CN109371719A - 一种耐水洗数码印花纺织白色墨水及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐水洗数码印花纺织白色墨水及其制备方法。该耐水洗数码印花纺织白色墨水，按重量份数计，其组分包括：白色浆25～35份、溶剂20～35份、含氟聚氨酯乳液15～20份、表面活性剂1～2份、杀菌剂0.1～1份、固化剂1～3份、pH值调节剂0.2～1份、去离子水15～40份。该耐水洗数码印花纺织白色墨水可解决市场上白色墨水洗牢度差，水洗刮擦起皮的问题，制备工艺简便，使用成本可降低50～70％，有利于真正实现深色面料和深色服装数码印花的规模化生产。

Description

一种耐水洗数码印花纺织白色墨水及其制备方法

技术领域

本发明涉及墨水技术领域，特别涉及一种耐水洗数码印花纺织白色墨水及其制备方法。

背景技术

纯棉数码印花的传统印花方式，如平网、圆网印花都离不开网版，然而制做网版所消耗的成本和时间，无法满足小批量、多品种的现代印花趋势，因此，无需网版、环保高效的数码印花是市场发展趋势。数码印花是将花样图案通过数字形式输入到计算机，通过计算机印花分色描稿系统(CAD)编辑处理，再由计算机控制微压电式喷墨嘴把专用墨水直接喷射到纺织品上，形成所需图案。目前深色面料的数码印花，仍主要采用刮白胶浆丝网印+数码打印彩墨的方式。丝网印需要制网版，清洗网版等有废水排放，丝网印的图案很硬而且不透气，而白墨数码打印不需要制网版，环保无废水排放，印花的图案柔软而且透气；目前，国内大多采用美国和日本的数码印花纺织白墨产品，销售价格超过1000元/公斤，高的超过2000元/公斤。

目前国内也有许多墨水厂家在开发白色墨水，但是，普遍存在水洗牢度不够，水洗刮擦起皮、龟裂的现象，白墨印花后的服装不耐穿，限制了其大规模的应用。因此，急需开发一种数码印花纺织白墨来打破国外的技术垄断，填补国内技术空白，而且数码印花纺织白墨具有广阔的市场前景。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种耐水洗数码印花纺织白色墨水及其制备方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

第一方面，本发明提供的一种耐水洗数码印花纺织白色墨水，按重量份数计，其组分包括：白色浆25～35份、溶剂20～35份、含氟聚氨酯乳液15～20份、表面活性剂1～2份、杀菌剂0.1～1份、固化剂1～3份、pH值调节剂0.2～1份、去离子水15～40份。

优选的，所述白色浆为纳米级二氧化钛研磨成的白色浆。

优选的，所述含氟聚氨酯乳液由含氟丙烯酸酯和聚氨酯共聚而成。

进一步优选的，所述含氟聚氨酯乳液为采用下述方法制得：

在三口烧瓶中加入真空脱水的聚醚多元醇，升温至30～50℃滴加异氰酸酯，并于70～75℃保温2～4h，反应至NCO含量不再变化，得到聚合物；将所得的聚合物分散在三乙胺水溶液中，得聚氨酯大单体；将所得聚氨酯大单体滴加到去离子水中，搅拌20～40min，然后滴加含氟丙烯酸酯，继续搅拌20～40min，升温至60～80℃，滴加引发剂，继续反应2～4h，降温，出料得含氟聚氨酯乳液。

优选的，所述溶剂选自二甘醇、丙二醇、丙三醇中的一种或几种。

优选的，所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂中的一种或几种。

优选的，所述固化剂为封端型聚氨酯。

优选的，所述杀菌剂为苯并异噻唑啉酮。

优选的，所述PH值调节剂优选三羟甲基氨基甲烷、三乙醇胺中的一种或两种。

第二方面，本发明提供的一种如第一方面所述的耐水洗数码印花纺织白色墨水的制备方法，包括如下步骤：

向去离子水中依次加入溶剂、表面活性剂、杀菌剂、pH值调节剂，混合后高速搅拌3～10min后，加入含氟聚氨酯乳液，高速搅拌5～15min，最后加入白色浆、固化剂，继续高速搅拌2h，经过滤，得到耐水洗数码印花纺织白色墨水。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种耐水洗数码印花纺织白色墨水及其制备方法，本发明将氟丙烯酸酯引入到大分子的侧链，利用C-F键长短，键能大，化学性质稳定等特点改善材料耐水性；氟组分的引入，可明显改善白色墨水的耐水性，主要原因是：(1)含氟丙烯酸酯的引入降低了主链中氨基甲酸酯的密度，而氨基甲酸酯基由于极性大，容易与水形成氢键而加大材料的吸水能力，通过减小极性基团浓度达到降低材料吸水能力的目的；(2)含氟丙烯酸酯的引入，以其特有的低表面能和化学稳定性达到表面拒水憎油的目的。该白色墨水可解决市场上深色面料印花洗牢度差，水洗刮擦起皮的问题，制备工艺简便，使用成本可降低50～70％，有利于真正实现深色面料和服装数码印花的规模化生产。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

第一方面，本发明提供的一种耐水洗数码印花纺织白色墨水，按重量份数计，其组分包括：白色浆25～35份、溶剂20～35份、含氟聚氨酯乳液15～20份、表面活性剂1～2份、杀菌剂0.1～1份、固化剂1～3份、pH值调节剂0.2～1份、去离子水15～40份。

本发明实施方式中，所述白色浆为纳米级二氧化钛研磨成的白色浆。

本发明实施方式中，所述含氟聚氨酯乳液由含氟丙烯酸酯和聚氨酯共聚而成。

进一步的，所述含氟聚氨酯乳液为采用下述方法制得：

在三口烧瓶中加入真空脱水的聚醚多元醇，升温至30～50℃后，滴加异氰酸酯和催化剂，升温至70～75℃保温2～4h，反应至NCO含量不再变化，得到聚合物；将所得的聚合物分散在三乙胺水溶液中，得聚氨酯大单体；将所得聚氨酯大单体滴加到去离子水中，搅拌20～40min，然后滴加含氟丙烯酸酯，继续搅拌20～40min，升温至60～80℃，滴加引发剂，继续反应2～4h，降温，出料得含氟聚氨酯乳液。

更进一步的，所述异氰酸酯为异氟尔酮二异氰酸酯。

可以理解的是，本发明将含氟丙烯酸酯引入到大分子的侧链，利用C-F键长短，键能大，化学性质稳定等特点改善材料耐水性；氟组分的引入，可明显改善白色墨水的耐水性，主要原因是：(1)含氟丙烯酸酯的引入降低了主链中氨基甲酸酯的密度，而氨基甲酸酯基由于极性大，容易与水形成氢键而加大材料的吸水能力，通过减小极性基团浓度达到降低材料吸水能力的目的；(2)含氟丙烯酸酯的引入，以其特有的低表面能和化学稳定性达到表面拒水憎油的目的。

本发明实施方式中，所述溶剂选自二甘醇、丙二醇、丙三醇中的一种或几种。所述溶剂赋予墨水适宜的粘度，保障墨水有良好的打印流畅性。

本发明实施方式中，所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂中的一种或几种。所述表面活性剂赋予墨水适宜的表面张力，促使墨水跟织物接触时可适当的润湿渗透，赋予墨水优异的色彩表现力，良好的附着力。

本发明实施方式中，所述固化剂为封端型聚氨酯。在适当的温度下打开封端型聚氨酯跟树脂及纤维表面发生交联，赋予墨水良好的附着力。

本发明实施方式中，所述杀菌剂为苯并异噻唑啉酮。所述苯并异噻唑啉酮是一种广谱杀菌剂，跟表面活性剂有良好的相容性，可有效抑制细菌的生长。

本发明实施方式中，所述PH值调节剂优选三羟甲基氨基甲烷、三乙醇胺中的一种或两种；调节墨水的pH值在适当的范围内。

可以理解的是，本发明所述去离子水保证墨水水不含多余的阴阳离子，防止墨水储存使用过程中发生结晶，堵塞喷头。

第二方面，本发明提供的一种如第一方面所述的耐水洗数码印花纺织白色墨水的制备方法，包括如下步骤：

向去离子水中依次加入溶剂、表面活性剂、杀菌剂、pH值调节剂，混合后高速搅拌3～10min后，加入含氟聚氨酯乳液，高速搅拌5～15min，最后加入白色浆、固化剂，继续高速搅拌2h，经过滤，得到耐水洗数码印花纺织白色墨水。

第二方面，本发明提供的一种如第一方面所述的耐水洗数码印花纺织白色墨水的制备方法，包括如下步骤：

向去离子水中依次加入溶剂、表面活性剂、杀菌剂、pH值调节剂，混合后高速搅拌5min后，加入含氟聚氨酯乳液，高速搅拌10min，最后加入白色浆、固化剂，继续高速搅拌2h，经过滤，得到耐水洗数码印花纺织白色墨水。

下面对本发明实施例进行进一步说明。

以下实施例中的含氟聚氨酯乳液为采用下述方法制得：

在三口烧瓶中加入20份真空脱水的聚醚多元醇，升温至40℃滴加12份异氟尔酮二异氰酸酯，加入1份催化剂二月桂酸二丁基锡，于70～75℃保温3h，反应至NCO含量不再变化，得到聚合物；将聚合物分散在68份三乙胺水溶液(质量浓度为25％)中，得聚氨酯大单体；向所得聚氨酯大单体中，滴加20份甲基丙烯酸十二氟庚酯，继续搅拌0.5h，升温至70℃，滴加0.9份引发剂偶氮二异丁腈，继续反应3h，降温，出料，过滤得含氟聚氨酯乳液。

以下实施例中的所述白色浆为纳米级二氧化钛研磨成的白色浆

实施例1

本实施例提供的一种耐水洗数码印花纺织白色墨水的制备方法，包括如下步骤：

向25.7份去离子水中，依次加入10份二甘醇、10份甘油、1份有机硅表面活性剂、0.1份苯并异噻唑啉酮、0.2份三乙醇胺，混合后高速搅拌5min，加入20份含氟聚氨酯乳液，高速搅拌10min，最后加入30份白色浆、3份封端聚氨酯固化剂，继续高速搅拌2h，然后过滤，第一遍用1.0μm玻纤滤膜，然后用1.2μm滤膜过滤两遍，得数码印花纺织白色墨水。

实施例2～9

按照实施例1的方法，按照下列配方，制备实施例2，实施例3，对比例。色浆25～35份、溶剂20～35份、含氟聚氨酯乳液15～20份、表面活性剂1～2份、杀菌剂0.1～1份、固化剂1～3份、pH值调节剂0.2～1份、去离子水15～40份。

表1各实施例白色墨水配方

为了进一步说明本发明的有益效果，对上述实施例1～9所得产品的pH值、表面张力、粘度、电导率进行测试，测试结果如下表1所示：

表1各实施例所得产品的测试结果

产品来源	pH值	表面张力(dyn/cm)	粘度(mpa·s)	电导率(mS/cm)
					实施例1	7～9	25～40	3～5	≦1
实施例2	7～9	25～40	3～5	≦1
					实施例3	7～9	25～40	3～5	≦1
实施例4	7～9	25～40	3～5	≦1
					实施例5	7～9	25～40	3～5	≦1
实施例6	7～9	25～40	3～5	≦1
					实施例7	7～9	25～40	3～5	≦1
实施例8	7～9	25～40	3～5	≦1
					实施例9	7～9	25～40	3～5	≦1

为了进一步说明本发明的有益效果，对上述实施例1～9所得产品的耐水洗色牢度进行测试，测试步骤如下：黑色布样打印图案固色后静置24h后，浸泡在含洗衣服的自来水中10分钟，然后用力搓洗1分钟，再浸泡搓洗重复两次；晾干，观察图案是否起皮、龟裂，图案的色彩是否有明显褪色，无明显变化视为合格；图案起皮、龟裂，图案的色彩水洗后褪色较多，视为不合格。

测试结果显示，本发明实施例1～9所得的产品通过数码印花打印机可直接将电脑排版的图案打印在深色织物上，白度高，打印流畅性好，印花图案耐水洗，水洗后摩擦不起皮、龟裂；深色面料的印花无需传统印花工艺的制版和刮白胶浆，手感柔软、打印的图案位置透气，无废水排放，打印成品只需烘干即可，节能环保。

对比例1

为了进一步说明本发明的有益效果，采用与实施例2的制备方法制得数码印花纺织白色墨水，本对比例与实施例2的区别仅在于：本对比例采用的是水性聚氨酯树脂，而实施例2采用的是含氟聚氨酯乳液。采用本对比例的数码印花纺织白色墨水在黑色布样上打印图案固色后静置24h后，浸泡在含洗衣服的自来水中10分钟，然后用力搓洗1分钟，再浸泡搓洗重复两次，晾干后，该布样出现起皮、龟裂现象，且图案的色彩有明显褪色。

以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种耐水洗数码印花纺织白色墨水，其特征在于，按重量份数计，其组分包括：白色浆25～35份、溶剂20～35份、含氟聚氨酯乳液15～20份、表面活性剂1～2份、杀菌剂0.1～1份、固化剂1～3份、pH值调节剂0.2～1份、去离子水15～40份。

2.根据权利要求1所述的耐水洗数码印花纺织白色墨水，其特征在于，所述白色浆为纳米级二氧化钛研磨成的白色浆。

3.根据权利要求1所述的耐水洗数码印花纺织白色墨水，其特征在于，所述含氟聚氨酯乳液由含氟丙烯酸酯和聚氨酯共聚而成。

4.根据权利要求3所述的耐水洗数码印花纺织白色墨水，其特征在于，所述含氟聚氨酯乳液为采用下述方法制得：

在三口烧瓶中加入真空脱水的聚醚多元醇，升温至30～50℃滴加异氰酸酯，并于70～75℃保温2～4h，反应至NCO含量不再变化，得到聚合物；将所得的聚合物分散在三乙胺水溶液中，得聚氨酯大单体；将所得聚氨酯大单体滴加到去离子水中，搅拌20～40min，然后滴加含氟丙烯酸酯，继续搅拌20～40min，升温至60～80℃，滴加引发剂，继续反应2～4h，降温，出料得含氟聚氨酯乳液。

5.根据权利要求1所述的耐水洗数码印花纺织白色墨水，其特征在于，所述溶剂选自二甘醇、丙二醇、丙三醇中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的耐水洗数码印花纺织白色墨水，其特征在于，所述表面活性剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的耐水洗数码印花纺织白色墨水，其特征在于，所述固化剂为封端型聚氨酯。

8.根据权利要求1所述的耐水洗数码印花纺织白色墨水，其特征在于，所述杀菌剂为苯并异噻唑啉酮。

9.根据权利要求1所述的耐水洗数码印花纺织白色墨水，其特征在于，所述PH值调节剂优选三羟甲基氨基甲烷、三乙醇胺中的一种或两种。

10.一种如权利要求1～9中任一项所述的耐水洗数码印花纺织白色墨水的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

向去离子水中依次加入溶剂、表面活性剂、杀菌剂、pH值调节剂，混合后高速搅拌3～10min后，加入含氟聚氨酯乳液，高速搅拌5～15min，最后加入白色浆、固化剂，继续高速搅拌2h，经过滤，得到耐水洗数码印花纺织白色墨水。