CN104074067A - 一种即配即用型活性喷墨墨水及其配制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种即配即用型活性喷墨墨水，所述墨水由以下质量配比的原料组成：活性色粉10～20％、表面活性剂2～15％、山梨醇10～20％、丙二醇10～20％、乙二醇10～19％、消泡剂1％～2％、季铵盐类树脂5％～6％，余量为水；所述消泡剂为聚醚类消泡剂或炔二醇类消泡剂；本发明减少了防腐、防锈等助剂对墨水色彩的影响，并将较高粘度的树脂更换成粘度较低的季铵盐类树脂，降低树脂和色粉的凝聚，减少对喷头的堵塞和损耗，大大节约了成本。

Description

一种即配即用型活性喷墨墨水及其配制方法

技术领域

本发明涉及一种即配即用型活性喷墨墨水及其配制方法，属于喷墨印花技术领域。

背景技术

活性染料属于水溶性染料，它的特征是带有水溶性基团和反应性基团，染色过程中活性基团能与纤维发生共价键结合，因而在水中易发生水解和醇解，稳定性较差，从而降低了纺织品印花色牢度，容易堵塞喷头。

中国专利文献公开了一种数码印花活性染料喷墨墨水[专利号：201110006021.0]，包括活性染料、粘度调节剂、表面张力调节剂、PH值控制剂、杀菌剂和去离子水，所述的杀菌剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-3酮。

上述技术方案为了产品在保质期内的稳定性，在墨水配方中加入了很多防腐、防锈及其它助剂，而这些助剂对墨水色彩的表现如颜色的深度、饱和度等都有一定的影响，并且在保存环境温度过高或过低的情况下，稳定性较差；同时，为了达到存储过程中不分层的目的，通常选用的树脂粘度较高，较高粘度的树脂也容易和色粉发生凝聚，或者色粉颗粒本身团聚在喷墨的过程中，容易出现堵塞喷头的现象，从而增加了喷头损耗，大大增加了生产成本。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明提供了一种即配即用型活性喷墨墨水及其配制方法，具有短期稳定性好，喷头堵塞率低，发色程度高等特点。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

本发明提供一种即配即用型活性喷墨墨水，所述墨水由以下质量配比的原料组成：活性色粉10～20％、表面活性剂2～15％、山梨醇10～20％、丙二醇10～20％、乙二醇10～19％、消泡剂1％～2％、季铵盐类树脂5％～6％，余量为水；所述消泡剂为聚醚类消泡剂或炔二醇类消泡剂，更优选为消泡剂Surfynol DF-37和消泡剂Surfynol 110D中一种或者两种以任意比例的混合；所述表面活性剂包括聚乙醇型非离子表面活性剂，优选烷基苯酚聚氧乙烯醚(如OP-7、OP-10、OP-15)、长链脂肪醇聚氧乙烯醚(如平平加0-25或平平加0-20)或炔乙醇改性表面活性剂(如FS-640、FS-620或FS-660)。

所述季铵盐类树脂优选季铵盐阴离子交换树脂或季铵盐阳离子树脂，更优选季铵盐环氧树脂、季铵盐丙烯酰胺树脂(辛烷基烯丙基二甲基氯化铵和丙烯酰胺以摩尔比1:40的共聚物)或铬酸氢根季铵盐树脂。

进一步，优选所述活性色粉为乙烯砜型活性染料，更优选为C.I.活性蓝72、C.I.活性红31、C.I.活性黄95或C.I.活性黑39。

进一步，优选所述即配即用型活性喷墨墨水由以下质量配比的原料组成：活性色粉10～17％、表面活性剂10～14％、山梨醇14～16％、丙二醇15～16％、乙二醇15～17％、消泡剂1％、季铵盐丙烯酰胺树脂5％，余量为水，所述季铵盐丙烯酰胺树脂为辛烷基烯丙基二甲基氯化铵和丙烯酰胺以摩尔比1:40的共聚物。

进一步，优选所述即配即用型活性喷墨墨水由以下质量配比的原料组成：16％C.I.活性蓝72、表面活性剂(优选FS-640)14％、山梨醇16％、丙二醇16％、乙二醇17％、消泡剂(优选Surfynol 110D)1％、季铵盐丙烯酰胺树脂5％和水15％，所述季铵盐丙烯酰胺树脂为辛烷基烯丙基二甲基氯化铵和丙烯酰胺以摩尔比1:40的共聚物。

进一步，优选所述即配即用型活性喷墨墨水由以下质量配比的原料组成：17％C.I.活性红31、表面活性剂(优选FS-640)11％、山梨醇14％、丙二醇16％、乙二醇17％、消泡剂(优选Surfynol 110D)1％、季铵盐丙烯酰胺树脂5％和水19％，所述季铵盐丙烯酰胺树脂为辛烷基烯丙基二甲基氯化铵和丙烯酰胺以摩尔比1:40的共聚物。

进一步，优选所述即配即用型活性喷墨墨水由以下质量配比的原料组成：13％C.I.活性黄95、表面活性剂(优选OP-7)10％、山梨醇15％、丙二醇16％、乙二醇15％、消泡剂(优选Surfynol DF37)1％、季铵盐丙烯酰胺树脂5％和水25％，所述季铵盐丙烯酰胺树脂为辛烷基烯丙基二甲基氯化铵和丙烯酰胺以摩尔比1:40的共聚物。

本发明还提供一种即配即用型活性喷墨墨水的配制方法，所述方法按如下步骤进行：

(1)按配方量，将季铵盐类树脂加入水(水量以能够浸没树脂即可)中，搅拌并以10℃/min的升温速度升温至70℃，保温60min，然后缓慢搅拌降温至室温，制成混合液a；

(2)按配方量，将山梨醇、丙二醇和乙二醇加入余量水中，再加入表面活性剂和消泡剂并搅拌均匀，制成混合液b；

(3)将步骤(1)制备的混合液a和步骤(2)制备的混合液b混匀后加入配方量的活性色粉，搅拌均匀(优选搅拌60min)，过滤(优选以孔径0.8～1.2μm的分子筛过滤，更优选1.0μm)，滤液即为即配即用型活性喷墨墨水，本发明所制备的墨水灌装密封储存并标明生产日期，控制存储温度为4～27℃，并在2个月内使用完该墨水。

进一步，步骤(2)搅拌转数为250rpm、搅拌时间为60min。

本发明的有益效果是：

1、在活性喷墨墨水的配方上，去除了通用的防腐、防锈等助剂，而是添加了山梨醇、丙二醇和乙二醇这3种醇类助剂，减少了防腐、防锈等助剂对墨水色彩的影响；并将较高粘度的树脂更换成粘度较低的季铵盐类树脂，降低树脂和色粉的凝聚，减少对喷头的堵塞和损耗，大大节约了成本；

2、在季铵盐类树脂的添加过程中，增加了加热搅拌工艺，在一定的温度下，控制加热的升温速率，保温搅拌时间，搅拌速度和降温速度等，大大加快了季铵盐类树脂再溶液中的分散问题，减少了树脂与墨粉混合中可能出现的凝聚或凝结问题，增强了过滤性，减少了喷头堵塞的可能性；

3、本发明活性色粉采用乙烯砜型，该色粉活性高，发色程度在70～85％，相比传统的一氯均三嗪型色粉，色粉稳定性更好，发色程度更高。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明做进一步的说明。

一种即配即用型活性喷墨墨水，按质量百分比计算，准备以下组分：活性色粉10～20％、表面活性剂2～15％、山梨醇10～20％、丙二醇10～20％、乙二醇10～19％、消泡剂1％～2％、季铵盐类树脂5％～6％，余量为水。

一种即配即用型活性喷墨墨水配制方法，包括以下顺序步骤：将季铵盐类树脂分散在水中，并以10℃/min的升温速度对搅拌机进行加热，直至升温至70℃时停止加热，并以70℃为保温温度保温60min，然后缓慢搅拌降温至室温；将山梨醇、丙二醇和乙二醇这3种醇类分散在水中，再加入表面活性剂和消泡剂并搅拌60min；将树脂分散溶液和醇类分散溶液进行混合，并在室温下继续搅拌60min；在搅拌混合溶液的漩涡中缓慢加入活性色粉，搅拌60min后用分子筛过滤墨水，过滤后的墨水灌装密封储存。

本发明实施例所用季铵盐类树脂为季铵盐丙烯酰胺树脂(即辛烷基烯丙基二甲基氯化铵和丙烯酰胺以摩尔比1:40的共聚物)。

实施例1：蓝色活性墨水的制备

表1 为C.I.活性蓝13喷墨活性墨水的组成

按照表1中的配方，将季铵盐类树脂分散在水中，并以10℃/min的升温速度对搅拌机进行加热，直至升温至70℃时停止加热，并以70℃为保温温度保温60min，然后缓慢搅拌降温至室温，制成混合液a；将山梨醇、丙二醇和乙二醇这3种醇类分散在水中，再加入表面活性剂和消泡剂并搅拌60min，制成混合液b；将混合液a和混合液b混合，并在室温下继续搅拌60min；然后在搅拌混合溶液的漩涡中缓慢加入C.I.活性蓝72色粉，搅拌60min后用孔径为1.0μm的分子筛过滤，滤液即为蓝色活性墨水。

将制得的蓝色活性墨水分别在60℃的烘箱和0℃的冰箱中放置2周后，再次测定各物化指标，发现各物化指标几乎无变化，并且未发生沉淀分层现象，说明了该蓝色活性墨水具有良好的储存稳定性。在高速喷墨印花机上的打印结果表明：该蓝色活性墨水饱和度高，色泽艳丽，短期内稳定性较强；同时在测试使用的3个月时间内，喷头的堵塞率仅为使用传统活性墨水的一半，对喷头的损耗较小，大大节省了成本。

实施例2：红色活性墨水的制备

表2 为C.I.活性红31喷墨活性墨水的组成

按照表2中的配方，将季铵盐类树脂分散在水中，并以10℃/min的升温速度对搅拌机进行加热，直至升温至70℃时停止加热，并以70℃为保温温度保温60min，然后缓慢搅拌降温至室温，制成混合液a；将山梨醇、丙二醇和乙二醇这3种醇类分散在水中，再加入表面活性剂和消泡剂并搅拌60min，制成混合液b；将混合液a和混合液b混合，并在室温下继续搅拌60min；然后在搅拌混合溶液的漩涡中缓慢加入C.I.活性红31色粉，搅拌60min后用孔径为1.0μm的分子筛过滤，滤液即为红色活性墨水。

将制得的红色活性墨水分别在60℃的烘箱和0℃的冰箱中放置2周后，再次测定各物化指标，发现各物化指标几乎无变化，并且未发生沉淀分层现象，说明了该红色活性墨水具有良好的储存稳定性。在高速喷墨印花机上的打印结果表明：该红色活性墨水饱和度高，色泽艳丽，短期内稳定性较强；同时在测试使用的3个月时间内，喷头的堵塞率仅为使用传统活性墨水的一半，对喷头的损耗较小，大大节省了成本。

实施例3：黄色活性墨水的制备

表3 为C.I.活性黄95喷墨活性墨水的组成

按照表3中的配方，将季铵盐类树脂分散在水中，并以10℃/min的升温速度对搅拌机进行加热，直至升温至70℃时停止加热，并以70℃为保温温度保温60min，然后缓慢搅拌降温至室温，制成混合液a；将山梨醇、丙二醇和乙二醇这3种醇类分散在水中，再加入表面活性剂和消泡剂并搅拌60min，制成混合液b；将混合液a和混合液b进行混合，并在室温下继续搅拌60min；然后在搅拌混合溶液的漩涡中缓慢加入C.I.活性黄95色粉，搅拌60min后用孔径为1.0μm的分子筛过滤，滤液即为黄色活性墨水。

将制得的黄色活性墨水分别在60℃的烘箱和0℃的冰箱中放置2周后，再次测定各物化指标，发现各物化指标几乎无变化，并且未发生沉淀分层现象，说明了该黄色活性墨水具有良好的储存稳定性。在高速喷墨印花机上的打印结果表明：该黄色活性墨水饱和度高，色泽艳丽，短期内稳定性较强；同时在测试使用的3个月时间内，喷头的堵塞率仅为使用传统活性墨水的一半，对喷头的损耗较小，大大节省了成本。

实施例4：黑色活性墨水的制备

表4 为C.I.活性黑39喷墨活性墨水的组成

按照表4中的配方，将季铵盐类树脂分散在水中，并以10℃/min的升温速度对搅拌机进行加热，直至升温至70℃时停止加热，并以70℃为保温温度保温60min，然后缓慢搅拌降温至室温，制成混合液a；将山梨醇、丙二醇和乙二醇这3种醇类分散在水中，再加入表面活性剂和消泡剂并搅拌60min，制成混合液b；将混合液a和混合液b进行混合，并在室温下继续搅拌60min；然后在搅拌混合溶液的漩涡中缓慢加入活性色粉，搅拌60min后用孔径为1.0μm的分子筛过滤，滤液即为黑色活性墨水。

将制得的黑色活性墨水分别在60℃的烘箱和0℃的冰箱中放置2周后，再次测定各物化指标，发现各物化指标几乎无变化，并且未发生沉淀分层现象，说明了该黑色活性墨水具有良好的储存稳定性。在高速喷墨印花机上的打印结果表明：该黑色活性墨水饱和度高，色泽艳丽，短期内稳定性较强；同时在测试使用的3个月时间内，喷头的堵塞率仅为使用传统活性墨水的一半，对喷头的损耗较小，大大节省了成本。

本发明中提供的即配即用型活性喷墨墨水，在1-2个月内品质稳定，将上述实施例1-4所制得的活性墨水分别在20℃、60℃和0℃下进行墨水理性化性能的测试，其测定的事项和所得的参数如下表5所示：

表5

将传统工艺制得的活性墨水分别在20℃、60℃和0℃下进行墨水理性化性能的测试，其测定的事项和所得的参数如下表6所示：

表6

根据表5和表6的测定事项和参数可知，本发明工艺所配制的活性墨水与传统工艺配制的活性墨水在20℃下效果相当；但在60℃和0℃的情况下，本发明工艺所配制的活性墨水各物化指标几乎无变化，稳定性好，而传统工艺配制的活性墨水稳定性较差，物化指标明显下降。同时，同类型的喷头分别使用两种分散墨水3个月，结果显示本发明配制方法的分散墨水喷头堵塞率仅为传统分散墨水对喷头堵塞率的一半。

Claims (9)

1.一种即配即用型活性喷墨墨水，其特征在于，所述墨水由以下质量配比的原料组成：活性色粉10～20％、表面活性剂2～15％、山梨醇10～20％、丙二醇10～20％、乙二醇10～19％、消泡剂1％～2％、季铵盐类树脂5％～6％，余量为水；所述消泡剂为聚醚类消泡剂或炔二醇类消泡剂。

2.如权利要求1所述即配即用型活性喷墨墨水，其特征在于，所述活性色粉为乙烯砜型活性染料。

3.如权利要求1所述即配即用型活性喷墨墨水，其特征在于，所述活性色粉为C.I.活性蓝72、C.I.活性红31、C.I.活性黄95或C.I.活性黑39。

4.如权利要求1所述即配即用型活性喷墨墨水，其特征在于，所述墨水由以下质量配比的原料组成：活性色粉10～17％、表面活性剂10～14％、山梨醇14～16％、丙二醇15～16％、乙二醇15～17％、消泡剂1％、季铵盐类树脂5％，余量为水。

5.如权利要求1所述即配即用型活性喷墨墨水，其特征在于，所述墨水由以下质量配比的原料组成：16％C.I.活性蓝72、14％表面活性剂FS-640、山梨醇16％、丙二醇16％、乙二醇17％、1％消泡剂Surfynol110D、季铵盐丙烯酰胺树脂5％和水15％，所述季铵盐丙烯酰胺树脂为辛烷基烯丙基二甲基氯化铵和丙烯酰胺以摩尔比1:40的共聚物。

6.如权利要求1所述即配即用型活性喷墨墨水，其特征在于，所述墨水由以下质量配比的原料组成：17％C.I.活性红31、11％表面活性剂FS-640、山梨醇14％、丙二醇16％、乙二醇17％、1％消泡剂Surfynol110D、季铵盐丙烯酰胺树脂5％和水19％，所述季铵盐丙烯酰胺树脂为辛烷基烯丙基二甲基氯化铵和丙烯酰胺以摩尔比1:40的共聚物。

7.如权利要求1所述即配即用型活性喷墨墨水，其特征在于，所述墨水由以下质量配比的原料组成：13％C.I.活性黄95、10％表面活性剂OP-7.0、山梨醇15％、丙二醇16％、乙二醇15％、1％消泡剂SurfynolDF-37、季铵盐丙烯酰胺树脂5％和水25％，所述季铵盐丙烯酰胺树脂为辛烷基烯丙基二甲基氯化铵和丙烯酰胺以摩尔比1:40的共聚物。

8.一种即配即用型活性喷墨墨水的配制方法，其特征在于所述方法按如下步骤进行：

(1)按配方量，将季铵盐类树脂加入水中，搅拌并以10℃/min的升温速度升温至70℃，保温60min，然后缓慢搅拌降温至室温，制成混合液a；

(2)按配方量，将山梨醇、丙二醇和乙二醇加入余量水中，再加入表面活性剂和消泡剂并搅拌均匀，制成混合液b；

(3)将步骤(1)制备的混合液a和步骤(2)制备的混合液b混匀后加入配方量的活性色粉，搅拌均匀，过滤，滤液即为即配即用型活性喷墨墨水。

9.如权利要求8所述即配即用型活性喷墨墨水的配制方法，其特征在于步骤(2)搅拌转数为250rpm、搅拌时间为60min。