CN108560288A - 一种提高彩色包装材料染色牢度的染色方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，微胶乳采用含有一定的无机颜料涂料与有机颜料涂料混合，同时用N‑(4‑丙酸叔丁酯‑苯基)‑5‑氧代吡咯烷‑2‑羧酸作为溶剂，在其他助剂的作用下，通过二次乳化得到双重粒子的微胶乳体系，进一步增加有机颜料涂料微胶乳的包覆能力和黏着力，从而具备更强的稳定性能，不易发生迁移溶出，与染前超声清洗工艺以及然后低温改性处理工艺、微波固色工艺相结合，大大增强彩色包装材料的染色牢度，同时染色颜料具有稳定不易迁移溶出的优点，提高染色健康安全。

Description

一种提高彩色包装材料染色牢度的染色方法
技术领域
本发明涉及包装材料的制备方法，尤其涉及一种提高彩色包装材料染色牢度的染色方法。
背景技术
随着经济的发展，生活水平的提高，人们对包装的要求也越来越高，尤其是彩色包装材料，对于其色彩鲜艳性的保持持久度也要求更高。这样就会对彩色包装材料的染色提出了更高的要求，为了提高彩色外包装的抗光氧化能力抗老化能力，通常会在染色的染料中添加一定的紫外吸收剂，但是紫外吸收剂在长期贮存过程中存在容易迁移溶出的隐患。这样对于多种用途如食品彩色塑料外包装材料等对安全性能要求高的包装材料的染料和染色有了更高的要求，如何采用更加安全可靠的提高染色牢度的彩色包装材料的染色方法值得研究。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术所存在的问题，本发明提供了一种提高彩色包装材料染色牢度的染色方法；染色成品不彩色包装材料仅具备优异的抗老化能力，还具有安全稳定不易迁移溶出的优点，提高染色健康安全性能。
技术方案：为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，包括以下步骤：
(1)复合有机颜料涂料微胶乳的制备：首先将无机颜料涂料与有机颜料以1:15的质量比进行混合，加入到30-50倍体积去离子水中，同时加入溶剂体积三分之一的N-(4-丙酸叔丁酯-苯基)-5-氧代吡咯烷-2-羧酸，助乳化剂、分散剂，复合溶液置于超声装置中于500W超声100--110s后得到分散液；将上述分散液冷却至室温放置30-50min后升温至55-65℃加热保温15min后进行高速搅拌5min；边搅拌边加入分散液体积5％的乳化剂A，继续置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂后90-100℃共聚反应5h；将反应溶液温度调整至60-70℃保温12min后进行高速搅拌5min；边搅拌边继续加入反应溶液体积5％的乳化剂B，置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂后90-100℃共聚反应过夜维持时间12-15h得复合型有机颜料涂料微胶乳；
(2)染前包装材料超声清洗处理：将需要进行染色的软包装材料置于超声波清洗装置中，加入亚硫酸铵，40-50℃低频率清洗90-120s后取出65℃下烘至八成干；
(3)染色处理：以复合有机颜料涂料微胶乳为主要染色颜料，其添加量为染液总量的20％-25％；另外加入染液总量5％-10％的活性染料以及其他助剂，染色处理45min，浴比1:5-1:10，染色温度维持在100-110℃；
(4)染后低温改性处理工艺：将染色处理后的包装材料水洗2-3次后置于改性整理液中于-20--10℃浸泡15-20min进行处理后取出后120℃烘至8成干；
(5)微波固色处理工艺：改性处理完毕后的包装材料置于微波装置中100W低功率处理2-3min后自然风干即得。
更为优选的，步骤(1)中所述无机颜料涂料为质量比为2:3的二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料。
更为优选的，步骤(1)中所述助乳化剂为海藻酸钠与丙烯酸钠质量比为3:2的混合物。
更为优选的，步骤(1)中所述分散剂为高分子分散剂。
更为优选的，步骤(1)中所述乳化剂A为月桂醇聚氧乙烯醚；所述乳化剂B为硬脂酸聚氧乙烯酯。
更为优选的，步骤(1)中所述引发剂为过硫酸钾。
更为优选的，步骤(2)中低频率清洗频率具体为20W。
更为优选的，步骤(2)中亚硫酸铵的加入量为3g/L。
更为优选的，步骤(4)中所述改性整理液为以质量计提取物抗UV剂15份、木质粉碳8份、整理剂1份、非离子型润湿剂1.2份、水40份。
有益效果：本发明所提供的一种提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，与现有技术相比，具备以下优点：微胶乳采用含有一定的无机颜料涂料与有机颜料涂料混合，同时用N-(4-丙酸叔丁酯-苯基)-5-氧代吡咯烷-2-羧酸作为溶剂，在其他助剂的作用下，通过二次乳化得到双重粒子的微胶乳体系，进一步增加有机颜料涂料微胶乳的包覆能力和黏着力，从而具备更强的稳定性能，不易发生迁移溶出，与染前超声清洗工艺以及然后低温改性处理工艺、微波固色工艺相结合，大大增强彩色包装材料的染色牢度，同时染色颜料具有稳定不易迁移溶出的优点，提高染色健康安全。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明：
实施例1：
一种提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，包括以下步骤：
(1)复合有机颜料涂料微胶乳的制备：首先将无机颜料涂料与有机颜料以1:15的质量比进行混合，加入到30倍体积去离子水中，同时加入溶剂体积三分之一的N-(4-丙酸叔丁酯-苯基)-5-氧代吡咯烷-2-羧酸，助乳化剂、分散剂，复合溶液置于超声装置中于500W超声100s后得到分散液；所述无机颜料涂料为质量比为2:3的二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料；所述助乳化剂为海藻酸钠与丙烯酸钠质量比为3:2的混合物；分散剂为高分子分散剂；将上述分散液冷却至室温放置30min后升温至55℃加热保温15min后进行高速搅拌5min；边搅拌边加入分散液体积5％的乳化剂A月桂醇聚氧乙烯醚，继续置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂过硫酸钾后90℃共聚反应5h；将的反应溶液温度调整至60℃保温12min后进行高速搅拌5min；边搅拌边继续加入反应溶液体积5％的乳化剂B硬脂酸聚氧乙烯酯，置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂过硫酸钾后90℃共聚反应过夜维持时间12h得复合型有机颜料涂料微胶乳；
(2)染前包装材料超声清洗处理：将需要进行染色的软包装材料置于超声波清洗装置中，加入3g/L的亚硫酸铵，40℃、20W低频率清洗90-120s后取出65℃下烘至八成干；
(3)染色处理：以复合有机颜料涂料微胶乳为主要染色颜料，其添加量为染液总量的20％；另外加入染液总量5％的活性染料以及其他助剂，染色处理45min，浴比1:5，染色温度维持在100℃；
(4)染后低温改性处理工艺：将染色处理后的包装材料水洗2-3次后置于改性整理液中于-20℃浸泡15min进行处理后取出后120℃烘至8成干；所述改性整理液为以质量计提取物抗UV剂15份、木质粉碳8份、整理剂1份、非离子型润湿剂1.2份、水40份；
(5)微波固色处理工艺：改性处理完毕后的包装材料置于微波装置中100W低功率处理2min后自然风干即得。
实施例2：
提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，包括以下步骤：
(1)复合有机颜料涂料微胶乳的制备：首先将无机颜料涂料与有机颜料以1:15的质量比进行混合，加入到50倍体积去离子水中，同时加入溶剂体积三分之一的N-(4-丙酸叔丁酯-苯基)-5-氧代吡咯烷-2-羧酸，助乳化剂、分散剂，复合溶液置于超声装置中于500W超声110s后得到分散液；所述无机颜料涂料为二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料；所述二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料中二氧化钛与二氧化硅的质量比为2:3；所述助乳化剂为海藻酸钠与丙烯酸钠质量比为3:2的混合物；分散剂为高分子分散剂；将上述分散液冷却至室温放置30min后升温至55℃加热保温15min后进行高速搅拌5min；边搅拌边加入分散液体积5％的乳化剂A月桂醇聚氧乙烯醚，继续置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂过硫酸钾后100℃共聚反应5h；反应溶液温度调整至70℃保温12min后进行高速搅拌5min；边搅拌边继续加入反应溶液体积5％的乳化剂B硬脂酸聚氧乙烯酯，置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂过硫酸钾后100℃共聚反应过夜维持时间15h得复合型有机颜料涂料微胶乳；
(2)染前包装材料超声清洗处理：将需要进行染色的软包装材料置于超声波清洗装置中，加入3g/L的亚硫酸铵，50℃、20W低频率清洗120s后取出65℃下烘至八成干；
(3)染色处理：以复合有机颜料涂料微胶乳为主要染色颜料，其添加量为染液总量的25％；另外加入染液总量10％的活性染料以及其他助剂，染色处理45min，浴比1:10，染色温度维持在110℃；
(4)染后低温改性处理工艺：将染色处理后的包装材料水洗3次后置于改性整理液中于-10℃浸泡20min进行处理后取出后120℃烘至8成干；所述改性整理液为以质量计提取物抗UV剂15份、木质粉碳8份、整理剂1份、非离子型润湿剂1.2份、水40份；
(5)微波固色处理工艺：改性处理完毕后的包装材料置于微波装置中100W低功率处理3min后自然风干即得。
实施例3：
提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，包括以下步骤：
(1)复合型有机颜料涂料微胶乳的制备：首先将无机颜料涂料与有机颜料以1:15的质量比进行混合，加入到340倍体积去离子水中，同时加入溶剂体积三分之一的N-(4-丙酸叔丁酯-苯基)-5-氧代吡咯烷-2-羧酸，助乳化剂、分散剂，复合溶液置于超声装置中于500W超声105s后得到分散液；所述无机颜料涂料为二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料；所述二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料中二氧化钛与二氧化硅的质量比为2:3；所述助乳化剂为海藻酸钠与丙烯酸钠质量比为3:2的混合物；分散剂为高分子分散剂；将上述分散液冷却至室温放置40min后升温至60℃加热保温15min后进行高速搅拌5min；边搅拌边加入分散液体积5％的乳化剂A月桂醇聚氧乙烯醚，继续置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂过硫酸钾后95℃共聚反应5h；将反应溶液温度调整至65℃保温12min后进行高速搅拌5min；边搅拌边继续加入反应溶液体积5％的乳化剂B硬脂酸聚氧乙烯酯，置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂过硫酸钾后95℃共聚反应过夜维持时间14h得复合型有机颜料涂料微胶乳；
(2)染前包装材料超声清洗处理：将需要进行染色的软包装材料置于超声波清洗装置中，加入3g/L的亚硫酸铵，45℃、20W低频率清洗105s后取出65℃下烘至八成干；
(3)染色处理：以复合有机颜料涂料微胶乳为主要染色颜料，其添加量为染液总量的23％；另外加入染液总量8％的活性染料以及其他助剂，染色处理45min，浴比1:7，染色温度维持在105℃；
(4)染后低温改性处理工艺：将染色处理后的包装材料水洗2次后置于改性整理液中于-15℃浸泡18min进行处理后取出后120℃烘至8成干；所述改性整理液为以质量计提取物抗UV剂15份、木质粉碳8份、整理剂1份、非离子型润湿剂1.2份、水40份；
(5)微波固色处理工艺：改性处理完毕后的包装材料置于微波装置中100W低功率处理2.5min后自然风干即得。
将实施例1-3染色方法染得的彩色外包装与同规格正常染料处理得到的彩色外包装为对比例进行抗紫外线能力测试，结果如表1所示：
表1实施例1-3与对比例抗紫外线吸收能力对比
从表可以看出，本发明的染色方法染色的彩色包装材料具有较强的奶紫外线功能，从而降低由于日晒的染色掉色情况发生，从而赋予了其更优异的染色牢度。
应当指出，以上具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (9)

1.一种提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)复合有机颜料涂料微胶乳的制备：首先将无机颜料涂料与有机颜料以1:15的质量比进行混合，加入到30-50倍体积去离子水中，同时加入溶剂体积三分之一的N-(4-丙酸叔丁酯-苯基)-5-氧代吡咯烷-2-羧酸，助乳化剂、分散剂，复合溶液置于超声装置中于500W超声100--110s后得到分散液；将上述分散液冷却至室温放置30-50min后升温至55-65℃加热保温15min后进行高速搅拌5min；边搅拌边加入分散液体积5％的乳化剂A，继续置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂后90-100℃共聚反应5h；将反应溶液温度调整至60-70℃保温12min后进行高速搅拌5min；边搅拌边继续加入反应溶液体积5％的乳化剂B，置于超声装置中300W超声处理100s，加入引发剂后90-100℃共聚反应过夜维持时间12-15h得复合型有机颜料涂料微胶乳；
(2)染前包装材料超声清洗处理：将需要进行染色的软包装材料置于超声波清洗装置中，加入亚硫酸铵，40-50℃低频率清洗90-120s后取出65℃下烘至八成干；
(3)染色处理：以复合有机颜料涂料微胶乳为主要染色颜料，其添加量为染液总量的20％-25％；另外加入染液总量5％-10％的活性染料以及其他助剂，染色处理45min，浴比1:5-1:10，染色温度维持在100-110℃；
(4)染后低温改性处理工艺：将染色处理后的包装材料水洗2-3次后置于改性整理液中于-20--10℃浸泡15-20min进行处理后取出后120℃烘至8成干；
(5)微波固色处理工艺：改性处理完毕后的包装材料置于微波装置中100W低功率处理2-3min后自然风干即得。
2.根据权利要求1所述的提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，其特征在于：步骤(1)中所述无机颜料涂料为质量比为2:3的二氧化钛/二氧化硅复合无机涂料。
3.根据权利要求1所述的提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，其特征在于：步骤(1)中所述助乳化剂为海藻酸钠与丙烯酸钠质量比为3:2的混合物。
4.根据权利要求1所述的提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，其特征在于：步骤(1)中所述分散剂为高分子分散剂。
5.根据权利要求4所述的提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，其特征在于：步骤(1)中所述乳化剂A为月桂醇聚氧乙烯醚；所述乳化剂B为硬脂酸聚氧乙烯酯。
6.根据权利要求1所述的提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，其特征在于：步骤(1)中所述引发剂为过硫酸钾。
7.根据权利要求1所述的提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，其特征在于：步骤(2)中低频率清洗频率具体为20W。
8.根据权利要求1所述的提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，其特征在于：步骤(2)中亚硫酸铵的加入量为3g/L。
9.根据权利要求1所述的提高彩色包装材料染色牢度的染色方法，其特征在于：步骤(4)中所述改性整理液为以质量计提取物抗UV剂15份、木质粉碳8份、整理剂1份、非离子型润湿剂1.2份、水40份。
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