CN103588925A - 一种环保型印花色浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保型印花色浆，包括如下组分作为原料：聚合物单体、引发剂、乳化剂、酸性荧光染料和去离子水；所述聚合物单体以重量组份计包括：烯丙基三甲基氯化铵0.5份～8份，丙烯腈10份～30份，苯乙烯1份～40份，丙烯酸酯10份～80份；所述乳化剂用量为聚合物单体总重量的1%～10%，所述引发剂用量为聚合物单体总重量的0.2%～2%，所述酸性荧光染料用量为聚合物单体总重量的0.5%～3%，所述去离子水用量为聚合物单体总重量的0.5～20倍。本发明与现有技术相比，不含甲醛，环保安全；粒径分布均匀，平均在200～300nm；乳化体系稳定，在0到60℃的条件下放置6个月，不沉淀，不分层，便于储藏和运输。
Description
技术领域
本发明属于织物印花领域，具体涉及一种环保型印花色浆及其制备方法。
背景技术
涂料印花因其工艺简单,技术要求低,色谱齐全,色泽鲜艳,适合于各类纤维织物印花。同时其生产成本低廉,在加工中节能、省水、少污染而倍受关注。目前,在印花生产中使用涂料、染料的比例为:涂料48%,活性染料27%,分散染料15%,还原染料5%,那夫妥染料1%,酸性染料3%,其他3%。可以预料,在今后相当长的时期内涂料、活性染料印花仍然是发展方向。不过,目前涂料印花也还存在一些问题,主要表现在印花织物手感稍显粗硬,作染色时不易染得中深色,不宜用作防拨染印工艺等。
目前市场上供应的涂料色浆，使用有机颜料、无机颜料、荧光树脂颜料与水按照一定比例复配而制得的。颜料与表面活性剂、保护胶体经研磨，使颗粒形状大小稳定，并在印花色浆中具有良好的润湿性，分布均匀而不发生凝聚及沉淀。不管有机颜料、无机颜料，还是树脂颜料，其性能对产品的色牢度和鲜艳度均有很大的关系。作为印花用的颜料，尤其筛网印花用的涂料浆，特别要考虑遮盖力和着色力。影响其遮盖力和着色力的主要因素，除颜料分子的化学结构外，还和分子晶型、晶粒大小分布晶粒形状，折光指数和杂志含量，以及涂料中助剂的性质有关。
日光萤光树脂颜料是以载色基树脂和萤光染料为主而制备的.这种共聚的载色基树脂是由三聚氰胺、芳基磺酰胺和甲醛组成.这类颜料因其具有优越的亮度、鲜明的色彩和抗溶剂性能而受人注意。它被广泛应用于塑料、织物、纸张的着色以及用于制造印刷油墨、油漆中。但是它因为原料中所含有的甲醛问题，而一直收到人们的诟病。
公开号为CN102746743A、名称为《EVA树脂颜料色浆》的专利文献公开了一种EVA树脂颜料色浆，由颜料载体，分散剂，显色颜料，填充料组成四大构成组份。颜料载体由邻苯二甲酸二辛酯、醋酸丁酯、FVA乳液构成，分散剂采用三乙醇胺，显色颜料分别采用颜料红、颜料黄、颜料蓝、炭黑、钛白粉，填充料采用轻质碳酸钙。但是其色彩不够鲜艳，且色谱不够丰富。
公开号为CN102746744A、名称为《聚丙烯颜料色浆》的专利文献公开了一种聚丙烯颜料色浆的制备方法。但是其制备工艺复杂，聚丙烯容易发粘，不易粉碎，产品易凝聚和不易分散。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种环保型印花色浆及其制备方法，该印花色浆不含甲醛，粒径分布均匀，乳化体系稳定。
一种环保型印花色浆，包括如下组分作为原料：聚合物单体、引发剂、乳化剂、酸性荧光染料和去离子水；所述聚合物单体以重量组份计包括：烯丙基三甲基氯化铵0.5份～8份，丙烯腈10份～30份，苯乙烯1份～40份，丙烯酸酯10份～80份；所述乳化剂用量为聚合物单体总重量的1%～10%，所述引发剂用量为聚合物单体总重量的0.2%～2%，所述酸性荧光染料用量为聚合物单体总重量的0.5%～3%，所述去离子水用量为聚合物单体总重量的0.5～20倍。
上述染料的固含量最优范围是5%～67%。
上述环保型印花色浆中，所述丙烯酸酯可以选用丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯等，但是为了提高荧光涂料的光学性能和热学性能，优选丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯。
上述环保型印花色浆，所述乳化剂可以选用阴离子型乳化剂，但是为了提高乳液的荧光效率和亮度，优选OP-10、平平加25、平平加20或NP-10中的一种。
所述的酸性荧光染料是指酸性红、酸性荧光黄、弱酸性紫中的一种。
上述环保型印花色浆，所述引发剂为过硫酸盐或者是过硫酸盐与亚硫酸氢钠的混合物，所述过硫酸盐与亚硫酸氢钠的质量比是0.3:1～1:1。
上述环保型印花色浆，所述的过硫酸盐是过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种。
上述环保型印花色浆的制备方法，包括以下步骤：将烯丙基三甲基氯化铵和酸性荧光染料加入10%去离子水中，混合均匀后，加入丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸酯、乳化剂和剩余的去离子水，搅拌20～50min后，加入95%引发剂，将体系升温至40℃～95℃，保温3～5h后，再加入剩余的引发剂，40℃～95℃保温0.8～1.2h，然后将体系升温至40℃～95℃保温0.8～1.2h，最后将体系冷却至室温。
本发明与现有技术相比其显著优点为：第一，不含甲醛，环保安全；第二，粒径分布均匀，平均在200～300nm；第三，乳化体系稳定，在0到60℃的条件下放置6个月，不沉淀，不分层，便于储藏和运输。
具体实施方式
实施例1
称取2g染料酸性红1（连云港双蝶染料化工有限公司）加入到装有10mL去离子水的烧杯中，搅拌充分使染料溶解，再依次向此烧杯中加入甲基丙烯酸甲酯10mL、丙烯腈20mL、苯乙烯30mL、烯丙基三甲基氯化铵5mL，边搅拌边向烧杯中加入2g OP-10、2g 平平加25和85mL去离子水。充分搅拌乳化后，将预乳化液转移到250mL的四口烧瓶中，加入引发剂过硫酸铵0.3g和亚硫酸氢钠0.2g，保持搅拌速度600r/min，将体系升温到45℃，保持30min后，逐渐升温至85℃，反应4小时，补加少量引发剂（10%过硫酸铵的水溶液5ml），85℃保温0.5小时后，升温到90℃保温0.5小时，冷却至室温后，得到艳红色环保型涂料印花乳液。
将上述印花乳液进行性能测试：1.乳液的粘度和流变性能测试，采用LVF型Brookfield粘度计测定乳液粘度；2. 粒径分布的测定，采用Mastersizer 2000型激光粒度分析仪（马尔文）测定乳液中乳胶粒粒径。经测试在室温下，此环保型印花色浆粘度为50300mpa.s，乳液粒径分布在310nm 占90%。
实施例2
称取2.5g酸性荧光黄E-8G（Acid Yellow 184，杭州安隆达化工有限公司）加入到装有20mL去离子水的烧杯中，搅拌充分使染料溶解，再依次向此烧杯中加入甲基丙烯酸甲酯20mL、丙烯酸甲酯10mL、丙烯腈20mL、苯乙烯25mL、烯丙基三甲基氯化铵6mL，边搅拌边向烧杯中加入3g OP-10、2.5g 平平加25和105mL去离子水。充分搅拌乳化后，将预乳化液转移到500mL的四口烧瓶中，加入引发剂过硫酸钠0.5g，保持搅拌速度600r/min，将体系升温至85℃，反应4小时，补加少量引发剂（10%过硫酸铵的水溶液5ml），85℃保温0.5小时后，升温到90℃保温0.5小时，冷却至室温后，得到亮黄色环保型涂料印花乳液。
将上述印花乳液进行性能测试：1.乳液的粘度和流变性能测试，采用LVF型Brookfield粘度计测定乳液粘度；2. 粒径分布的测定，采用Mastersizer 2000型激光粒度分析仪（马尔文）测定乳液中乳胶粒粒径。经测试在室温下，此环保型印花色浆粘度为65000mpa.s，乳液粒径分布在210nm 占80%,300nm占15%。
实施例3
称取1.5g弱酸性紫N－FBL（Acid Violet 48，温州艳棱化工有限公司）加入到装有20mL去离子水的烧杯中，搅拌充分使染料溶解，再依次向此烧杯中加入甲基丙烯酸甲酯20mL、丙烯酸甲酯10mL、丙烯腈20mL、苯乙烯25mL、烯丙基三甲基氯化铵3mL，边搅拌边向烧杯中加入2.2g OP-10、1.5g 平平加25和105mL去离子水。充分搅拌乳化后，将预乳化液转移到500mL的四口烧瓶中，加入引发剂过硫酸铵0.6g和亚硫酸氢钠0.3g，保持搅拌速度600r/min，将体系升温到45℃， 保温40min后将体系逐渐升温至85℃，反应4小时，补加少量引发剂（10%过硫酸铵的水溶液10ml），85℃保温0.5小时后，升温到90℃保温0.5小时，冷却至室温后，得到浅紫色环保型涂料印花乳液。
将上述印花乳液进行性能测试：1.乳液的粘度和流变性能测试，采用LVF型Brookfield粘度计测定乳液粘度；2. 粒径分布的测定，采用Mastersizer 2000型激光粒度分析仪（马尔文）测定乳液中乳胶粒粒径。经测试在室温下，此环保型印花色浆粘度为51000mpa.s，乳液粒径分布在200nm 占90%,250nm占8%。
实施例4
称取1.5g酸性荧光黄E-8G（Acid Yellow 184，杭州安隆达化工有限公司）和1g染料酸性红1（连云港双蝶染料化工有限公司）加入到装有30mL去离子水的烧杯中，搅拌充分使染料溶解，再依次向此烧杯中加入甲基丙烯酸甲酯20mL、丙烯酸甲酯10mL、丙烯腈20mL、苯乙烯25mL、烯丙基三甲基氯化铵8mL，边搅拌边向烧杯中加入3.4g OP-10、4.1g 平平加25和115mL去离子水。充分搅拌乳化后，将预乳化液转移到500ml的四口烧瓶中，加入引发剂过硫酸钠0.8g，保持搅拌速度600r/min，将体系升温至85℃，反应4小时，补加少量引发剂（10%过硫酸铵的水溶液5ml），85℃保温0.5小时后，升温到90℃保温0.5小时，冷却至室温后，得到艳橙色环保型涂料印花乳液。
将上述印花乳液进行性能测试：1.乳液的粘度和流变性能测试，采用LVF型Brookfield粘度计测定乳液粘度；2. 粒径分布的测定，采用Mastersizer 2000型激光粒度分析仪（马尔文）测定乳液中乳胶粒粒径。经测试在室温下，此环保型印花色浆粘度为55000mpa.s，乳液粒径分布在200nm 占80%,220nm占18%。
实施例5
称取2.8g酸性红92（荧光桃红B，Acid Red 92，斯百全化学（上海）有限公司）加入到装有20mL去离子水的烧杯中，搅拌充分使染料溶解，再依次向此烧杯中加入甲基丙烯酸甲酯35mL、丙烯腈25mL、苯乙烯25mL、烯丙基三甲基氯化铵10mL，边搅拌边向烧杯中加入3.7g OP-10、1.5g 平平加25和225mL去离子水。充分搅拌乳化后，将预乳化液转移到500mL的四口烧瓶中，加入引发剂过硫酸铵0.8g和亚硫酸氢钠0.4g，保持搅拌速度600r/min，将体系升温至40℃，保温30min后，再升温至85℃，反应4小时，补加少量引发剂（10%过硫酸铵的水溶液5ml），85℃保温0.5小时后，升温到90℃保温0.5小时，冷却至室温后，得到粉红色环保型涂料印花乳液。
将上述印花乳液进行性能测试：1.乳液的粘度和流变性能测试，采用LVF型Brookfield粘度计测定乳液粘度；2. 粒径分布的测定，采用Mastersizer 2000型激光粒度分析仪（马尔文）测定乳液中乳胶粒粒径。经测试在室温下，此环保型印花色浆粘度为45000mpa.s，乳液粒径分布在180nm 占91%,140nm占6%。
实施例6
称取1.8g酸性荧光黄GDC（C.I. Acid Yellow 73，杭州下沙恒升化工有限公司）和1.2g酸性红91（C.I. Acid Red 91，杭州下沙恒升化工有限公司）加入到装有20mL去离子水的烧杯中，搅拌充分使染料溶解，再依次向此烧杯中加入甲基丙烯酸甲酯35mL、丙烯腈20mL、苯乙烯25mL、烯丙基三甲基氯化铵4mL，边搅拌边向烧杯中加入2.1g OP-10、1.6g 平平加25和105mL去离子水。充分搅拌乳化后，将预乳化液转移到250mL的四口烧瓶中，加入引发剂过硫酸钾0.5g，保持搅拌速度600r/min，将体系逐渐升温至85℃，反应4小时，补加少量引发剂（10%过硫酸铵的水溶液5ml），85℃保温0.5小时后，升温到90℃保温0.5小时，冷却至室温后，得到橙色环保型涂料印花乳液。
将上述印花乳液进行性能测试：1.乳液的粘度和流变性能测试，采用LVF型Brookfield粘度计测定乳液粘度；2. 粒径分布的测定，采用Mastersizer 2000型激光粒度分析仪（马尔文）测定乳液中乳胶粒粒径。经测试在室温下，此环保型印花色浆粘度为60200mpa.s，乳液粒径分布在200nm 占85%，300nm占11%。
Claims (6)
1.一种环保型印花色浆，其特征在于，包括如下组分作为原料：聚合物单体、引发剂、乳化剂、酸性荧光染料和去离子水；所述聚合物单体以重量组份计包括：烯丙基三甲基氯化铵0.5份～8份，丙烯腈10份～30份，苯乙烯1份～40份，丙烯酸酯10份～80份；所述乳化剂用量为聚合物单体总重量的1%～10%，所述引发剂用量为聚合物单体总重量的0.2%～2%，所述酸性荧光染料用量为聚合物单体总重量的0.5%～3%，所述去离子水用量为聚合物单体总重量的0.5～20倍。
2.根据权利要求1所述的环保型印花色浆，其特征在于，所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯。
3.根据权利要求1所述的环保型印花色浆，其特征在于，所述乳化剂为OP-10、平平加25、平平加20或NP-10中的一种。
4.根据权利要求1所述的环保型印花色浆，其特征在于，所述引发剂为过硫酸盐或者是过硫酸盐与亚硫酸氢钠的混合物，所述过硫酸盐与亚硫酸氢钠的质量比是0.3:1～1:1。
5.根据权利要求4所述的环保型印花色浆，其特征在于，所述的过硫酸盐是过硫酸铵、过硫酸钠、过硫酸钾中的一种。
6.权利要求1至4任一项所述的环保型印花色浆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将烯丙基三甲基氯化铵和酸性荧光染料加入10%去离子水中，混合均匀后，加入丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸酯、乳化剂和剩余的去离子水，搅拌20～50min后，加入95%引发剂，将体系升温至40℃～95℃，保温3～5h后，再加入剩余的引发剂，40℃～95℃保温0.8～1.2h，然后将体系升温至40℃～95℃保温0.8～1.2h，最后将体系冷却至室温。
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