶剂D为脂肪醇和环氧大豆油中至少一种；
溶剂E为三乙醇胺。
2.根据权利要求1所述的环保布料水性印油，其特征在于：所述的水、有机溶剂、树脂、颜料的重量比为5:8:5:2。
3.根据权利要求1所述的环保布料水性印油，其特征在于：所述的溶剂A、溶剂B、溶剂C、溶剂D、溶剂E的质量比为（20-30）:（10-20）:（4-6）:（2-5）:1。
4.根据权利要求1所述的环保布料水性印油，其特征在于：所述的溶剂A、溶剂B、溶剂C、溶剂D、溶剂E的质量比为25:15:5:4:1。
5.根据权利要求1所述的环保布料水性印油，其特征在于：所述的树脂为乙基纤维素、硝基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂、聚氨酯树脂、氨基树脂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的环保布料水性印油，其特征在于：所述的树脂由树脂A、树脂B、树脂C按质量比（2-5）:（8-12）:（5-8）组成；
其中：树脂A为乙基纤维素、硝基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙烯醇树脂中的至少一种；
树脂B为聚乙烯醇缩丁醛树脂、丙烯酸树脂、醇酸树脂中的至少一种；
树脂C为聚氨酯树脂和氨基树脂中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的环保布料水性印油，其特征在于：所述的树脂由树脂A、树脂B、树脂C按质量比3:10:7组成。
8.根据权利要求1所述的环保布料水性印油，其特征在于：所述的环保布料印油还包括防腐剂，所述的防腐剂为苯甲酸钠、双(羟甲基)咪唑烷基脲、碘代丙炔基氨基甲酸丁酯中的至少一种。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的环保布料水性印油的制备方法，其特征在于：包括步骤：
a.将计算量的水、有机溶剂按比例混合均匀后得混合溶剂；
b.将混合溶剂放入反应釜中，搅拌速度为200r/min，升温至90℃后恒温；
c.取混合溶剂总量的1/2与计算量的树脂混合均匀，恒温在90℃，溶解反应0.5h后，将搅拌速度增至450-550r/min，继续聚合反应2h；
d.将溶液冷至70℃，调整pH值至8.0-8.5，继续搅拌反应30min后，停止加热，自然冷却至室温，过滤，滤液为树脂液；
e.取树脂液总量的1/10和混合溶剂总量的1/4于450-550r/min的搅拌速度下混合均匀，加入颜料，搅拌均匀后，注入研磨机研磨1-2h后得色浆；
f.将剩余的树脂液、混合溶剂、防腐剂加入色浆于1300-1500r/min搅拌速度下搅拌2-3h后，静置24h以上，过滤，滤液即为产品。
10.根据权利要求1至8中任意一项所述的环保布料水性印油的制备方法，其特征在于：包括步骤：
a.将计算量的水、有机溶剂按比例混合均匀后得混合溶剂；
b.将混合溶剂放入反应釜中，搅拌速度为600r/min，升温至70℃后恒温；
c.取混合溶剂总量的1/2与计算量的树脂混合均匀，恒温在70℃，溶解0.5h后将搅拌速度增至1300-1500r/min，继续分散2h，过滤，滤液为树脂液；
d.取树脂液总量的1/10和混合溶剂总量的1/4于450-550r/min的搅拌速度下混合均匀，加入颜料，搅拌均匀后，注入研磨机研磨1-2h后得色浆；
e.将剩余的树脂液、混合溶剂、防腐剂加入色浆于1300-1500r/min搅拌速度下搅拌2-3h后，静置24h以上，过滤，滤液即为产品。
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