CN106280713A - 一种热转印喷墨墨水及其制备方法 - Google Patents

一种热转印喷墨墨水及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种热转印喷墨墨水及其制备方法。所述的热转印喷墨墨水包含如下质量百分比的原料组分：1～10％的分散染料、1～10％的分散剂、1～6％的树脂或高分子聚合物、20～50％的水溶性有机溶剂、0.1～1％的表面活性剂、0.05～0.5％的防腐剂、0.03～0.5％的消泡剂，余量为水。所述的热转印喷墨墨水打印流畅性，并且转移率较高，能够有效地减少墨水的消耗、降低使用成本。

Description

一种热转印喷墨墨水及其制备方法
技术领域
本发明涉及数码印花喷墨墨水技术领域，具体涉及一种热转印喷墨墨水及其制备方法。
背景技术
数码印花热转印技术是将热转印墨水打印在转印纸上，通过热转印装置加热后，将个性化图案清晰的印在服装等其他产品上，其具有批量生产，生产工艺简单，能够满足商业及工业中的个性化的生产需求，已逐渐取代传统的制版印花技术。
对于热转印技术来说，热升华转移率是评判热转印质量的一项重要指标。转移率高，转印后的图案色彩更加饱满、艳丽，可以获得更加逼真的转印效果，同时，高转移率的热转印在达到印品规定的转移密度的基础上可以节省昂贵的热转印墨水。
在打印的过程中，使用有涂层的热转印纸可以提高热转印墨水的转移率。但这种转印纸不仅价格昂贵，无法重复使用。而且在打印过程中会出现干燥速度慢、打印起皱擦喷头、干燥时单面翘曲等现象，造成转印失败或影响生产速度，增加生产成本。
如果使用普通的打印纸进行热转印印花，虽然在打印时不会出现干燥慢、干燥不均匀等问题，但在转印过程中，墨水中染料会向纸张内部扩散。转印后，纸上残留的颜色较多。造成印花转移率低，目标织物上的颜色较浅，无法达到生产要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热转印喷墨墨水，用以解决现有热转印墨水在普通纸上的转移率低的问题。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种热转印喷墨墨水，包含如下质量百分比的原料组分：1～10％的分散染料、1～10％的分散剂、1～6％的树脂或高分子聚合物、20～50％的水溶性有机溶剂、0.1～1％的表面活性剂，0.05～0.5％的防腐剂，0.03～0.5％的消泡剂，余量为水。
本发明通过大量的试验摸索出上述墨水配方，由上述配方制备得到的热转印喷墨墨水，能有效降低墨水与无涂层转印纸中纤维的亲和力与附着力，使染料在热转印过程中热升华的速度远远大于向纸张内部扩散的速度，从而提高热转印墨水在普通纸上的转移率。
优选地，所述的热转印喷墨墨水，包含如下质量百分比的原料组分：1～5％的分散染料、1～7％的分散剂、1～6％的树脂或高分子聚合物、20～40％的水溶性有机溶剂、0.1～0.6％的表面活性剂、0.05～0.5％的防腐剂、0.03～0.3％的消泡剂，余量为水。
优选地，所述的分散染料选自C.I.Disperse Blue 72、C.I.Disperse Blue 79、C.I.Disperse Blue 359、C.I.Disperse Red 19、C.I.Disperse Red 60、C.I.DisperseRed 146、C.I.Disperse Yellow 54、C.I.Disperse Yellow 104、C.I.Disperse Yellow182、C.I.Disperse Orange 25和C.I.Disperse Orange 44中的一种或二种以上的混合。
优选地，所述的分散剂是由磺化木质素和萘磺酸钠甲醛缩合物两种分散剂混合而成；所述的磺化木质素占分散剂总质量的50％～85％，萘磺酸钠甲醛缩合物占分散剂总质量的15％～50％。
优选地，所述的磺化木质素选自Reax 907、Reax 85A和Reax LS中的一种或二种以上的混合；所述的萘磺酸钠甲醛缩合物选自Demol N、Demol MS和Demol SN-B中的一种或二种以上的混合。
优选地，所述的树脂选自聚酯树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯树脂和聚酰胺树脂中的一种或二种以上的混合。
优选地，所述的高分子聚合物选自聚苯乙烯马来酸酐共聚物、聚氧丙烯醚聚合物和C20～C40聚苯乙烯衍生物中的一种或二种以上的混合。
优选地，所述的水溶性有机溶剂选自乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、异丙醇、丙二醇、二聚丙三醇、甘油、1.6-已二醇、乙二醇单丁醚和二乙二醇单丁醚中的一种或二种以上的混合。
优选地，所述的表面活性剂选自Surfynol 465、Surfynol GA、Surfynol PSA336、Surfynol CT136中的一种或二种以上的混合。
优选地，所述的防腐剂选自GXL、BIT-20和MIT中的一种或二种以上的混合。
优选地，所述的消泡剂选自Surfynol 104E、Surfynol 104PG或Surfynol DF-110D中的一种或二种以上的混合。
优选地，所述的水为超纯水。
上述热转印喷墨墨水的制备方法，包含如下步骤：
(1)色浆的研磨：将分散剂、分散染料、消泡剂、防腐剂和超纯水打浆分散，并用研磨机研磨至粒径到150～200nm停止研磨，放料；
(2)色浆的后处理：将色浆升温至60～65℃，在搅拌的条件下加入树脂或高分子聚合物；树脂或高分子聚合物加入完毕后，在60～65℃保温搅拌；再用滤膜过滤，得到热转印色浆；
(3)墨水的配制:将水溶性有机溶剂、表面活性剂和超纯水混合搅拌；再加入步骤(2)制备的热转印色浆，搅拌后；用滤膜过滤，得热转印喷墨墨水。
优选地，步骤(2)中在60～65℃保温搅拌1～3小时；
步骤(3)中将水溶性有机溶剂、表面活性剂和超纯水混合搅拌0.5～2小时；再加入步骤(2)制备的热转印色浆，搅拌0.5～2小时。
优选地，步骤(2)中使用的滤膜为0.5微米的滤膜；步骤(3)中使用的滤膜为0.22微米的滤膜。
本发明具有如下优点：本发明提供的热转印喷墨墨水具有良好的电导率、PH值、粘性和表面张力以及稳定性；所述的热转印喷墨墨水打印流畅性，并且转移率较高，能够有效地减少墨水的消耗、降低使用成本。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。其中，所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1蓝色墨水的制备
在297g超纯水中加入12.5g分散剂Reax LS、60g分散剂Demol N、4.5g防腐剂BIT-20、1g消泡剂Surfynol 104E，搅拌均后，加125g C.I.Disperse blue 359。用快速分散机打浆分散。将浆液倒入研磨机进行循环研磨，直至粒径到150～200nm。停止研磨、放料，将浆液升温至60～65℃，边搅拌边加入65g聚苯乙烯马来酸酐共聚物和16g聚酰胺树脂。继续在60～65℃保温搅拌2小时，待研磨后的染料颗粒被完全包裹住后冷却至室温并用0.5微米的滤膜过滤，得到蓝色色浆。
称取50g丙二醇、120g甘油、50g乙二醇、50g 1.6-已二醇、5g Surfynol 465和539g超纯水，搅拌1小时后得墨水助剂，称取186g上述制备的蓝色色浆慢慢加入墨水助剂中，搅拌1小时，用0.22微米的滤膜过滤，得到蓝色热转印喷墨墨水。
实施例2红色墨水的制备
在296g超纯水中加入37.5g分散剂Reax 85A、37.5g分散剂Demol N、3.0g防腐剂BIT-20、1.0g消泡剂Surfynol 104E，搅拌均后，加入125g C.I.Disperse Red 60。用快速分散机打浆分散。将浆液倒入研磨机进行循环研磨，直至粒径到150～200nm。停止研磨、放料，将浆液升温至60～65℃，边搅拌边加入65g聚苯乙烯马来酸酐共聚物和16g聚酰胺树脂。继续在60～65℃保温搅拌2小时，待研磨后的染料颗粒被完全包裹住后冷却至室温并用0.5微米的滤膜过滤，得到红色色浆。
称取50g丙二醇、80g二甘醇、120g甘油、50g乙二醇、50g1.6-已二醇、3g SurfynolPSA336、3g Surfynol 465和478g超纯水，搅拌1小时后得墨水助剂，称取216g上述制备的红色色浆慢慢加入墨水助剂中，搅拌1小时，用0.22微米的滤膜过滤，得到红色热转印喷墨墨水。
实施例3黄色墨水的制备
在273g超纯水中加入65g分散剂Reax LS、10g分散剂Demol N、3.0g防腐剂BIT-20、1.0g消泡剂Surfynol 104E，搅拌均后，分别加入原粉150g C.I.Disperse Yellow 54。用快速分散机打浆分散。将浆液倒入研磨机进行循环研磨，直至粒径到150～200nm。停止研磨、放料，将浆液升温至60～65℃，边搅拌边加入80g聚苯乙烯马来酸酐共聚物和20g聚酰胺树脂。继续在60～65℃保温搅拌2小时，待研磨后的染料颗粒被完全包裹住后冷却至室温并用0.5微米的滤膜过滤，得到黄色色浆。
称取200g丙二醇、50g甘油、30g二聚丙三醇、3g Surfynol465和557g超纯水，搅拌1小时后得墨水助剂，称取160g上述制备的黄色色浆慢慢加入墨水助剂中，搅拌1小时，用0.22微米的滤膜过滤，得到黄色热转印喷墨墨水。
实施例4黑色墨水的制备
在224.5g超纯水中加入60g分散剂Reax 85A、60g分散剂Demol N、4.5g防腐剂BIT-20、1g消泡剂Surfynol 104E，搅拌均匀后，分别加入45g C.I.Disperse Blue 72、25gDis.Yellow 54、80g Dis.Orange 25。用快速分散机打浆分散后，将浆液倒入研磨机进行循环研磨，直至粒径到150～200nm。停止研磨、放料，将浆液升温至60～65℃，边搅拌边加入80g聚苯乙烯马来酸酐共聚物和20g聚酰胺树脂。继续在60～65℃保温搅拌2小时，待研磨后的染料颗粒被完全包裹住后冷却至室温并用0.5微米的滤膜过滤，得到黑色色浆。
称取100g丙二醇、150g甘油、75g二聚丙三醇、5g Surfynol CT136、3g Surfynol465和384g超纯水，搅拌1小时后得墨水助剂，称取283g上述制备的黑色色浆慢慢加入墨水助剂中，搅拌1小时，用0.22微米的滤膜过滤，得到黑色热转印喷墨墨水。
实施例5蓝色墨水的制备
在297g超纯水中加入12.5g分散剂Reax LS、60g分散剂Demol SN-B、4.5g防腐剂GXL、1g消泡剂Surfynol 104PG，搅拌均后，加125g C.I.Disperse Blue 79。用快速分散机打浆分散。将浆液倒入研磨机进行循环研磨，直至粒径到150～200nm。停止研磨、放料，将浆液升温至60～65℃，边搅拌边加入65g聚苯乙烯马来酸酐共聚物和16g丙烯酸树脂。继续在60～65℃保温搅拌2小时，待研磨后的染料颗粒被完全包裹住后冷却至室温并用0.5微米的滤膜过滤，得到蓝色色浆。
称取50g丙二醇、120g甘油、50g乙二醇、50g 1.6-已二醇、5g Surfynol GA和539g超纯水，搅拌1小时后得墨水助剂，称取186g上述制备的蓝色色浆慢慢加入墨水助剂中，搅拌1小时，用0.22微米的滤膜过滤，得到蓝色热转印喷墨墨水。
实施例6红色墨水的制备
在296g超纯水中加入37.5g分散剂Reax 907、37.5g分散剂Demol SN-B、3.0g防腐剂MIT、1.0g消泡剂Surfynol DF-110D，搅拌均后，加入125g C.I.Disperse Red 146。用快速分散机打浆分散。将浆液倒入研磨机进行循环研磨，直至粒径到150～200nm。停止研磨、放料，将浆液升温至60～65℃，边搅拌边加入65g聚苯乙烯马来酸酐共聚物和16g氨基树脂。继续在60～65℃保温搅拌2小时，待研磨后的染料颗粒被完全包裹住后冷却至室温并用0.5微米的滤膜过滤，得到红色色浆。
称取50g丙二醇、80g二甘醇、120g甘油、50g乙二醇、50g1.6-已二醇、3g SurfynolGA、3g Surfynol 465和478g超纯水，搅拌1小时后得墨水助剂，称取216g上述制备的红色色浆慢慢加入墨水助剂中，搅拌1小时，用0.22微米的滤膜过滤，得到红色热转印喷墨墨水。
实施例7黄色墨水的制备
在273g超纯水中加入65g分散剂Reax 85A、10g分散剂Demol MS、3.0g防腐剂BIT-20、1.0g消泡剂Surfynol 104E，搅拌均后，分别加入原粉150g C.I.Disperse Yellow 182。用快速分散机打浆分散。将浆液倒入研磨机进行循环研磨，直至粒径到150～200nm。停止研磨、放料，将浆液升温至60～65℃，边搅拌边加入80g聚苯乙烯马来酸酐共聚物和20g聚酰胺树脂。继续在60～65℃保温搅拌2小时，待研磨后的染料颗粒被完全包裹住后冷却至室温并用0.5微米的滤膜过滤，得到黄色色浆。
称取200g丙二醇、50g甘油、30g二聚丙三醇、3g Surfynol CT136和557g超纯水，搅拌1小时后得墨水助剂，称取160g上述制备的黄色色浆慢慢加入墨水助剂中，搅拌1小时，用0.22微米的滤膜过滤，得到黄色热转印喷墨墨水。
实施例8物理性能以及稳定性测试
按照常规方法测试实施例1～4制备得到的热转印喷墨墨水的电导率、PH值、粘性和表面张力等物理性能，测试结果见表1。
表1.热转印喷墨墨水的物理性能测试结果
从表1数据可以看出，本发明制备得到的热转印喷墨墨水具有良好的电导率、PH值、粘性和表面张力。
将实施例1～4制备得到的热转印喷墨墨水分别以65℃、5℃和常温(20℃)放置，观察30天后粒径变化及过滤情况，结果见表2。
表2.热转印喷墨墨水稳定性试验结果
从表2数据可以看出，本发明制备得到的热转印喷墨墨水再常温和5℃下放置30天，和测试前相比平均粒径几乎没有变化。在65℃下，和测试前相比粒径平均粒径稍微变大，说明发明制备得到的热转印喷墨墨水具有非常好的稳定性。
实施例9流畅性以及转移率测试
将实施例1～4制备得到的墨水，用机MIMAKI JV33打印机，用6pass 350×540dpi打印模式进行打印测试。检测打印流畅性；以及在不同介质的纸上，进行打印和热转印测试。分别打印100％的蓝色、红色、黄色、黑色色块，将打印干燥后的各色块在100％白色涤纶织物上进行热转印，转印温度为210℃，转印时间为60s，转印后分别测试转印前色块的色密度和转印后纸上残留色块的色密度，转移率为(转印前色块色密度-转印后纸上残留色块的色密度)/转印前色块色密度*100％。
表3.流畅性以及转移率测试结果
其中，○表示能连续打印50米不断线；
△表示能打印10～50米开始出现断线；
×表示打印不超过10米就已经断线。
A级表示转移率>90％，B级表示80％<转移率<90％，C级表示转移率<80％。
从表3测试结果可以看出本发明制备得到的热转印喷墨墨水具有较佳的打印流畅性，并且转移率较高，能够有效地减少墨水的消耗、降低使用成本。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种热转印喷墨墨水，其特征在于，所述热转印喷墨墨水包含如下质量百分比的原料组分：1～10％的分散染料、1～10％的分散剂、1～6％的树脂或高分子聚合物、20～50％的水溶性有机溶剂、0.1～1％的表面活性剂、0.05～0.5％的防腐剂、0.03～0.5％的消泡剂，余量为水。
2.根据权利要求1所述的热转印喷墨墨水，其特征在于，包含如下质量百分比的原料组分：1～5％的分散染料、1～7％的分散剂、1～6％的树脂或高分子聚合物、20～40％的水溶性有机溶剂、0.1～0.6％的表面活性剂、0.05～0.5％的防腐剂、0.03～0.3％的消泡剂，余量为水。
3.根据权利要求1所述的热转印喷墨墨水，其特征在于，所述的分散染料选自C.I.Disperse Blue 72、C.I.Disperse Blue 79、C.I.Disperse Blue359、C.I.DisperseRed 19、C.I.Disperse Red 60、C.I.Disperse Red 146、C.I.Disperse Yellow 54、C.I.Disperse Yellow 104、C.I.Disperse Yellow182、C.I.Disperse Orange 25和C.I.Disperse Orange 44中的一种或二种以上的混合。
4.根据权利要求1所述的热转印喷墨墨水，其特征在于，所述的分散剂是由磺化木质素和萘磺酸钠甲醛缩合物两种分散剂混合而成；所述的磺化木质素占分散剂总质量的50％～85％，萘磺酸钠甲醛缩合物占分散剂总质量的15％～50％。
5.根据权利要求4所述的热转印喷墨墨水，其特征在于，所述的磺化木质素选自Reax907、Reax 85A和Reax LS中的一种或二种以上的混合；所述的萘磺酸钠甲醛缩合物选自Demol N、Demol MS和Demol SN-B中的一种或二种以上的混合。
6.根据权利要求1所述的热转印喷墨墨水，其特征在于，所述的树脂选自聚酯树脂、氨基树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯树脂和聚酰胺树脂中的一种或二种以上的混合；所述的高分子聚合物选自聚苯乙烯马来酸酐共聚物、聚氧丙烯醚聚合物和C20～C40聚苯乙烯衍生物中的一种或二种以上的混合。
7.根据权利要求1所述的热转印喷墨墨水，其特征在于，所述的水溶性有机溶剂选自乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、异丙醇、丙二醇、二聚丙三醇、甘油、1.6-已二醇、乙二醇单丁醚和二乙二醇单丁醚中的一种或二种以上的混合；
所述的表面活性剂选自Surfynol 465、Surfynol GA、Surfynol PSA336、SurfynolCT136中的一种或二种以上的混合；
所述的防腐剂选自GXL、BIT-20和MIT中的一种或二种以上的混合；
所述的消泡剂选自Surfynol 104E、Surfynol 104PG或Surfynol DF-110D中的一种或二种以上的混合；
所述的水为超纯水。
8.根据权利要求1～7任一项所述的热转印喷墨墨水的制备方法，其特征在于，所述制备方法包含如下步骤：
(1)色浆的研磨：将分散剂、分散染料、消泡剂、防腐剂和超纯水打浆分散，并用研磨机研磨至粒径到150～200nm停止研磨，放料；
(2)色浆的后处理：将色浆升温至60～65℃，在搅拌的条件下加入树脂或高分子聚合物；树脂或高分子聚合物加入完毕后，在60～65℃保温搅拌；再用滤膜过滤，得到热转印色浆；
(3)墨水的配制:将水溶性有机溶剂、表面活性剂和超纯水混合搅拌；再加入步骤(2)制备的热转印色浆，搅拌后；用滤膜过滤，得热转印喷墨墨水。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，
步骤(2)中在60～65℃保温搅拌1～3小时；
步骤(3)中将水溶性有机溶剂、表面活性剂和超纯水混合搅拌0.5～2小时；再加入步骤(2)制备的热转印色浆，搅拌0.5～2小时。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中使用的滤膜为0.5微米的滤膜；步骤(3)中使用的滤膜为0.22微米的滤膜。
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