CN105111821B - 一种遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水的制备方法，属精细化工和材料科学领域。采用溶胶‑凝胶技术在颜料表面包覆氧化物，然后用硅烷偶联剂KH570对包覆氧化物的颜料表面改性，最后通过细乳液聚合在其表面包覆聚合物，制备纳米复合着色剂，最后在纳米复合着色剂中添加多元醇、表面活性剂、抗菌剂等助剂制备遮盖型喷墨印花颜料墨水。本发明制备的喷墨印花墨水喷射流畅、颜色鲜艳、遮盖力强，实现了非白色纺织品的喷墨印花。

Description

一种遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水的制备方法

技术领域

一种遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水的制备方法，属精细化工科学技术领域。

技术背景

喷墨印花是近年来发展较快的一种纺织品印花新技术。与传统印花相比，喷墨印花工艺简单，精细度高，可实现小批量、多品种、多花色以及个性化印花，具有广阔的发展前景。颜料墨水通用性强，印花工艺简单，成为喷墨印花墨水中最具发展潜力的一种着色剂。

目前喷墨印花颜料墨水主要由颜料、分散剂、润湿剂、保湿剂和表面活性剂等成份组成，在颜料选择上没有考虑颜料的遮盖力，导致喷墨印花只能应用在白色织物上。为了实现多彩织物的喷墨印花，常见的做法是先在织物表面喷涂具有较高遮盖力的白色墨水，然后再将颜料墨水喷涂在相应位置上，由于该技术要对喷墨印花机及其打印软件进行相应的调整和修改，需要专门的技术人员方可完成，不利于该技术的全面推广和应用。可见，开发高遮盖型喷墨印花颜料墨水对实现在多彩织物表面的印花具有重要意义。众所周知，颜料遮盖力的高低取决于颜料的折光率，当颜料的折光率和存在于其周围的介质相等时，颜色就呈透明状，当颜料的折光率大于介质的折光率时就会产生遮盖力，差异越大遮盖力也就越强。研究表明无机颜料的遮盖力普遍优于有机颜料，将白色颜料或者其它白色填料添加到有机颜料中是提高有机颜料遮盖力的有效方法。然而，由于无机颜料与有机颜料表面性能差异大，分散时要求采用的分散剂结构截然不同，导致无机颜料无法直接添加到墨水中。

本发明公开了一种有机颜料与无机颜料复合在一起制备高遮盖力颜料墨水的方法，该法生产工艺简单、反应可控性强，得到的产品具有较高的遮盖力，制备的产品实现了在非白色纺织品上的喷墨印花。

发明内容

本发明目的在于提供一种适合非白色纺织品印花用遮盖型颜料墨水的制备方法，即先通过溶胶-凝胶技术在颜料表面包覆氧化物，然后采用硅烷偶联剂KH570对其改性，最后通过细乳液聚合在复合粒子表面包覆聚合物，制备纳米复合着色剂，在纳米复合着色剂中添加多元醇、表面活性剂、抗菌剂等助剂制备遮盖型纺织喷墨印花颜料墨水，实现在非白色纺织品上的喷墨印花。

本发明的技术方案：一种遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水的制备方法，将对体系质量分数为20～50％的纳米复合着色剂、对体系质量分数20～50％的水溶性共溶剂、0.5～5％的表面活性剂、0.1～2％消泡剂、0.1～0.5％的杀菌剂混合在一起，最后加去离子水补满100％，搅拌均匀，调节pH值7～10，经500nm的滤膜过滤即得遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水，所得到的颜料墨水粒径小于200nm、表面张力20～40mN/m、粘度2～10cP，Zeta电位-25～-60mV。

纳米复合着色剂的制备方法是将质量分数为颜料5％～35％的分散剂溶于乙醇/水的混合溶液中，其中乙醇的质量分数为20％-80％，调节pH至7～9，加入对体系质量分数为5％～40％的颜料，搅拌均匀后，转移到砂磨机中，研磨1～24h，得到超细颜料；将对颜料质量分数为10％-80％的硅酸四乙酯或者钛酸四乙酯，对颜料质量分数为1％-30％的KH570同时缓慢加到超细颜料中，边加入边研磨，待硅酸四乙酯或者钛酸四乙酯、KH570全部加入后，继续研磨分散2-6h，将对颜料质量分数为2％～50％的聚合单体和对单体质量比0.5～5％的引发剂AIBN加入到上述分散体中，继续研磨0.5～2h，取出转移至装有搅拌器、温度计、冷凝器的四口烧瓶中，通入氮气，搅拌，升温至60～90℃，反应0.5～20小时后取出反应液，用孔径为500nm的滤纸过滤，得到纳米复合着色剂。

纳米复合着色剂制备所选用的分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酸钾、烷基萘磺酸钠、松香酸钠、OP-7、OP-10、OP-15、平平加O-10、平平加O-20、平平加O-25、平平加A-20、Tween40、Tween60、Tween65、Tween80、SG-10、SE-10、OE-15或1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸铵；所选用的单体是丁二烯、异戊二烯、双环戊二烯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、甲基乙烯基醚、丙稀腈、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇丙酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二甘醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯中的一种或两种。

遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水制备所选用的水溶性共溶剂是乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、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、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、丙三醇、季戊四醇、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、辛基-吡咯烷酮中的两种或两种以上混合物。

遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水制备所选用的表面活性剂是Tween40、Tween60、Tween65、Tween80，曲拉通X-100、曲拉通X-10、TMN-3、TMN-6、TMN-10、司班20、司班40、司班60、司班80、平平加O-10、平平加O-25、平平加A-20，上述表面活性剂可单独使用，也可混合使用。

遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水制备所选用的pH调节剂为氢氧化钠、碳酸钠、氨水、三乙醇胺中的一种或者几种混合使用。

遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水制备所选用的杀菌剂是香草醛或乙基香草醛类化合物、酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季按盐类、双呱类、酚类中的一种。

遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水制备所选用的消泡剂为有机硅类AFE-7510、AFE-0400、AFE-3101、AFE-0600、AFE-0600、AFE-7600、AFE-0010、AFE-0700、AFE-7610、AFE-0050、ACP-0544、ACP-0080、ACP-0001中的一种。

本发明的有益效果：采用细乳液聚合制备多彩纺织品印花遮盖型颜料墨水，具有生产工艺简单、反应可控性强和成本低等优势，得到的遮盖型颜料墨水稳定性高、流畅性好和喷射性能优良等特点，该墨水的研发成功将喷墨印花颜料墨水的应用领域拓展到了非白色的打印基质，对推动喷墨印花技术的发展具有重要的意义。

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

将1.75g的分散剂OP-10溶于乙醇/水的混合溶液中，其中乙醇的质量为17.03g，去离子水为68.1g调节pH至7，加入5g颜料，搅拌均匀后，转移到砂磨机中，研磨1h，得到超细颜料；将4g硅酸四乙酯，1.5g KH570同时缓慢加到超细颜料中，边加入边研磨，待硅酸四乙酯、KH570全部加入后，继续研磨分散2h；将2.5g甲基丙烯酸甲酯和0.125g的偶氮二异丁氰加入到上述分散体中，继续研磨0.5h，取出转移至装有搅拌器、温度计、冷凝器的四口烧瓶中，通入氮气，搅拌，升温至60℃，反应0.5小时后，取出反应液，用孔径为500nm的滤纸过滤，得到纳米复合着色剂。将20g纳米复合着色剂、20g异丙醇、0.5g Tween80、0.1g AFE-7510、0.1g异噻唑啉酮、59.3g去离子水混合在一起搅拌均匀，调节pH值到7，经500nm的滤膜过滤，得到喷墨印花颜料墨水，颜料墨水粒径为155nm、表面张力25.5N/m、粘度2.3cP，Zeta电位-25mV。

实例2

将7g的分散剂Tween80溶于乙醇/水的混合溶液中，其中乙醇的质量为32.4g，去离子水为8.1g调节pH至8，加入20g颜料，搅拌均匀后，转移到砂磨机中，研磨10h，得到超细颜料；将16g钛酸四乙酯，6g KH570同时缓慢加到超细颜料中，边加入边研磨，待钛酸四乙酯、KH570全部加入后，继续研磨分散4h；将5g丙烯酸羟丙酯,5g丙稀腈和0.5g的过氧化苯甲酰加入到上述分散体中，继续研磨1h，取出转移至装有搅拌器、温度计、冷凝器的四口烧瓶中，通入氮气，搅拌，升温至75℃，反应10小时后，取出反应液，用孔径为500nm的滤纸过滤，得到纳米复合着色剂。将30g纳米复合着色剂、10g乙二醇、20g丙三醇、3g司班60、1g AFE-7610、0.3g的苯甲酸钠、35.7g去离子水混合在一起，搅拌均匀，调节pH值8.5，经500nm的滤膜过滤，制备喷墨印花颜料墨水，颜料墨水粒径173nm、表面张力30.5N/m、粘度5cP，Zeta电位-30mV。

实例3

将10g的分散剂SG-10溶于乙醇/水的混合溶液中，其中乙醇的质量为5.92g，去离子水为8.88g调节pH至9，加入40g颜料，搅拌均匀后，转移到砂磨机中，研磨24h，得到超细颜料；将16g钛酸四乙酯，6g KH570同时缓慢加到超细颜料中，边加入边研磨，待钛酸四乙酯、KH570全部加入后，继续研磨分散6h；将4g己二醇二丙烯酸酯,8g丙烯酸甲酯和1.2g的偶氮二异戊氰加入到上述分散体中，继续研磨2h，取出转移至装有搅拌器、温度计、冷凝器的四口烧瓶中，通入氮气，搅拌，升温至90℃，反应20小时后取出反应液，用孔径为500nm的滤纸过滤，得到纳米复合着色剂。将50g纳米复合着色剂、25g2-吡咯烷酮、5g曲拉通X-10、2gAFE-0700、0.5g的山梨酸钾、17.5g去离子水混合在一起，搅拌均匀，调节pH值到10，经500nm的微孔滤膜过滤得遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水，颜料墨水粒径小于185nm、表面张力39.5N/m、粘度9cP，Zeta电位-35mV。

Claims (6)

1.一种遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水的制备方法，将对体系质量分数为20～50％的纳米复合着色剂、对体系质量分数20～50％的水溶性共溶剂、0.5～5％的表面活性剂、0.1～2％消泡剂、0.1～0.5％的杀菌剂，加去离子水补满100％，搅拌混合均匀，调节pH值7～10，经500nm的滤膜过滤即得遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水，所得颜料墨水粒径小于200nm、表面张力20～40mN/m、粘度2～10cP；所述纳米复合着色剂按如下步骤制备：将质量分数为颜料5％～35％的分散剂溶于乙醇/水的混合溶液中，其中乙醇的质量分数为20％-80％，调节pH至7～9，加入对体系质量分数为5％～40％的颜料，搅拌均匀后，转移到砂磨机中，研磨1～24h，得到超细颜料；将对颜料质量分数为10％-80％的硅酸四乙酯或者钛酸四乙酯，对颜料质量分数为1％-30％的KH570同时缓慢加到超细颜料中，边加入边研磨，待硅酸四乙酯或者钛酸四乙酯、KH570全部加入后，继续研磨分散2-6h，加入对颜料质量分数为2％～50％的聚合单体和对单体质量比0.5～5％的引发剂AIBN，继续研磨0.5～2h，取出转移至装有搅拌器、温度计、冷凝器的四口烧瓶中，通入氮气，搅拌，升温至60～90℃，反应0.5～20小时后取出反应液，用孔径为500nm的滤纸过滤，得到纳米复合着色剂；纳米复合着色剂制备所选用的分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酸钾、烷基萘磺酸钠、松香酸钠、OP-7、OP-10、OP-15、平平加O-10、平平加O-20、平平加O-25、平平加A-20、Tween40、Tween60、Tween65、Tween80、SG-10、SE-10、OE-15或1-烯丙氧基-3-(4-壬基苯酚)-2-丙醇聚氧乙烯(10)醚硫酸铵；所选用的单体是丁二烯、异戊二烯、双环戊二烯、苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、甲基乙烯基醚、丙烯腈、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丁酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二甘醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯中的一种或两种。

2.如权利要求1所述的一种遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水的制备方法，其特征在于，所选用的水溶性共溶剂是乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、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、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、丙三醇、季戊四醇、2-吡咯烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、辛基-吡咯烷酮中的两种或两种以上混合物。

3.如权利要求1所述的一种遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水的制备方法，其特征在于，所选用的表面活性剂是Tween40、Tween60、Tween65、Tween80、曲拉通X-100、曲拉通X-10、TMN-3、TMN-6、TMN-10、司班20、司班40、司班60、司班80、平平加O-10、平平加O-25、平平加A-20，上述表面活性剂单独或混合使用。

4.如权利要求1所述的一种遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水的制备方法，其特征在于，所选用的pH调节剂为氢氧化钠、碳酸钠、氨水、三乙醇胺中的一种或者几种混合使用。

5.如权利要求1所述的一种遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水的制备方法，其特征在于，所选用的杀菌剂是香草醛或乙基香草醛类化合物、酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季胺盐类、双呱类、酚类中的一种。

6.如权利要求1所述的一种遮盖型纺织品喷墨印花颜料墨水的制备方法，其特征在于，所选用的消泡剂为AFE-7510、AFE-0400、AFE-3101、AFE-0600、AFE-7600、AFE-0010、AFE-0700、AFE-7610、AFE-0050、ACP-0544、ACP-0080、ACP-0001中的一种。