CN108976910A - 荧光分散墨水及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种荧光分散墨水及其制备方法，要解决的技术问题是提高荧光分散墨水的稳定性。本发明的由以下质量百分比组份组成：荧光分散染料10～30％，分散剂1～10％，保湿溶剂25～45％，表面活性剂0.5～2％，防腐剂0.05～0.2％，消泡剂0.1～0.5％，增稠剂1～5％，其余为水。本发明的制备方法：将荧光分散染料和分散剂混合，研磨分散，加入保湿溶剂、表面活性剂、防腐剂、消泡剂、增稠剂、去离子水，分散过滤。本发明与现有技术相比，荧光分散墨水与SG1024喷头具有良好的匹配性和适应性，在工业喷头的喷射条件下，在低触变点下容易流动，且当喷射形成时，在高剪切下粘度不会产生动态变化，从喷嘴高速喷出的墨滴不会产生拖尾，保持使用过程中喷射连续性好，稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及一种喷墨印花的荧光分散染料及其制备方法，特别是一种用于工业数码打印机星光1024喷头的喷墨墨水及其制备方法。
背景技术
荧光分散染料是一类在近紫外光或可见光波段内能强烈吸收并辐射出荧光的功能性染料，相对于非荧光染料，荧光染料可呈现出更加鲜艳明亮的光彩。荧光染料在纺织，塑料染色，印刷用颜料等行业中得到了广泛应用。目前，纺织品常用的荧光染料大多为分散染料，其主要用于涤纶的染色或常规印花，少数用于锦纶和醋酸纤维，而在喷墨印花中的应用较少。
近年来随着国内打印机技术的提高，已经陆续出现了各种品牌的大幅面打印机，用于采用热升华墨水打印纺织品。这些打印机大多使用精工、赛尔、柯尼卡、星光品牌的工业打印喷头，喷墨速度快，效率高。
其中，星光StarFire SG1024型打印喷头是一款高性能的喷墨打印喷头，可拆卸的喷头结构使其成为纺织品宽幅印刷和商业印刷的理想选择，打印喷头每个部分都可以拆卸，清洗，修复更换和重新精密定位安装，因此，大大降低了用户的整机成本和长期使用成本，使其在商业应用上成为主流打印喷头。但现有技术的荧光分散墨水与SG1024型喷头匹配性和适应性较差，普遍存在打印连续性不稳定，影响荧光分散墨水在SG1024喷头上的普及和应用推广。
发明内容
本发明的目的是提供一种荧光分散墨水及其制备方法，要解决的技术问题是提高荧光分散墨水用于SG1024喷头时的稳定性。
本发明采用以下技术方案：一种荧光分散墨水，由以下质量百分比组份组成：荧光分散染料10～30％，分散剂1～10％，保湿溶剂25～45％，表面活性剂0.5～2％，防腐剂0.05～0.2％，消泡剂0.1～0.5％，增稠剂1～5％，其余为水；
所述荧光分散染料为：C.I.荧光分散黄64、C.I.荧光分散黄70、荧光分散黄10GN、荧光分散黄8GFF、C.I.荧光分散红60、C.I.荧光分散红277、C.I.荧光分散红146、荧光分散橙2GFL、荧光分散橙2RF、荧光分散桔红GG、荧光分散红G、荧光分散桃红FBS、荧光分散桃红BG、荧光分散桃红5B或荧光分散绿5G；
所述分散剂采用带有亲水基团的木质素磺酸钠盐Reax 907、Reax 85A、Reax LS、NP-6、NP-10、TX-4或TX-10；
所述保湿溶剂为乙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、二乙二醇和二缩三乙二醇中的一种以上；
所述表面活性剂采用非离子表面活性剂APEO、AEO、Surfynol 604和Surfynol 465中的一种或两种；
所述防腐剂采用Proxel GXL；
所述消泡剂为丙二醇嵌段聚醚类消泡剂Surfynol 104E、Surfynol 104PG和Surfynol DF-110D中的一种以上；
所述增稠剂为聚醇类高分子聚合物聚乙二醇PEG-4000、PEG-6000、PEG-8000和PEG-1000中的一种以上。
本发明的荧光分散染料质量百分比为15～30％，保湿溶剂质量百分比为30～40％。
本发明的水为去离子水。
本发明的荧光分散染料、分散剂、保湿溶剂、表面活性剂、防腐剂、消泡剂和增稠剂采用工业纯原料。
本发明的荧光分散墨水，粘度为6～8mPa.，表面张力为20～30mN/m，溶解氧含量DO值≤2PPM。
本发明的荧光分散墨水，粘度为7～8mPa，表面张力为25～30mN/m。
一种荧光分散墨水的制备方法，包括以下步骤：
一、室温下，按质量百分比，将荧光分散染料10～30％和分散剂1～10％混合后，在砂磨机中使用直径0.25～0.35mm的锆珠，荧光分散染料与分散剂之和与锆珠的体积比为1：6，在转速2200～2800r/min下，研磨分散24h，得到分散液；
二、在分散液中，加入保湿溶剂25～45％，表面活性剂0.5～2％，防腐剂0.05～0.2％，消泡剂0.1～0.5％，增稠剂1～5％，余量为水，在转速600～800r/min下，分散60min后，用0.22u滤膜过滤，得到荧光分散墨水；
所述荧光分散染料为：C.I.荧光分散黄64、C.I.荧光分散黄70、荧光分散黄10GN、荧光分散黄8GFF、C.I.荧光分散红60、C.I.荧光分散红277、C.I.荧光分散红146、荧光分散橙2GFL、荧光分散橙2RF、荧光分散桔红GG、荧光分散红G、荧光分散桃红FBS、荧光分散桃红BG、荧光分散桃红5B或荧光分散绿5G；
所述分散剂采用带有亲水基团的木质素磺酸钠盐Reax 907、Reax 85A、Reax LS、NP-6、NP-10、TX-4或TX-10；
所述保湿溶剂为乙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、二乙二醇和二缩三乙二醇中的一种以上；
所述表面活性剂采用非离子表面活性剂APEO、AEO、Surfynol 604和Surfynol 465中的一种或两种；
所述防腐剂采用Proxel GXL；
所述消泡剂为丙二醇嵌段聚醚类消泡剂Surfynol 104E、Surfynol 104PG和Surfynol DF-110D中的一种以上；
所述增稠剂为聚醇类高分子聚合物聚乙二醇PEG-4000、PEG-6000、PEG-8000和PEG-1000中的一种以上。
本发明方法的荧光分散染料质量百分比为15～30％，保湿溶剂质量百分比为30～40％。
本发明方法的水为去离子水。
本发明方法的荧光分散染料、分散剂、保湿溶剂、表面活性剂、防腐剂、消泡剂和增稠剂采用工业纯原料。
本发明与现有技术相比，荧光分散墨水与SG1024喷头具有良好的匹配性和适应性，在工业喷头的喷射条件下，在低触变点下容易流动，且当喷射形成时，在高剪切下粘度不会产生动态变化，从喷嘴高速喷出的墨滴不会产生拖尾，保持使用过程中喷射连续性好，稳定性好，适用于长期打印。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明的荧光分散墨水，由以下质量百分比组份组成：荧光分散染料10～30％，分散剂1～10％，保湿溶剂25～45％，表面活性剂0.5～2％，防腐剂0.05～0.2％，消泡剂0.1～0.5％，增稠剂1～5％，其余为去离子水。
优选为：荧光分散染料15～30％，保湿溶剂30～40％。
荧光分散染料为：C.I.荧光分散黄64、C.I.荧光分散黄70、荧光分散黄10GN、荧光分散黄8GFF、C.I.荧光分散红60、C.I.荧光分散红277、C.I.荧光分散红146、荧光分散橙2GFL、荧光分散橙2RF、荧光分散桔红GG、荧光分散红G、荧光分散桃红FBS、荧光分散桃红BG、荧光分散桃红5B或荧光分散绿5G。
荧光分散染料具有色彩更鲜艳亮丽的效果。
分散剂采用带有亲水基团的木质素磺酸钠盐Reax 907、Reax 85A、Reax LS、NP-6、NP-10、TX-4或TX-10。
分散剂用于改善荧光分散染料的润湿性和稳定性，在色浆研磨过程中能够有效的润湿和包裹色粉颗粒，使其保持均匀稳定性。
保湿溶剂为乙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、二乙二醇和二缩三乙二醇中的一种以上。
保湿溶剂用于荧光分散墨水的色浆保湿。在色浆储存和使用的过程中避免在空气中干燥，色粉被析出，保持色浆处于保湿状态。
表面活性剂采用非离子表面活性剂APEO、AEO、Surfynol 604和Surfynol465中的一种或两种。
非离子表面活性剂在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性，在水溶液中不会被电离，在溶液中稳定性好，不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响，也不易受pH值的影响，稳定性高。
防腐剂采用Proxel GXL。
防腐剂用于抑制微生物活动和细菌再生繁殖，有助于色浆体系稳定。
消泡剂为丙二醇嵌段聚醚类消泡剂Surfynol 104E、Surfynol 104PG和SurfynolDF-110D中的一种以上。
消泡剂具有分散速度快，消泡快，抑泡时间长、稳定不分层的特点，在水性墨水体系中消泡、稳泡、抑泡，避免墨水在打印过程中因气泡影响导致断线、不出墨的问题。
增稠剂为聚醇类高分子聚合物聚乙二醇PEG-4000、PEG-6000、PEG-8000和PEG-1000中的一种以上。
增稠剂用于提升和控制荧光分散墨水的色浆粘度，满足SG1024喷头所要求的粘度，适合SG1024喷头使用。
水为去离子水。
荧光分散染料、分散剂、保湿溶剂、表面活性剂、防腐剂、消泡剂和增稠剂采用工业纯原料。
本发明的荧光分散墨水，粘度为6～8mPa.，表面张力为20～30mN/m，溶解氧含量DO值≤2PPM。较好的粘度为7～8mPa。较好的表面张力为25～30mN/m。
一、室温(20℃)下，按质量百分比，将荧光分散染料10～30％和分散剂1～10％混合后，在砂磨机中使用直径0.25～0.35mm的锆珠，荧光分散染料与分散剂之和与锆珠的体积比为1：6，在转速2200～2800r/min下，研磨分散24h，得到分散液。
二、将分散液放入反应釜中，加入保湿溶剂25～45％，表面活性剂0.5～2％，防腐剂0.05～0.2％，消泡剂0.1～0.5％，增稠剂1～5％，余量为去离子水，在转速600～800r/min下，分散60min后，用0.22u滤膜过滤，得到荧光分散墨水。
优选为：荧光分散染料15～30％，保湿溶剂30～40％。
荧光分散染料为：C.I.荧光分散黄64、C.I.荧光分散黄70、荧光分散黄10GN、荧光分散黄8GFF、C.I.荧光分散红60、C.I.荧光分散红277、C.I.荧光分散红146、荧光分散橙2GFL、荧光分散橙2RF、荧光分散桔红GG、荧光分散红G、荧光分散桃红FBS、荧光分散桃红BG、荧光分散桃红5B或荧光分散绿5G。
分散剂采用带有亲水基团的木质素磺酸钠盐Reax 907、Reax 85A、Reax LS、NP-6、NP-10、TX-4或TX-10。
保湿溶剂为乙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、二乙二醇和二缩三乙二醇中的一种以上。
表面活性剂采用非离子表面活性剂APEO、AEO、Surfynol 604和Surfynol465中的一种或两种。
防腐剂采用Proxel GXL。
消泡剂为丙二醇嵌段聚醚类消泡剂Surfynol 104E、Surfynol 104PG和SurfynolDF-110D中的一种以上。
增稠剂为聚醇类高分子聚合物聚乙二醇PEG-4000、PEG-6000、PEG-8000和PEG-1000中的一种以上。
水为去离子水。
荧光分散染料、分散剂、保湿溶剂、表面活性剂、防腐剂、消泡剂和增稠剂采用工业纯原料。
实施例1、2的组分和工艺参数见表1。
表1实施例1、2组分和工艺参数
本发明实施例制备得到的荧光分散墨水，粘度测试用DV-II+Pro型数字式粘度计，设置为30℃&60rpm。表面张力用BZY-1全自动表面张力仪，白金板法测试。溶解氧含量DO值采用哈纳HI9146溶解氧测定仪测试。测试结果见表2。
实施例的荧光分散墨水在StarFire SG1024喷头上具有良好的适应性和匹配性，保持连续喷射稳定性的关键控制点主要是对粘度、溶解氧含量、表面张力这三项指标的控制,粘度通过水和溶剂进行调节，粘度的大小决定了墨水在机器墨路的流动性，粘度太大会导致墨水流动性差，墨水供应不畅；粘度太小会导致喷头容易滴墨，影响正常打印。表面张力通过表面活性剂来调节，表面张力的控制对于墨水喷射墨滴的形成具有重要影响，表面张力过高会导致墨滴分裂较慢，在高速打印过程中容易断裂产生断线；表面张力过低会导致喷射过程中形成很多卫星点，影响印迹效果。溶解氧含量则通过消泡剂来进行调节，溶解氧含量的控制对于墨滴连续高速喷射具有重要影响，溶解氧含量越低越好，溶解氧含量过高会导致高速喷射过程中产生气泡，从而产生喷孔不出墨的情况，影响打印质量。粘度和表面张力都不是越高或越低就好，需要适应StarFire SG1024喷头的适用范围，溶解氧含量则是越低越好，越低越不容易产生气泡影响打印，对三项指标的控制需要寻找平衡参数范围，以保证使用过程中喷射连续、稳定，满足SG1024喷头长期打印。
表2测试结果
对比例1采用郑州鸿盛数码科技有限公司生产的“鸿美”荧光红分散墨水；对比例2采用郑州鸿盛数码科技有限公司生产的“鸿美”荧光黄分散墨水。
对实施例1、2荧光分散墨水和对比例1荧光红分散墨水、2荧光黄分散墨水进行打印流畅性测试，采用深圳市全印图文技术有限公司的SG1024喷头机器TF1804，在印湛江冠豪纸业有限公司的50g热转印纸上打印，打印设置:电压:80～100V,脉冲宽度4～10,频率5～30kHz,4Pass(画面成型需要打印的次数，单位面积的覆盖次数)打印。墨水流畅性测试的评定方法为：
A级：连续打印5000ml，打印流畅无断线；
B级：连续打印5000ml，打印过程中断线＜3格；
C级：连续打印5000ml，打印过程中断线≥3格测试打印流畅性。
打印流畅性测试结果见表3。
表3打印流畅性测试结果
由测试对比结果可见，实施例1、2打印连续性明显优于对比例1、2，说明本发明的荧光分散墨水与SG1024喷头具有良好的匹配性和适应性，在星光SG1024喷头上打印流畅，在工业喷头的喷射条件下，在低触变点下容易流动，且当喷射形成时，在高剪切下粘度不会产生动态变化，从喷嘴高速喷出的墨滴不会产生拖尾，保持使用过程中喷射连续、稳定，适用于SG1024喷头长期打印。
Claims (10)
1.一种荧光分散墨水，其特征在于：所述荧光分散墨水由以下质量百分比组份组成：荧光分散染料10～30％，分散剂1～10％，保湿溶剂25～45％，表面活性剂0.5～2％，防腐剂0.05～0.2％，消泡剂0.1～0.5％，增稠剂1～5％，其余为水；
所述荧光分散染料为：C.I.荧光分散黄64、C.I.荧光分散黄70、荧光分散黄10GN、荧光分散黄8GFF、C.I.荧光分散红60、C.I.荧光分散红277、C.I.荧光分散红146、荧光分散橙2GFL、荧光分散橙2RF、荧光分散桔红GG、荧光分散红G、荧光分散桃红FBS、荧光分散桃红BG、荧光分散桃红5B或荧光分散绿5G；
所述分散剂采用带有亲水基团的木质素磺酸钠盐Reax 907、Reax 85A、Reax LS、NP-6、NP-10、TX-4或TX-10；
所述保湿溶剂为乙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、二乙二醇和二缩三乙二醇中的一种以上；
所述表面活性剂采用非离子表面活性剂APEO、AEO、Surfynol 604和Surfynol 465中的一种或两种；
所述防腐剂采用Proxel GXL；
所述消泡剂为丙二醇嵌段聚醚类消泡剂Surfynol 104E、Surfynol 104PG和SurfynolDF-110D中的一种以上；
所述增稠剂为聚醇类高分子聚合物聚乙二醇PEG-4000、PEG-6000、PEG-8000和PEG-1000中的一种以上。
2.根据权利要求1所述的荧光分散墨水，其特征在于：所述荧光分散染料质量百分比为15～30％，保湿溶剂质量百分比为30～40％。
3.根据权利要求1或2所述的荧光分散墨水，其特征在于：所述水为去离子水。
4.根据权利要求3所述的荧光分散墨水，其特征在于：所述荧光分散染料、分散剂、保湿溶剂、表面活性剂、防腐剂、消泡剂和增稠剂采用工业纯原料。
5.根据权利要求4所述的荧光分散墨水，其特征在于：所述荧光分散墨水，粘度为6～8mPa.，表面张力为20～30mN/m，溶解氧含量DO值≤2PPM。
6.根据权利要求5所述的荧光分散墨水，其特征在于：所述荧光分散墨水，粘度为7～8mPa，表面张力为25～30mN/m。
7.一种荧光分散墨水的制备方法，包括以下步骤：
一、室温下，按质量百分比，将荧光分散染料10～30％和分散剂1～10％混合后，在砂磨机中使用直径0.25～0.35mm的锆珠，荧光分散染料与分散剂之和与锆珠的体积比为1：6，在转速2200～2800r/min下，研磨分散24h，得到分散液；
二、在分散液中，加入保湿溶剂25～45％，表面活性剂0.5～2％，防腐剂0.05～0.2％，消泡剂0.1～0.5％，增稠剂1～5％，余量为水，在转速600～800r/min下，分散60min后，用0.22u滤膜过滤，得到荧光分散墨水；
所述荧光分散染料为：C.I.荧光分散黄64、C.I.荧光分散黄70、荧光分散黄10GN、荧光分散黄8GFF、C.I.荧光分散红60、C.I.荧光分散红277、C.I.荧光分散红146、荧光分散橙2GFL、荧光分散橙2RF、荧光分散桔红GG、荧光分散红G、荧光分散桃红FBS、荧光分散桃红BG、荧光分散桃红5B或荧光分散绿5G；
所述分散剂采用带有亲水基团的木质素磺酸钠盐Reax 907、Reax 85A、Reax LS、NP-6、NP-10、TX-4或TX-10；
所述保湿溶剂为乙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、1,4-丁二醇、1,2-戊二醇、二乙二醇和二缩三乙二醇中的一种以上；
所述表面活性剂采用非离子表面活性剂APEO、AEO、Surfynol 604和
Surfynol 465中的一种或两种；
所述防腐剂采用Proxel GXL；
所述消泡剂为丙二醇嵌段聚醚类消泡剂Surfynol 104E、Surfynol 104PG和SurfynolDF-110D中的一种以上；
所述增稠剂为聚醇类高分子聚合物聚乙二醇PEG-4000、PEG-6000、PEG-8000和PEG-1000中的一种以上。
8.根据权利要求7所述的荧光分散墨水的制备方法，其特征在于：所述荧光分散染料质量百分比为15～30％，保湿溶剂质量百分比为30～40％。
9.根据权利要求7或8所述的荧光分散墨水，其特征在于：所述水为去离子水。
10.根据权利要求9所述的荧光分散墨水的制备方法，其特征在于：所述荧光分散染料、分散剂、保湿溶剂、表面活性剂、防腐剂、消泡剂和增稠剂采用工业纯原料。
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