CN106590171A - 一种活性染料墨水及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活性染料墨水及其制备方法和应用。活性染料墨水包括活性染料、助剂、高沸点溶剂和水；其中，助剂包括高分子增稠剂和分子量为500～2000的大分子表面活性剂，大分子表面活性剂的用量为0.1％～5％，高分子增稠剂的用量为0.3％～10％，活性染料的用量为3％～15％，高沸点溶剂的用量为25％以下且不为0％，百分比为各组分质量占活性染料墨水总质量的百分比。制备方法为将各组分混合，过滤即可。本发明的活性染料墨水应用于湿打印数码印花工艺技术中，能大大降低湿打印数码印花的线条毛刺现象，提高纺织品的鲜艳程度、图案清晰度和批次印染后的纺织品的色彩稳定性，有效解决了厚型纺织品的印透性问题。

Description

一种活性染料墨水及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及数码喷墨印花领域，具体涉及一种活性染料墨水及其制备方法和应用。
背景技术
数码印花技术是20世纪90年代兴起的一门新兴的绿色印花技术，在小批量的纺织品印花中，具有快速、高效、低成本的特点，是我国大力提倡并支持的新型纺织品印花技术。作为国家重点扶持发展的产业之一，纺织品数码喷墨印花技术依靠其明显的绿色印花技术和独特的印花方式，已经在全世界范围内获得了大规模的推广使用。
传统的纺织品数码喷墨活性印花技术，在针对丝绸、丝巾、丝光棉等薄型纺织品得到了广泛的推广运用，但对厚型纺织品，例如厚型毛巾、浴巾、毛毯等纺织品却难以得到市场的认可，其根本缺点在于厚型纺织品在传统数码喷墨打印后的品质无法做到传统印花的印透性，即双面颜色的一致性，甚至不能渗入长绒毛根部，造成仅仅单面表面上色，不能做到颜色的双面一致性，从而限制了活性数码印花在厚型纺织品的应用。
湿打印技术是解决厚型纺织品印透性的一个重大突破，其特点是浆料能够在潮湿情况下进行打印，并能保证图文的清晰性，同时又能确保颜色的双面一致性，从而使数码印花在厚型纺织品的运用成为可能。但目前市场上的湿打印工艺普遍使用的仍是传统活性印花墨水，其处方如下表1所列，表中的份指重量份。该传统活性印花墨水应用于湿打印工艺尚存在如下缺陷：
1、图案不清晰，线条普遍存在毛刺现象；
2、色彩还原性不好，普遍存在批次色彩色差。
因此，研发一种适用于湿打印工艺，且印花图案清晰、色彩还原性好、批次间色彩稳定性好的活性印花墨水成了本领域重要研究的课题。
表1
组分 传统活性印花墨水
碳醇类溶剂 10-50份
醇醚类溶剂 10-50份
硫醇类溶剂 10-50份
砜类溶剂 10-50份
稳定剂 1-3份
防腐剂 0.2-0.4份
大分子表面活性剂 无
小分子表面活性剂 0.3-2份
高分子增稠剂 无
染料 3-15份
发明内容
本发明所解决的技术问题在于克服现有的传统活性数码印花墨水在湿打印工艺中图像不清晰、批次重现性差和纺织品印花后色彩不够艳丽的缺陷，提供了一种活性染料墨水及其制备方法和应用。本发明的活性染料墨水用高分子增稠剂部分替代溶剂，降低了溶剂的使用量，提高了数码印花成品的色彩还原性和鲜艳程度，并且用大分子量的表面活性剂代替常规数码印花活性墨水的低分子表面活性剂，提高了喷墨印花图案的清晰程度。
本发明的发明人在本发明研究过程中发现，如表1所示的配方，溶剂在常规数码印花墨水中具有较高的比例，而较高的溶剂比例有助于活性印花墨水的流畅性的提高，但对于成品纺织品，由于高温蒸化对纺织品成品的色彩还原性和色彩鲜艳程度均具有极大影响，使得批次印染后的纺织品色彩重现性非常不稳定。
本发明的发明人在本发明研究过程中还惊奇地发现，在湿打印过程中，如果采用小分子量的表面活性剂，墨水渗色速度非常快，数码印花后线条易出现毛刺，甚至出现晕墨的现象，造成数码印花成品不清晰、模糊，而采用大分子量的表面活性剂代替常规数码印花活性墨水的低分子表面活性剂后，可显著提高喷墨印花图案的清晰程度；并且用高分子增稠剂部分替代溶剂还可有效提高纺织品的鲜艳程度和批次印染后的纺织品稳定性。
最终本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。
本发明提供了一种活性染料墨水，所述活性染料墨水包括活性染料、助剂、高沸点溶剂和水；
所述助剂包括高分子增稠剂和大分子表面活性剂；所述大分子表面活性剂的分子量为500～2000，所述大分子表面活性剂的用量为0.1％～5％；所述高分子增稠剂的用量为0.3％～10％；
所述活性染料的用量为3％～15％；
所述高沸点溶剂的用量为25％以下且不为0％；
所述百分比为各组分质量占活性染料墨水总质量的百分比。
其中，所述活性染料可为本领域常规使用的活性染料，较佳地为具有一氯均三嗪或一氟吡啶活性基团的活性染料，更佳地为C.I.活性黄95、C.I.活性红245、C.I.活性红218、C.I.活性蓝49、C.I.活性蓝72、C.I.活性黑8、C.I.活性黑39、C.I.活性黑5、C.I.活性棕12和C.I.活性橙12中的一种或多种。
其中，所述高分子增稠剂可为本领域常规使用的高分子增稠剂，较佳地为水溶性高分子增稠剂，更佳地为聚乙二醇、聚氧乙烯、聚甲基吡咯烷酮、聚丙烯酸钠和聚氨酯中的一种或多种，最佳地为聚乙二醇和/或聚乙烯吡咯烷酮。所述高分子增稠剂的用量较佳地为0.5％～10％，更佳地为0.5％～3％。若增稠剂用量过低，需使用的溶剂用量就有可能会过多，容易造成墨水渗化。
其中，所述大分子表面活性剂可为本领域常规使用的大分子表面活性剂，只要其分子量在500～2000范围内即可。所述大分子表面活性剂一般为非离子表面活性剂，较佳地为烷基醚和/或烷基酚类非离子表面活性剂，更佳地为OP10、OP20、OP30、OP40、TX10、TX20、TX30和TX40中的一种或多种，最佳地为OP10和/或TX10。所述大分子表面活性剂的用量较佳地为1％～3％。在本发明某一实施例中，所述大分子表面活性剂的分子量在600～650范围内。
其中，所述高沸点溶剂较佳地为水溶性高沸点溶剂。所述水溶性高沸点溶剂可为本领域常规使用的多元碳醇类、醇醚类、砜类和硫醇类溶剂，其作用一般为防止数码印花机喷头干燥和保持数码印花墨水的储存稳定性；较佳地为乙二醇、丙二醇、二甘醇、丁二醇、戊二醇、二甲基亚砜、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二甘醇丁醚和二硫醇中的一种或多种；更佳地为二甘醇、二乙二醇丁醚、二硫醇和二甲基亚砜中的两种或三种，其中二甘醇、二乙二醇丁醚、二硫醇和二甲基亚砜四种溶剂中的两种或三种可根据溶剂颜色的不同进行选择。所述高沸点溶剂的用量较佳地为15％～25％。本发明中，高沸点溶剂的用量指所使用的各种高沸点溶剂的用量总和。
其中，所述助剂较佳地还包括稳定剂，所述稳定剂的用量可为本领域常规用量，较佳地为1％～3％，所述百分比为稳定剂的质量占活性染料墨水总质量的百分比。所述稳定剂可为本领域常规使用的pH缓冲剂，其作用一般是阻碍活性染料墨水的pH变化。较佳地，所述稳定剂为乙酸和乙酸钠的混合缓冲液。
其中，所述助剂较佳地还包括防腐剂，所述防腐剂的用量可为本领域常规用量，较佳地为0.2％～0.4％，所述百分比为防腐剂的质量占活性染料墨水总质量的百分比。所述防腐剂可为本领域常规使用的防腐剂，较佳地为《食品添加剂使用标准》(GB2760-2011)中允许使用的食品防腐剂品种，例如苯甲酸、苯甲酸钠、4-苯基苯酚、2-苯基苯酚钠、山梨酸和山梨酸钾等，较佳地为苯甲酸钠。
其中，所述水的用量为所述活性染料墨水配方中的余量，指补足至各组分用量总和为100％时的用量。
在本发明一较佳实施例中，所述活性染料墨水由活性染料、助剂、高沸点溶剂和水组成；所述助剂由高分子增稠剂和大分子表面活性剂组成；所述大分子表面活性剂的分子量为500～2000，所述大分子表面活性剂的用量为0.1％～5％；所述高分子增稠剂的用量为0.3％～10％，优选0.5％～10％；所述活性染料的用量为3％～15％；所述高沸点溶剂的用量为25％以下且不为0％，优选15％～25％；所述百分比为各组分质量占活性染料墨水总质量的百分比。
在本发明另一较佳实施例中，所述活性染料墨水由活性染料、助剂、高沸点溶剂和水组成，所述助剂由高分子增稠剂、大分子表面活性剂和稳定剂组成；所述大分子表面活性剂的分子量为500～2000；所述大分子表面活性剂的用量为0.1％～5％，所述高分子增稠剂的用量为0.3％～10％，优选0.5％～10％；所述稳定剂的用量为1％～3％；所述活性染料的用量为3％～15％；所述高沸点溶剂的用量为25％以下且不为0％，优选15％～25％；所述百分比为各组分质量占活性染料墨水总质量的百分比。
在本发明再一较佳实施例中，所述活性染料墨水由活性染料、助剂、高沸点溶剂和水组成，所述助剂由高分子增稠剂、大分子表面活性剂、稳定剂和防腐剂组成；所述大分子表面活性剂的分子量为500～2000；所述大分子表面活性剂的用量为0.1％～5％，所述高分子增稠剂的用量为0.3％～10％，优选0.5％～10％；所述稳定剂的用量为1％～3％；所述防腐剂的用量为0.2％～0.4％；所述活性染料的用量为3％～15％；所述高沸点溶剂的用量为25％以下且不为0％，优选15％～25％；所述百分比为各组分质量占活性染料墨水总质量的百分比。
在本发明又一较佳实施例中，所述活性染料墨水由如下表2所示的组分组成：
表2
其中，二甘醇、二乙二醇丁醚、二甲基亚砜和二硫醇的用量总和为15％～25％，百分比为各组分质量占活性染料墨水总质量的百分比。
本发明还提供了上述活性染料墨水的制备方法，所述制备方法可采用本领域常规方法将各组分混合，过滤即可。
在本发明一较佳实施例中，所述制备方法按照如下步骤进行：
(1)将下述重量份的原料组分：染料3～15份，高沸点溶剂25份以下且不为0份，水10～50份，高分子量增稠剂0.3～10份，大分子表面活性剂0.1～5份，防腐剂0.2～0.4份和稳定剂1～3份混合，搅拌均匀；
(2)过滤，去滤液，即得。
其中，所述活性染料优选C.I.活性黄95、C.I.活性红245、C.I.活性红218、C.I.活性蓝49、C.I.活性蓝72、C.I.活性黑8、C.I.活性黑39、C.I.活性黑5、C.I.活性棕12和C.I.活性橙12中的一种或多种。
其中，所述高分子量增稠剂优选聚乙二醇和/或聚乙烯吡咯烷酮。
其中，所述大分子表面活性剂优选OP10和/或TX10。
其中，所述防腐剂优选苯甲酸钠。
其中，所述稳定剂优选乙酸和乙酸钠的混合缓冲液。
其中，所述搅拌的速度和时间可采用本领域常规工艺参数，所述搅拌一般为低速搅拌，所述搅拌的速度不作特殊限定，只要能够搅动物料至均匀即可，一般以不使物料飞溅为宜，所述搅拌的时间不作特殊限定，只要能够将各组分混合均匀即可。
本发明还提供了上述活性染料墨水在湿打印数码印花工艺中的应用。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
1、本发明的活性染料墨水，用适量的高分子增稠剂部分取代溶剂，应用于湿打印数码印花工艺技术中，可有效提高纺织品的鲜艳程度和批次印染后的纺织品的色彩稳定性。
2、本发明的活性染料墨水，使用高分子量的非离子表面活性剂取代传统的低分子量的非离子表面活性剂，应用于湿打印数码印花的工艺中，能大大降低湿打印数码印花的线条毛刺现象，进而大大提高纺织品数码印花的清晰程度和色彩还原性。
3、本发明的活性染料墨水应用于湿打印工艺，有效解决了厚型纺织品(例如毛毯、浴巾等)的印透性问题，使数码印花的效果能接近或达到常规印染的双面同色效果。
4、本发明的活性染料墨水应用于湿打印工艺，在提高纺织品数码印花品质和不损伤数码印花喷头使用寿命的同时，保证了数码印花的流畅性。
5、本发明的活性染料墨水配合湿打印工艺，相对于其他活性数码印花墨水，具有独有颜色鲜艳，图案清晰的独有特性。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
下述实施例中，所用大分子表面活性剂OP10为常规的聚氧乙烯基(10)烷基酚醚表面活性剂，分子量为648；所用大分子表面活性剂TX10为常规的聚氧乙烯基(10)烷基醇醚表面活性剂，分子量为602。其它原料均市售可得。
实施例1～10的活性染料墨水的组分组成如下表3所示，各实施例中的活性染料墨水为按照配比将各组分混合，低速搅拌均匀，然后过滤，去滤液制得。
其中，实施例1所用的活性染料为C.I.活性红218，碳醇为二甘醇，醇醚为二甘醇丁醚，砜类为二甲基亚砜，稳定剂为乙酸和乙酸钠的混合缓冲液，大分子表面活性剂为TX10，高分子增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮，防腐剂为苯甲酸钠。
其中，实施例2所用的活性染料为C.I.活性红245，碳醇为二甘醇，醇醚为二甘醇丁醚，砜类为二甲基亚砜，稳定剂为乙酸和乙酸钠的混合缓冲液，大分子表面活性剂为TX10，高分子增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮，防腐剂为苯甲酸钠。
其中，实施例3所用的活性染料为C.I.活性黄95，碳醇为二甘醇，砜类为二甲基亚砜，稳定剂为乙酸和乙酸钠的混合缓冲液，大分子表面活性剂为OP10，高分子增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮，防腐剂为苯甲酸钠。
其中，实施例4所用的活性染料为C.I.活性蓝72，硫醇为二硫醇，砜类为二甲基亚砜，稳定剂为乙酸和乙酸钠的混合缓冲液，大分子表面活性剂为TX10，高分子增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮，防腐剂为苯甲酸钠。
其中，实施例5所用的活性染料为C.I.活性黑39，碳醇为二甘醇，醇醚为二乙二醇丁醚，砜类为二甲基亚砜，稳定剂为乙酸和乙酸钠的混合缓冲液，大分子表面活性剂为OP10，高分子增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮，防腐剂为苯甲酸钠。
其中，实施例6所用的活性染料为C.I.活性黑8，碳醇为二甘醇，醇醚为二乙二醇丁醚，硫醇为二硫醇，稳定剂为乙酸和乙酸钠的混合缓冲液，大分子表面活性剂为OP10，高分子增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮，防腐剂为苯甲酸钠。
其中，实施例7所用的活性染料为C.I.活性黑39，碳醇为二甘醇，醇醚为二乙二醇丁醚，硫醇为二硫醇，稳定剂为乙酸和乙酸钠的混合缓冲液，大分子表面活性剂为OP10，高分子增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮，防腐剂为苯甲酸钠。
其中，实施例8所用的活性染料为C.I.活性蓝49，碳醇为二甘醇，醇醚为二甘醇丁醚，砜类为二甲基亚砜，稳定剂为乙酸和乙酸钠的混合缓冲液，大分子表面活性剂为TX10，高分子增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮，防腐剂为苯甲酸钠。
其中，实施例9所用的活性染料为C.I.活性橙12，碳醇为二甘醇，醇醚为二乙二醇丁醚，硫醇为二硫醇，稳定剂为乙酸和乙酸钠的混合缓冲液，大分子表面活性剂为TX10，高分子增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮，防腐剂为苯甲酸钠。
其中，实施例10所用的活性染料为C.I.活性黑5，碳醇为二甘醇，醇醚为二乙二醇丁醚，硫醇为二硫醇，稳定剂为乙酸和乙酸钠的混合缓冲液，大分子表面活性剂为TX10，高分子增稠剂为聚乙二醇，防腐剂为苯甲酸钠。
其中，实施例11所用的活性染料为C.I.活性黑39，碳醇为二甘醇，醇醚为二乙二醇丁醚，硫醇为二硫醇，稳定剂为乙酸和乙酸钠的混合缓冲液，大分子表面活性剂为TX10，高分子增稠剂为聚乙二醇，防腐剂为苯甲酸钠。
其中，实施例12所用的活性染料为C.I.活性黑8，碳醇为二甘醇，醇醚为二乙二醇丁醚，硫醇为二硫醇，大分子表面活性剂为OP10，高分子增稠剂为聚乙烯吡咯烷酮。
表3
效果实施例
分别对采用如表1所示的传统活性印花墨水数码打印纺织品以及采用本发明实施例1～12的活性染料墨水湿打印数码印花纺织品所得数码印花成品图案的清晰程度、渗墨性、色彩鲜艳程度、印透性、墨水打印流畅性、固色率和数码印花纺织品色牢度指标进行测试。
其中，数码印花纺织品色牢度指标中的耐洗色牢度按ISO105-C03-1989中规定的方法进行测定；耐光色牢度按AATCC16-2004中规定的方法进行测定，测试标准为20h；耐摩擦色牢度按GB/T3920-2008中规定的方法进行测定。测定结果如表4所示。
表4
以上数据显示，本发明实施例1～4的活性染料墨水配合湿打印技术，完全可以在厚型纺织品做到双面一致性的颜色效果，而且颜色的鲜艳程度、固色率均具有提高，可在后纺织品上推广，对拓宽我国的数码印花的运用具有推动作用。实施例5～11的效果与实施例1～4相当，实施例12的效果与实施例1～4相近。

Claims (10)

1.一种活性染料墨水，其特征在于，所述活性染料墨水包括活性染料、助剂、高沸点溶剂和水；
所述助剂包括高分子增稠剂和大分子表面活性剂；所述大分子表面活性剂的分子量为500～2000，所述大分子表面活性剂的用量为0.1％～5％；所述高分子增稠剂的用量为0.3％～10％；
所述活性染料的用量为3％～15％；
所述高沸点溶剂的用量为25％以下且不为0％；
所述百分比为各组分质量占活性染料墨水总质量的百分比。
2.如权利要求1所述的活性染料墨水，其特征在于，所述高分子增稠剂的用量为0.5％～3％；
和/或，所述大分子表面活性剂的用量为1％～3％；
和/或，所述大分子表面活性剂的分子量为600～650；
和/或，所述高沸点溶剂的用量为15％～25％。
3.如权利要求1所述的活性染料墨水，其特征在于，所述活性染料为具有一氯均三嗪或一氟吡啶活性基团的活性染料；
和/或，所述高沸点溶剂为水溶性高沸点溶剂；
和/或，所述高分子增稠剂为水溶性高分子增稠剂；
和/或，所述大分子表面活性剂为烷基醚和/或烷基酚类非离子表面活性剂。
4.如权利要求3所述的活性染料墨水，其特征在于，所述活性染料为C.I.活性黄95、C.I.活性红245、C.I.活性红218、C.I.活性蓝49、C.I.活性蓝72、C.I.活性黑8、C.I.活性黑39、C.I.活性黑5、C.I.活性棕12和C.I.活性橙12中的一种或多种；
和/或，所述高沸点溶剂为多元碳醇类、醇醚类、砜类和硫醇类溶剂中的一种或多种；
和/或，所述高分子增稠剂为聚乙二醇、聚氧乙烯、聚甲基吡咯烷酮、聚丙烯酸钠和聚氨酯中的一种或多种；
和/或，所述大分子表面活性剂为OP10、OP20、OP30、OP40、TX10、TX20、TX30和TX40中的一种或多种。
5.如权利要求4所述的活性染料墨水，其特征在于，所述高沸点溶剂为乙二醇、丙二醇、二甘醇、丁二醇、戊二醇、二甲基亚砜、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、二甘醇丁醚和二硫醇中的一种或多种；
和/或，所述高分子增稠剂为聚乙二醇和/或聚乙烯吡咯烷酮；
和/或，所述大分子表面活性剂为OP10和/或TX10。
6.如权利要求5所述的活性染料墨水，其特征在于，所述高沸点溶剂为二甘醇、二乙二醇丁醚、二硫醇和二甲基亚砜中的两种或三种。
7.如权利要求1所述的活性染料墨水，其特征在于，所述助剂还包括稳定剂，所述稳定剂的用量为1％～3％，所述百分比为稳定剂的质量占活性染料墨水总质量的百分比；
和/或，所述助剂还包括防腐剂，所述防腐剂的用量为0.2％～0.4％，所述百分比为防腐剂的质量占活性染料墨水总质量的百分比。
8.如权利要求7所述的活性染料墨水，其特征在于，所述稳定剂为乙酸和乙酸钠的混合缓冲液；
和/或，所述防腐剂为苯甲酸、苯甲酸钠、4-苯基苯酚、2-苯基苯酚钠、山梨酸和山梨酸钾中的一种或多种。
9.一种如权利要求1～8任一项所述活性染料墨水的制备方法，其特征在于，所述制备方法为将各组分混合，过滤即可。
10.一种如权利要求1～8任一项所述活性染料墨水在湿打印数码印花工艺中的应用。
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