CN107236396A - 一种水性墨水打印人造革的前处理液 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性墨水打印人造革的前处理液，使用该前处理液对人造革的表面进行处理后，可以用水性墨水在处理完的人造革上进行打印，使水性墨水表面很好粘结润湿，不造成堆墨和泛墨现象。本发明的前处理液具体解决了水性墨水，如水性乳胶墨水和水性涂料墨水，在人造革面料上不能数码印花的难题。经过本发明的处理液处理过的人造革，可直接利用水性墨水喷墨打印的图案清晰，不产生羽化，不产生晕墨，不堆墨，在大墨量下，墨水不泛滥，不流淌，并且墨水在人造革表面的附着力强。同时，本处理液使用水作溶剂，不含有机溶剂。

Description

一种水性墨水打印人造革的前处理液

技术领域

本发明涉及材料化学领域，尤其涉及的是一种水性墨水打印人造革的前处理液。

背景技术

数码印花也就是利用计算机控制下用喷墨打印机在面料上打印设计的图案。近年来已被纺织品领域大量使用的数码印花，也已经开始使用到人造革的印花上。人造革的数码打印具有出样快，图案精细，即订即打等优点，可以做小订单，也可以做大订单，复单容易，是皮革印花的新型印花方法。

现有的人造革数码打印，利用的是溶剂型墨水如弱溶剂墨水或者是UV墨水。这是因为溶剂型墨水、弱溶剂墨水和UV墨水能够在人造革表面上润湿而均匀粘结，不会堆墨。所以溶剂型墨水和UV墨水被很多数码印花生产商所采用。

然而，溶剂型墨水含有大量溶剂，在打印后挥发到工作环境和大气中使得工作环境含有大量有机溶剂气体，又危害健康，气味重，而且对大气和环境造成严重污染。为了改善气味，使操作又容易接受，改良型的所谓弱溶剂墨水，气味比传统的溶剂墨水要小很多，但还是有机溶剂，只是改成了低气味有机溶剂，对人体健康的危害性和对大气的污染还是存在的，没有得到根本解决。溶剂型墨水还存在有机溶剂的高挥发性、可燃、易燃的缺点，使用溶剂型墨水对储存、使用和生产场地的防火要求高。UV墨水是人造革数码印花的另一墨水选择。UV墨水是利用丙烯酸酯类单体，打印后在UV(紫外光)强光照射下产生聚合和交联使墨水固化在人造革表面，从而完成印花。然而，由于丙烯酸酯类单体的强刺激性，挥发到空气中的微量丙烯酸酯单体，对人的嗅觉产生强烈刺激，操作工人难以忍受。另外，由于丙烯酸酯聚合的特性，在UV照射的打印条件下不可能100％反应，有部分未反应的单体残留，残留的单体在使用过程中很缓慢的挥发，所以会有一定的气味，不利健康，非环境友好。

另外，UV墨水的特点是打印后人造革的手感变化很大，再加上UV墨水的高价格，并不是好的选择，是生产商在别无选择之下而采用的无奈之举。

所以溶剂型墨水和UV墨水并不是打印人造革的理想墨水，是非环保产品。

水性乳胶墨水与水性涂料墨水的溶剂是水，如果能利用水性墨水在人造革的数码印花上代替溶剂型墨水和UV墨水是一个理想的方案。然而由于水性墨水的主体是水作溶剂，水性墨水在人造革表面不浸润，不粘，喷墨下来的墨水在人造革表面收缩成水珠，造成堆墨，墨水泛滥等现象，在未经处理的人造革面料上无法使用。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种对人造革的表面进行处理后，可以用水性墨水在处理完的人造革上进行打印，使水性墨水表面很好粘结润湿，不造成堆墨和泛墨现象的前处理液。

本发明的技术方案如下：一种水性墨水打印人造革的前处理液，其溶剂为水或以水为主体的水溶性溶剂；并且，溶液里面还包括有固着剂和表面活性剂，其中，固着剂为无机盐与水性树脂乳液的混合体。

应用于上述技术方案，所述的前处理液中，所述水溶性溶剂为醇、多元醇、乙二醇、丙二醇、丁醇。

应用于各个上述技术方案，所述的前处理液中，所述固着剂中的无机盐为单一无机盐，或者为多种无机盐的混合物。

应用于各个上述技术方案，所述的前处理液中，所述固着剂为以下化合物的一种或多种，作固着剂用的化合物可以为硼砂、硼酸、硼酸与钠、钾、鎂、钙、锌、铝、锂组成的各种化合物，或者为氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氯化锌、氯化铝、氯化钛、氯化钡、硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钙、硫酸铝、硫酸锌、硫酸锂、硫酸铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁、乙酸钠、乙酸钾、乙酸钙、乙酸镁、乙酸铝、碱性乙酸铝，氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铝、硝酸钾、硝酸钠、硝酸钙、硝酸镁、硝酸钡、硝酸铝、硝酸锂、硝酸铵、硝酸锌、纳米二氧化硅、纳米高岭土、纳米膨润土。

应用于各个上述技术方案，所述的前处理液中，所述固着剂为水合物、或络合物、或配合物。

应用于各个上述技术方案，所述的前处理液中，所述水性树脂乳液为水性聚丙烯酸酯乳液、或水性聚氨酯乳液，或氨基树脂，或酚醛树脂，或环氧树脂。也可以是2种或多种树脂的混合液。

应用于各个上述技术方案，所述的前处理液中，其还包括有pH值调节剂，pH值调节剂为盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、丙酸、乙二酸、马来酸、柠檬酸、苹果酸、磷酸、草酸、甲酸、硬脂酸、油酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、氨水、氢氧化钠、氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、氢氧化四丁铵、碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁、碳酸铝、碳酸锂，或者，为KH2PO4或乙酸镁pH值缓冲液。

应用于各个上述技术方案，所述的前处理液中，所述表面活性剂为平平加-O，吐温T-20,60,80,司盘Span-40,BYK-346,348,CapstoneFS10含氟表面活性剂。

应用于各个上述技术方案，所述的前处理液中，其还包括有交联剂，所述交联剂为一种或几种封端型异氰酸酯WB-3021，或异氰酸酯水分散乳液。

应用于各个上述技术方案，所述的前处理液中，其还包括有本偶联剂，所述本偶联剂为KH-550，KH-571，KH-902，SI-69，KH-560。

采用上述方案，本发明的前处理液具体解决了水性墨水，如水性乳胶墨水和水性涂料墨水，在人造革面料上不能数码印花的难题。使利用水性墨水喷墨打印的图案清晰，不产生羽化，不产生晕墨，不堆墨，在大墨量下，墨水不泛滥，不流淌，并且墨水在人造革表面的附着力强。同时，本处理液使用水作溶剂，不含有机溶剂。

具体实施方式

以下具体实施例，对本发明进行详细说明。

本实施例提供了一种水性墨水打印人造革的前处理液，本前处理液的主要成分为水。以水作溶剂，不使用其它有机溶剂。

本前处理液的另一个主要成份为固着剂。为无机和有机化合物的混合物，如硼砂(0.1％-18％)硼酸(0.05％-15％)Sol gel(0.1％-30％)高分子树脂(0.05％-25％),轻质碳酸钙(10ppm-50000ppm)，氯化钡(0.1％-15％)，乙酸锆(1％-20％)，醋酸锌(0.2％-25％)，90％水解度的聚乙烯醇(0.05％-10％),聚氨酯乳液(0.02％-20％)，聚丙烯酸酯乳液(0.1％-15％)。

并且，还包含以下成分：

1、交联剂：如封端型异氰酸酯，异氰酸酯水分散乳液(0.05％-20％)；

2、偶联剂(0.02-5％)：如KH--550，KH-571，KH-902，SI-69，KH-560；

3、表面活性剂(0.01％-5％)，平平加-O，吐温20,60,80，司盘20,60,80,AEO-3，AEO-7，AEO-9；

4、增稠剂或粘度调节剂：如TFP增稠剂，聚丙烯酸钠，聚甲基丙烯酸钠，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇，聚丙二醇，聚(环氧乙烷-环氧丙烷)；

5、pH调节剂：如氨水，三乙胺，三乙醇胺，二乙醇胺，柠檬酸，乙二胺，草酸，乙酸，丙酸，盐酸，硫酸，硝酸，氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧钙，氢氧化镁，氢氧化钡，氢氧四甲铵，氢氧化四乙胺，氢氧化四丁基铵。

6、其它试剂：如防霉剂，流平剂和消泡剂等。

其中，墨水制备工艺为：

举例：向烧瓶中加入去离子水(413g)，在搅拌下加入硼砂(13.2g)，硼酸(11.3g)，搅拌溶解，加入聚氨酯乳液HT-35(16g)，继续搅拌均匀，在快速搅拌下依次加入表面活性剂平平加-O(0.85g)，交联剂WB-3021(三井化学)，偶联剂KH-560(0.6g)，让混合液快速搅拌过夜，然后加入增稠剂聚丙烯酸钠30％溶液(0.5g)，然后交替加入氢氧化鎂和盐酸，直至PH值达到6.5-7.5之间.

将上述混合液通过滤纸过滤后，即得到人造革表面处理液。

人造革表面处理液的使用：从上述得到的人造革处理液，可以用喷涂、刮涂，刷涂和辊涂，在人造革表面，每平方米涂布液量为13-43克。涂布完后可以用热风吹平、红外线烘干、自然晾干或压烫法干燥。干燥后的人造革即可用涂料墨水或水性乳胶墨水打印。打印后的面料可以加热让水分挥发至干燥，然后在130°-180℃下固色0.5-5分种，即得到印花成品。

本发明的前处理液，对人造革表面处理后，解决了人造革表面水性墨水不浸润的问题，可以用涂料墨水或水性乳胶墨水直接打印，解决了溶剂型墨水和UV墨水的环保问题。

本前处理液在人造革表面涂布量少，产生效果好。涂布后干燥快，干燥后可立即打印，无需其它处理，可以用水性墨水在处理过的人造革面料上打印，打印烘干固色后即为成品。挥发物主要为水，是具有环保、无害、健康的生产方式，避免了溶剂型墨水和UV墨水油墨的气味重，有机挥发物大，刺激严，不环保有害健康等诸多缺点。

其可替代的配方成分为：

水可以部分被水溶性溶剂如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、丁二醇、异丁醇、甘油、乙二醇、二乙二醇等替代，替代量为(1ppm至90％)。

固着剂可以被絮凝剂或粘合剂替代，如AMS-601，AMS-301(广东奥美化工有限公司)。表面活性剂可以用其它类型的表面活性剂替代，如高分子表面处理液，或者是表面改性的含氟表面活化剂如杜邦的。

pH调节剂可以用pH缓冲液代替,如KPO4溶液。

本发明提供了一种用于人造革表面处理液，是针对人造革处理后可直接用水性墨水进行打印。

处理液的溶剂为水或以水为主体，可外加水溶性溶剂，如醇、多元醇、乙二醇、丙二醇、丁醇。

处理液的一个主要成份为固着剂和表面活性剂。固着剂以无机盐与水性树脂乳液构成。

表面活性剂以改变人造革表面的润湿性为主的表面活性剂如平平加-O，吐温-20，60，80等。

固着剂中的无机盐可以为单一无机盐，也可以是多种无机盐的混合物。

固着剂中的一种或多种无机盐可以为硼砂、硼酸、硼酸与钠、钾、鎂、钙、铝、锂组成的各种化合物，氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氯化锌、氯化铝、氯化钛、氯化钡、硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钙、硫酸铝、硫酸锌、硫酸锂、硫酸铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁、乙酸钠、乙酸钾、乙酸钙、乙酸镁、乙酸铝、碱性乙酸铝，氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铝、硝酸钾、硝酸钠、硝酸钙、硝酸镁、硝酸钡、硝酸铝、硝酸锂、硝酸铵、硝酸锌、纳米二氧化硅、纳米高岭土、纳米膨润土。

以及以上化合物的水合物、络合物及配合物。

固着剂中的水性树脂乳液可以是水性聚丙烯酸酯乳液、水性聚氨酯乳液。

处理液中的pH值调节剂可以是盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、丙酸、乙二酸、马来酸、柠檬酸、苹果酸、磷酸、草酸、甲酸、硬脂酸、油酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、氨水、氢氧化钠、氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、氢氧化四丁铵、碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁、碳酸铝、碳酸锂、pH值调节也可用pH值缓冲液如KH2PO4，乙酸镁等。

处理液中的表面活性剂可以是平平加-O，吐温T-20,60,80,司盘Span-40,BYK-346,348,CapstoneFS10含氟表面活性剂(杜邦)。

本发明处理液中的交联剂可以为一种或几种封端型异氰酸酯WB-3021，或异氰酸酯水分散乳液。

本发明处理液中的偶联剂可以采用KH-550，KH-571，KH-902，SI-69，KH-560等。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性墨水打印人造革的前处理液，其特征在于：

其溶剂为水或以水为主体的水溶性溶剂；并且，溶液里面还包括有固着剂，成膜剂和表面活性剂，其中，固着剂为无机盐与水性树脂乳液的混合体。

2.根据权利要求1所述的前处理液，其特征在于：所述水溶性溶剂为醇、多元醇、乙二醇、丙二醇、丁醇。

3.根据权利要求1所述的前处理液，其特征在于：所述固着剂中的无机盐为单一无机盐，或者为多种无机盐的混合物。

4.根据权利要求3所述的前处理液，其特征在于：所述固着剂为以下化合物的一种或多种，作固着剂用的化合物为硼砂、硼酸、硼酸与钠、钾、鎂、钙、锌、铝、锂组成的各种化合物，或者为氯化钠、氯化钾、氯化镁、氯化钙、氯化锌、氯化铝、氯化钛、氯化钡、硫酸钾、硫酸钠、硫酸镁、硫酸钙、硫酸铝、硫酸锌、硫酸锂、硫酸铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸钙、碳酸镁、乙酸钠、乙酸钾、乙酸钙、乙酸镁、乙酸铝、碱性乙酸铝，氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铵、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铝、硝酸钾、硝酸钠、硝酸钙、硝酸镁、硝酸钡、硝酸铝、硝酸锂、硝酸铵、硝酸锌、纳米二氧化硅、纳米高岭土、纳米膨润土。

5.根据权利要求3所述的前处理液，其特征在于：所述固着剂为水合物、或络合物、或配合物。

6.根据权利要求1所述的前处理液，其特征在于：所述水性树脂乳液为水性聚丙烯酸酯乳液、或水性聚氨酯乳液，或氨基树脂，或酚醛树脂，或环氧树脂。

7.根据权利要求1-6任一所述的前处理液，其特征在于：其还包括有pH值调节剂，pH值调节剂为盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、丙酸、乙二酸、马来酸、柠檬酸、苹果酸、磷酸、草酸、甲酸、硬脂酸、油酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、氨水、氢氧化钠、氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、氢氧化四丁铵、碳酸钾、碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁、碳酸铝、碳酸锂，或者，为KH₂PO₄或乙酸镁pH值缓冲液。

8.根据权利要求7所述的前处理液，其特征在于：所述表面活性剂为平平加-O，吐温T-20,60,80,司盘Span-40,BYK-346,348,Capstone FS10含氟表面活性剂，美国surfynol系列表面活性剂。

9.根据权利要求7所述的前处理液，其特征在于：其还包括有交联剂，所述交联剂为一种或几种封端型异氰酸酯WB-3021，或异氰酸酯水分散乳液。

10.根据权利要求7所述的前处理液，其特征在于：其还包括有本偶联剂，所述本偶联剂为KH-550，KH-571，KH-902，SI-69，KH-560。