CN110067141A - 一种用于数码印花的活性墨水 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于数码印花的活性墨水及其制备方法，属于数码印花领域。它解决了现有的活性墨水中活性染料的活性基容易水解造成纺织品色牢度的降低，导致数码喷墨印花机的喷头堵塞等问题，一种用于数码印花的活性墨水，按重量百分比该活性墨水由以下组分组成：活性染料10％～30％，粘度调节剂10～30％，表面张力调节剂0.2％～2％，pH值控制剂0.1％～3％，杀菌剂0.2％～0.5％，助溶剂5％～10％，缓冲盐0.5％～3％，渗透剂0.5～4％，其余量为去离子水。本发明具有墨水稳定性高等优点。

Description

一种用于数码印花的活性墨水
技术领域
本发明属于数码印花技术领域，尤其是涉及一种用于数码印花的活性墨水及其制备方法。
背景技术
数码印花，是用数码技术进行的印花。数码印花的工作原理基本与喷墨打印机相同。在整个喷印过程中，不需要用到水，不需要工作人员去调制色浆，机器设置好后，墨盒安装好后，启动打印模式，机器就会按照需要分配使用染料，直接将墨水喷射在织物上面。比起传统的印花方式来说，数码印花更加的环保。
数字印花需要使用到数码印花活性染料喷墨墨水(简称为活性墨水)，活性墨水质量的好坏直接影响到数字印花的效果。活性墨水由活性染料和一定量的助剂组成。
但现有的活性墨水中活性染料的活性基容易水解造成纺织品色牢度的降低，又容易导致数码喷墨印花机的喷头堵塞。
2008年4月16日公告的CN100381634C的中国发明专利《纺织品数码印花活性染料喷墨墨水及其生产工艺》，说明书公开了一种纺织品数码印花活性染料喷墨墨水，其中包括活性染料、保湿剂、除垢剂、杀菌剂、pH调节剂、渗透剂、去离子水，但由于该配方中没有选择合适的表面张力调节剂、粘度调节剂和pH调节剂，在羊毛织物上的色力度、色牢度和色彩重现性并不佳。
2006年11月01日公告的CN200410025304.X的中国发明专利《一种液体活性染料水解阻止剂及其制备方法》，说明书公开了以磷酸盐缓冲溶液(磷酸二氢钠+磷酸氢二钠)作为液体染料的控制pH稳定的稳定剂，但磷酸盐容易造成环境污染。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种用于数码印花的活性墨水；本发明的第二个目的是提供一种制备上述活性墨水的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于数码印花的活性墨水,，按重量百分比该活性墨水由以下组分组成：
活性染料10％～30％，粘度调节剂10～30％，表面张力调节剂0.2％～2％，pH值控制剂0.1％～3％，杀菌剂0.2％～0.5％，助溶剂5％～10％，缓冲盐0.5％～3％，渗透剂0.5～4％，其余量为去离子水。
在上述的一种用于数码印花的活性墨水中，所述的活性染料包括活性黑5，C.I.活性黑39，活性亮红X-BB，活性艳橙X-2R，活性艳橙K-7G，C.I.活性蓝49中的一种或任意组合。
在上述的一种用于数码印花的活性墨水中，所述的粘度调节剂为三乙二醇或/和1，2丙二醇；所述的表面张力调节剂为烷氧基化醇；所述的杀菌剂为噻唑类杀菌剂；所述的助溶剂为尿素或/和己内酰胺；所述的缓冲盐为三乙胺。
在上述的一种用于数码印花的活性墨水中，所述的pH值控制剂为三乙醇胺、柠檬酸、三羟甲基氨基甲烷+EDTA二钠、巴比妥钠+EDTA二钠、N-2羟乙基哌嗪+EDTA二钠中的一种。
在上述的一种用于数码印花的活性墨水中，所述的渗透剂为NP-10，所述去离子水的电导率小于20μS/cm。
本发明的第二个目的可通过下列技术方案来实现：一种制备上述活性墨水的制备方法，包括以下步骤：S01：将活性染料、粘度调节剂、表面张力调节剂、pH值控制剂、杀菌剂、助溶剂、缓冲盐、渗透剂和去离子水在常温下通过混合设备进行混合充分搅拌后在50-70℃环境下熟化20-30小时；
S02：熟化完毕后用0.5微米的中速过滤纸过滤得到最终产物活性墨水。
所述混合设备包括用于搅拌原料的搅拌罐、设于所述搅拌罐内的搅拌轴、均匀设于所述搅拌轴上的多个搅拌杆、驱动所述搅拌轴转动的第一驱动件、设于所述搅拌杆上的多个导流片、驱动所述导流片转动的驱动组件及振动组件；在第一驱动件的驱动下，搅拌轴转动，从而带动搅拌杆转动，对搅拌罐内的原料进行充分搅拌，使得原料混合更均匀。
所述驱动组件包括设于所述搅拌杆内的第一安装腔、设于所述导流片下端上的转轴、设于所述转轴上的第一锥齿轮、设于所述第一安装腔内的驱动轴、设于所述驱动轴上与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮、设于所述驱动轴端部的第三锥齿轮、设于所述搅拌罐内壁上的环形固定板及设于所述环形固定板上的齿，所述齿与第三锥齿轮相啮合；在第一驱动件的驱动下，搅拌轴转动，搅拌轴转动带动第三锥齿轮相对环形固定板上的齿轮转动，进而带动转轴转动，转轴转动带动第二锥齿轮转动，从而通过驱动轴带动导流片转动，对搅拌杆的搅拌盲区进行补充搅拌，且导流片自身转动可形成与液体流动方向相反的涡流，使得液体之间相互对冲，进一步提高原料的混合效率和效果，而且导流片在转动的过程中对还可以对原料进行剪切，加快原料的破碎，使得原料快速溶解混合。
所述振动组件包括设于所述搅拌轴内的第二安装腔、偏心设于所述第二安装腔内的弹性件、设于所述弹性件端部的振动块、设于所述第二安装腔内壁上的凸起及设于所述搅拌轴上的振动传导片；在第一驱动件的带动下，搅拌轴转动，进而带动弹性件转动，由于弹性件上端偏心设置，弹性件在转动的过程中将带动振动块不断撞击搅拌轴内壁，从而产生振动，加剧液体内各种原料碎粒运动，使得原料混合更加均匀。
所述导流片为S型，且导流片的转动方向与搅拌杆转动方向相反；导流片为S型可以更好碰撞和剪切原料，使得混合更均匀。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1.本发明的活性墨水添加了表面张力调节剂、粘度调节剂和pH值控制剂，在羊毛织物上的色力度、色牢度和色彩重现性好。
2.本发明的pH值控制剂来调节活性墨水的pH，抑制了活性染料的活性基团的水解，有效的避免了活性染料的活性基团水解造成纺织品色牢度的降低，从而数码喷墨印花机的喷头不易堵塞，数码喷墨印花机的喷头使用寿命长。
3.本发明的pH值控制剂在提高墨水稳定性的同时，避免了传统磷酸盐容易造成环境污染的问题，具有显著的环境效益和经济效益。
4.本发明制得的数码印花墨水各项指标均达标，稳定性好，储存时间长。
附图说明
图1为本发明混合设备的剖视图。
图2为图1的A处的放大图。
图3为图1的B处的放大图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1
数码印花活性染料喷墨墨水,其按重量百分比包括以下组分：12％的活性黑5，10％的三乙二醇，0.5％的烷氧基化醇，2％的三乙醇胺，0.2％的噻唑类杀菌剂，7％的己内酰胺，1％的三乙胺，2％的NP-10，其余均为去离子水。将上述组分按对应的含量放入混合设备内搅拌2小时混合均匀之后，在60℃环境下熟化24小时，用0.5微米的中速过滤纸过滤后，得到最终产物数码印花活性墨水；如图1-3所示，所述搅拌设备包括搅拌罐10、搅拌轴13、第一驱动件12、搅拌杆3、导流片31、第一安装腔32、转轴33、第一锥齿轮34、驱动轴35、第二锥齿轮36、第三锥齿轮37、环形固定板38、齿39及振动组件，所述搅拌轴13上下两端分别转动连接在搅拌罐内，所述第一驱动件12选用电机，其输出轴固定在搅拌轴13上；所述搅拌杆3水平固定在搅拌轴上；所述第一安装腔32开设在搅拌杆内，所述驱动轴35一端转动连接在搅拌轴上，另一端穿出第一安装腔；所述转轴33转动连接在搅拌杆上，且其下端伸入到第一安装腔内；所述第一锥齿轮34选用常规的锥齿轮，其固定在转轴下端；所述第二锥齿轮36选用常规的锥齿轮，其固定在驱动轴上，且第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合；所述第三锥齿轮37选用常规锥齿轮，其固定在驱动轴端部；所述环形固定板38固定在搅拌罐的内壁，且其设有倾斜面；所述齿39选用常规的金属齿，其均匀固定在环形固定板的倾斜面上，且其与第三锥齿轮啮合；则搅拌装置启动，在第一驱动件的驱动下，搅拌轴转动，从而带动搅拌杆转动，对搅拌罐内的原料进行充分搅拌，使得原料混合更均匀，且搅拌轴转动带动第三锥齿轮相对环形固定板上的齿轮转动，进而带动转轴转动，转轴转动带动第二锥齿轮转动，从而通过驱动轴带动导流片转动，对搅拌杆的搅拌盲区进行补充搅拌，且导流片自身转动可形成与液体流动方向相反的涡流，使得液体之间相互对冲，进一步提高原料的混合效率和效果，而且导流片在转动的过程中对还可以对原料进行剪切，加快原料的破碎，使得原料快速溶解混合；所述振动组件包括第二安装腔4、弹性件41、振动块42、凸起43及振动传导片44，所述第二安装腔4开设在搅拌轴内，所述弹性件41选用金属弹簧，其上端偏心固定在第二安装腔顶部，且弹簧中部呈弧形弯曲，弹簧弯曲可以增大振动块的甩动幅度和振动块的撞击力度；所述振动块42选用金属滚珠，其固定在弹性件的下端；所述凸起43均匀固定在第二安装腔的内壁上，用于与振动块碰撞；所述振动传导片44固定在搅拌轴上，其呈波纹状弯折，可以更好的传递振动，减少振动在传递过程中的损耗，使得可以对搅拌罐内的液体进行均匀的振动，则搅拌轴转动，进而带动弹性件转动，由于弹性件上端偏心设置，弹性件在转动的过程中将带动振动块不断撞击搅拌轴内壁，从而产生振动，加剧液体内各种原料碎粒运动，使得原料混合更加均匀。
实施例2
数码印花活性染料喷墨墨水,其按重量百分比包括以下组分：15％的活性亮红X-BB，12％的三乙二醇，1％的烷氧基化醇，2％的三乙醇胺，0.2％的噻唑类杀菌剂，10％的己内酰胺，1％的三乙胺，1.5％的NP-10，其余均为去离子水。将上述组分按对应的含量搅拌2小时混合均匀之后，在60℃环境下熟化24小时，用0.5微米的中速过滤纸过滤后，得到最终产物数码印花活性墨水。
实施例3
数码印花活性染料喷墨墨水,其按重量百分比包括以下组分：17％的C.L.活性蓝49，11％的1,2丙二醇，1％的烷氧基化醇，2％的柠檬酸，0.4％的噻唑类杀菌剂，8％的己内酰胺，2％的三乙胺，2％的NP-10，其余均为去离子水。将上述组分按对应的含量搅拌2小时混合均匀之后，在60℃环境下熟化24小时，用0.5微米的中速过滤纸过滤后，得到最终产物数码印花活性墨水。
检测
对实施例1-3的电导率(20℃，μS/cm)、粘度(20℃，nPa·s)、pH值(20℃)、液体染料低温稳定性、打印流畅性和储存稳定性与标准进行比对，结果如表1所示：
表1
从表1中可知，实施例1-3制得的活性墨水其检测结果均符合标准。
在其他组分不变的情况下，改变pH值控制剂的组分，考察活性墨水的pH值对数码喷墨印花机的喷头使用寿命的影响。
数码印花活性染料喷墨墨水，其按重量百分比包括以下组分：17％的C.L.活性蓝49，11％的1,2丙二醇，1％的烷氧基化醇，2％的pH值控制剂，0.4％的噻唑类杀菌剂，8％的己内酰胺，2％的三乙胺，2％的NP-10，其余均为去离子水。将上述组分按对应的含量搅拌2小时混合均匀之后，在60℃环境下熟化24小时，用0.5微米的中速过滤纸过滤后，得到最终产物数码印花活性墨水。
对比例1和实施例4-6的pH值控制剂不同，将对比例1和实施例4-6所制得的活性墨水在60℃的环境下老化7天，其结果如表2所示：
表2
从表2中可知，对比例1和实施例4-6制得的活性墨水其检测结果均符合技术要求。但是由于传统磷酸盐容易造成环境的污染，而本发明使用的pH值控制剂在提高墨水稳定性的同时，避免了传统磷酸盐容易造成环境污染的问题，具有显著的环境效益和经济效益。
实施例7
数码印花活性染料喷墨墨水，其按重量百分比包括以下组分：17％的C.L.活性蓝49，11％的1,2丙二醇，1％的烷氧基化醇，2％的N-2羟乙基哌嗪+EDTA二钠，0.4％的噻唑类杀菌剂，8％的己内酰胺，2％的三乙胺，2％的NP-10，其余均为去离子水。将上述组分按对应的含量搅拌2小时混合均匀之后，在60℃环境下熟化24小时，用0.5微米的中速过滤纸过滤后，得到最终产物数码印花活性墨水。
将实施例7得到的数码喷墨印花墨水试用到印花机织面料上，其检测结果如下如表3所示：
表3
从表3中可知，实施例8所得到的数码喷墨印花墨水试用到印花机织面料上，其耐水色牢度、耐汗渍色牢度、耐摩擦色牢度、pH值、异味、可分解致癌芳香烃染料均符合要求。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种用于数码印花的活性墨水,其特征在于，按重量百分比该活性墨水由以下组分组成：
活性染料10％～30％，粘度调节剂10～30％，表面张力调节剂0.2％～2％，pH值控制剂0.1％～3％，杀菌剂0.2％～0.5％，助溶剂5％～10％，缓冲盐0.5％～3％，渗透剂0.5～4％，其余量为去离子水。
2.根据权利要求1所述的一种用于数码印花的活性墨水，其特征在于：所述的活性染料包括活性黑5，C.I.活性黑39，活性亮红X-BB，活性艳橙X-2R，活性艳橙K-7G，C.I.活性蓝49中的一种或任意组合。
3.根据权利要求1所述的一种用于数码印花的活性墨水，其特征在于：所述的粘度调节剂为三乙二醇或/和1，2丙二醇；所述的表面张力调节剂为烷氧基化醇；所述的杀菌剂为噻唑类杀菌剂；所述的助溶剂为尿素或/和己内酰胺；所述的缓冲盐为三乙胺。
4.根据权利要求1所述的一种用于数码印花的活性墨水，其特征在于：所述的pH值控制剂为三乙醇胺、柠檬酸、三羟甲基氨基甲烷+EDTA二钠、巴比妥钠+EDTA二钠、N-2羟乙基哌嗪+EDTA二钠中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种用于数码印花的活性墨水，其特征在于：所述的渗透剂为NP-10，所述去离子水的电导率小于20μS/cm。
6.一种制备如权利要求1-5任意一项所述的一种用于数码印花的活性墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S01：将活性染料、粘度调节剂、表面张力调节剂、pH值控制剂、杀菌剂、助溶剂、缓冲盐、渗透剂和去离子水在常温下通过混合设备进行混合充分搅拌后在50-70℃环境下熟化20-30小时；
S02：熟化完毕后用0.5微米的中速过滤纸过滤得到最终产物活性墨水。
7.根据权利要求6所述的一种用于数码印花的活性墨水的制备方法，其特征在于：所述混合设备包括用于搅拌原料的搅拌罐(10)、设于所述搅拌罐内的搅拌轴(13)、均匀设于所述搅拌轴(13)上的多个搅拌杆(3)、驱动所述搅拌轴(13)转动的第一驱动件(12)、设于所述搅拌杆(3)上的多个导流片(31)、驱动所述导流片转动的驱动组件及振动组件。
8.根据权利要求7所述的一种用于数码印花的活性墨水的制备方法，其特征在于：所述驱动组件包括设于所述搅拌杆内的第一安装腔(32)、设于所述导流片(31)下端上的转轴(33)、设于所述转轴(33)上的第一锥齿轮(34)、设于所述第一安装腔(32)内的驱动轴(35)、设于所述驱动轴(35)上与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮(36)、设于所述驱动轴端部的第三锥齿轮(37)、设于所述搅拌罐内壁上的环形固定板(38)及设于所述环形固定板上的齿(39)，所述齿(39)与第三锥齿轮(37)相啮合。
9.根据权利要求7所述的一种用于数码印花的活性墨水的制备方法，其特征在于：所述振动组件包括设于所述搅拌轴(13)内的第二安装腔(4)、偏心设于所述第二安装腔(4)内的弹性件(41)、设于所述弹性件(41)端部的振动块(42)、设于所述第二安装腔内壁上的凸起(43)及设于所述搅拌轴(13)上的振动传导片(44)。
10.根据权利要求7所述的一种用于数码印花的活性墨水的制备方法，其特征在于：所述导流片(31)为S型，且导流片的转动方向与搅拌杆转动方向相反。
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