CN110194914A - 一种基于多层自组装的喷墨印花颜料墨水及其制备方法和在棉织物上的印花成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，包括以下步骤：首先制备活化微胶囊颜料分散液，然后将其加入到丙烯酰胺微乳液中，搅拌混合后加入过硫酸铵进行反应，制得聚合物包覆层；制备海藻酸钠溶液，并加入上述制得的聚合物包覆的微胶囊颜料，并加入氯化钙溶液进行反应，制得海藻酸钠微球排列层，最后将其加入到含有多巴胺盐酸盐的Tris‑HCl缓冲液中进行反应制得颜料色浆，将色浆、十二烷基苯磺酸钠、丙二醇、乙醇、去离子水、柠檬酸混合研磨处理，依次进行过滤制得颜料墨水。本发明提供的颜料墨水稳定性好，与棉织物亲和性好，遮盖力强，用于棉织物喷墨印花时能得到高质量的图案。

Description

一种基于多层自组装的喷墨印花颜料墨水及其制备方法和在 棉织物上的印花成型工艺

技术领域：

本发明涉及数码喷墨印花技术领域，具体涉及一种基于多层自组装的喷墨印花颜料墨水及其制备方法和在棉织物上的印花成型工艺。

背景技术：

数字喷墨印花技术是一种清洁的无环境污染的高科技印花技术，其工艺是将经过数字化技术处理的图像输入计算机，经电脑印花分色系统编辑后，再由印染专用软件控制喷墨印花系统，将墨水直接喷印到各种织物上，形成设计要求的印花织物。数字喷墨印花有三大主要技术集成：首先是打印控制软件；其次是喷墨印花机；最后是墨水。墨水作为喷墨印花生产所需的消耗材料，在数字喷墨印花中占有举足轻重的地位。数字喷墨印花用墨水主要有染料型和颜料型两种，染料墨水所用染料主要有活性染料、酸性染料和分散染料等，目前市场上使用的主要是染料墨水，但是染料墨水存在环境污染和工艺繁杂等缺点，严重阻碍了数字喷墨印花技术的推广。与染料墨水相比，颜料墨水具有通用性强，工艺简单，无污水排放，耐光牢度好等优点。因此，颜料墨水成为研究的热点。但是颜料不溶于水且表面极性较低，不易被水润湿，因此颜料在水中的分散比较困难，所以颜料的分散是制备颜料墨水的关键技术之一，而且颜料墨水是靠微小的颜料粒子在纤维表面显示颜色的，所以颜料墨水存在耐摩擦牢度和印花后织物手感较差等问题。

喷墨印花技术按照原理分为按需喷墨印花和连续喷墨印花。按需喷墨印花是根据图案的需要产生墨滴的，分为压电式、气泡式等不用的喷墨方式，这些喷墨方式具有不同的特点，对墨水的要求也各不相同。压电式按需喷墨装置由储墨器、墨腔、喷嘴、压电陶瓷等元件组成。在喷墨印花时首先向墨腔中充满墨水，并与喷嘴连接以提供喷射所需墨水，压电陶瓷与墨腔壁膜贴附，当受到电信号刺激时会产生形变，挤压墨水，使墨滴从喷墨中喷出，在织物上形成图案。电信号消失后，压电晶体恢复到原来的正常尺寸，墨室依靠毛细管作用被重新充满。压电式按需喷墨印花设备的关键部件是压电式喷头，若想制得高质量的印花图案，采用的颜料墨水必须不易堵塞喷头、对压电式喷头也不能有腐蚀作用。

中国发明专利申请(申请号：200910068643.9，申请日：20090428)公开了一组具有更大色彩表现范围的颜料型喷墨墨水及其制备方法，它含有青色墨水、品红色墨水和黄色墨水，同时墨水中含有渗透剂、保湿剂、表面活性剂和色浆，所说的青色墨水色浆包括颜料蓝C.I.P.B.15:3；所说的品红色墨水色浆包括颜料紫C.I.P.V.19；所述的黄色墨水色浆包括颜料黄C.I.P.Y.151、颜料黄C.I.P.Y.155、颜料黄C.I.P.Y.180中的至少一种。该方法的优越性在于：通过仔细选择用于喷墨墨水组的颜料，制备了一组喷墨打印用颜料墨水，经过测试可知本发明的墨水组具有更大色彩表现范围，尤其是对绿色、黄色和红色具有更好的色彩还原能力，增加了喷墨墨水组的色域体积值。中国发明专利申请(申请号：200610104941.5，申请日：20061121)公开了一种皮革数码喷墨印花颜料型墨水的制备方法，墨水由颜料微胶囊水性分散液、聚合物微胶乳、去离子水、水溶性有机溶剂、防腐剂、保湿剂、表面活性剂和pH调节剂组成。其制备方法为：先将颜料分散成纳米级颗粒，然后用非溶剂使水溶性高分子沉析在颜料粒子表面，形成在水中稳定分散的颜料纳米微胶囊，将颜料微胶囊与其他组分按一定比例搅拌混合，即得喷墨印花墨水。该方法优点在于：墨水的制备工艺简单，稳定性好，适用于各种皮革的喷墨印花，不堵喷嘴，皮革不需特殊前处理，后处理采用传统无色浆涂饰，印花图案精细、清晰。由上述现有技术可知，对于颜料型喷墨墨水的制备工艺中，常常是将颜料搭配分散剂制成色浆，然后将其与渗透剂、保湿剂等其他助剂相复配，制得的颜料墨水虽然稳定性好，但是其遮盖力不够。为此，现有技术中常常在颜料制成色浆纸浆，对颜料表面进行包覆处理，但是在该过程中如何均匀包覆颜料，成为制得高质量颜料墨水的关键。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于多层自组装的喷墨印花颜料墨水及其制备方法和在棉织物上的印花成型工艺，该颜料墨水具有良好的稳定性，能有效在织物表面渗透，不堵塞和腐蚀喷墨打印机的喷头，且印花后的光泽度和鲜艳度好，色牢度高，而且其制备工艺简单，对设备要求低。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，包括以下步骤：

(1)将颜料、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠、去离子水混合后在1500转/分的状态下搅拌混合3h，制得颜料分散液；然后向颜料分散液中加入正硅酸乙酯，50℃下搅拌水解反应10-20h，反应结束后冷却至室温，制得微胶囊颜料分散液，继续加入N,N亚甲基双丙烯酰胺，搅拌混合，制得活化微胶囊颜料分散液；

(2)将丙烯酰胺类单体、十二烷基苯磺酸钠、去离子水混合搅拌，制得丙烯酰胺乳液，将其加入到活化的微胶囊颜料分散液中，500转/分的状态下搅拌混合30min，加入过硫酸铵，90℃下搅拌反应90-120min，冷却至室温，过滤，将固体进行干燥，制得聚合物包覆层；

(3)将海藻酸钠和去离子水混合在60℃下搅拌至固体溶液制得质量浓度为3％的海藻酸钠水溶液，然后加入步骤(2)制得的具有聚合物包覆层的微胶囊颜料，制得混合分散液后加入到浓度为0.55mol/L的氯化钙溶液，搅拌交联1-6h，然后室温下搅拌1h，过滤，将固体干燥，制得海藻酸钠微球排列层；

(4)最后将具有海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料加入到含有多巴胺盐酸盐的Tris-HCl缓冲液中，Tris-HCl缓冲液的浓度为10mmol/L，pH为5，室温下搅拌反应30-100min，之后过滤，沉淀洗涤后干燥，制得多层自组装微胶囊颜料，将其和span80、去离子水混合研磨处理，制得颜料色浆；

(5)将步骤(4)制得的颜料色浆、十二烷基苯磺酸钠、丙二醇、乙醇、去离子水、柠檬酸混合研磨处理，然后经过0.25μm的混合纤维滤膜进行过滤除去大分子物质，滤液采用聚酰胺纳滤膜过滤进行除盐处理，制得颜料墨水。

本发明首先制备颜料分散液，然后向颜料分散液中滴加硅源，在水的作用下硅源发生水解生成二氧化硅，二氧化硅沉析在颜料粒子表面，形成微胶囊颜料分散液，然后加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺，其可以有效吸附于颜料粒子表面的二氧化硅颗粒表面，对微胶囊颜料进行有效活化，然后加入到可聚合单体微乳液中进行自组装，制得聚合物包覆层，为了进一步提高颜料的分散性，本发明在其表面自组装制得海藻酸钠微球排列层，最后将其加入到含有多巴胺盐酸盐的Tris-HCl缓冲液中进行自组装，多巴胺盐酸盐可有效进入到海藻酸钠微球之间的孔隙中形成聚多巴胺，制得亲水层，不仅提高了颜料的亲水分散性，且提高了颜料墨水的遮盖力。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述颜料为黄色颜料、品红色颜料或青色颜料。

作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述颜料、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠、去离子水、正硅酸乙酯、N,N亚甲基双丙烯酰胺的用量以重量份计分别为：3-8份、1-4份、0.1-0.6份、50-80份、1份、1-2份。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺、羟丙基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺的一种。

作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述丙烯酰胺类单体、十二烷基苯磺酸钠、去离子水、微胶囊颜料分散液、过硫酸铵的用量以重量份计分别为：6-11份、0.35份、30-40份、100份、1-3份。

作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述海藻酸钠、氯化钙、具有聚合物包覆层的微胶囊颜料的质量比为5:1：(2-6)。

作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料、多巴胺盐酸盐的质量比为10：(1-3)。

作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述多层自组装微胶囊颜料、span80、去离子水的质量比为10：(0.01-0.05)：30。

作为上述技术方案的优选，步骤(5)中，各组分的用量以重量份计分别为：颜料色浆5-10份、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.7份、丙二醇1-4份、乙醇1-3份、去离子水10-20份、柠檬酸0.1-0.4份。

为了更好的实现本发明的目的，还公开了该颜料墨水在棉织物上的印花成型工艺，具体包括以下步骤：

1)将棉织物采用质量浓度为5％的海藻酸钠糊料进行预处理，制得预处理织物；

2)将获取的图片文件经过图像处理软件调整图像大小、调节分辨率，保存成常用图片格式，然后运用RIP软件，将图片进行栅格化处理，生成可打印的图片格式；

2)将上述可打印的图片导入到数码喷墨印花生产设备中，经分色描稿系统编辑后，并进行印花加工参数设置，由计算机控制微压电喷墨系统将上述制得的喷墨印花墨水喷射到预处理棉织物上进行处理，制得所需图像。

本发明具有以下有益效果：

为了改善现有技术中颜料墨水分散性差，制得的印花色牢度不够，图案不清晰的问题，本发明首先将颜料在聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠的作用下分散于去离子水中制得颜料分散液，然后滴加正硅酸乙酯进行水解反应，制得微胶囊颜料分散液，并加入N,N亚甲基双丙烯酰胺，其吸附于微胶囊颜料表面制得活化微胶囊分散液，然后加入丙烯酰胺类单体乳液中，在引发剂的作用下进行聚合，在微胶囊颜料表面实现聚合物包覆，改善了颜料的分散性；为了进一步改善颜料的分散性以及其与织物的结合性，本发明将包覆有聚合物的微胶囊颜料分散液加入到海藻酸钠溶液中，并加入氯化钙进行交联，在聚合物层表面制备一层海藻酸钠微球排列层，其不仅改变了颜料的分散性，且改善了颜料与水的润湿性及其与棉织物的润湿性能。

此外，本发明还在海藻酸钠微球排列层表面修饰一层聚多巴胺自组装层，聚多巴胺具有羟基、胺基等活性基团，可有效改善颜料的表面活性，制得的微胶囊颜料不仅亲水性好，且在喷墨印花时可与棉织物表现的活性基团发生交联，从而将颜料分子固着于棉织物表面，提高棉织物印花色牢度，而且聚多巴胺层的修饰还改善了颜料的生物相容性以及分散性，与棉织物润湿性能好，使得棉织物能很好的吸收颜料墨水，减少墨水渗化的发生，提高了棉织物印花的颜色鲜艳度，也在一定程度上改善了颜料墨水的遮盖力。

具体实施方式：

为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。

本发明实施例中采用的原料及性状如下：

聚乙烯醇：聚合度1700，醇解度88％，四川维尼纶厂生产。N,N亚甲基双丙烯酰胺：购自武汉远城科技发展有限公司，其纯度≥99％，密度1.235g/cm³。丙烯酰胺类单体：聚酰胺6，新乡尼龙有限公司，Mn＝75000。海藻酸钠：数均分子量为35775，数均分子量与重均分子量之比为1.392，B-n甘露醛酸(M)单元与a-L-古罗糖醛酸(G)单元的质量比为0.32，食品级，购自青岛明月海藻集团有限公司。多巴胺盐酸盐：购自湖北艺康源化工有限公司，灰白色晶体，纯度大于99％。柠檬酸：分析纯，上海国药集团化学试剂有限公司。

实施例1

一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，包括以下步骤：

(1)以重量份计，将3份颜料、1份聚乙烯醇、0.1份十二烷基苯磺酸钠、50份去离子水混合后在1500转/分的状态下搅拌混合3h，制得颜料分散液；然后向颜料分散液中加入1份正硅酸乙酯，50℃下搅拌水解反应10h，反应结束后冷却至室温，制得微胶囊颜料分散液，继续加入1份N,N亚甲基双丙烯酰胺，搅拌混合，制得活化微胶囊颜料分散液；

(2)将6份丙烯酰胺类单体、0.35份十二烷基苯磺酸钠、30份去离子水混合搅拌，制得丙烯酰胺乳液，将其加入到100份活化的微胶囊颜料分散液中，500转/分的状态下搅拌混合30min，加入1份过硫酸铵，90℃下搅拌反应90min，冷却至室温，过滤，将固体进行干燥，制得聚合物包覆层；

(3)将海藻酸钠和去离子水混合在60℃下搅拌至固体溶液制得质量浓度为3％的海藻酸钠水溶液，然后加入步骤(2)制得的具有聚合物包覆层的微胶囊颜料，制得混合分散液后加入到浓度为0.55mol/L的氯化钙溶液，搅拌交联1h，然后室温下搅拌1h，过滤，将固体干燥，制得海藻酸钠微球排列层；其中，海藻酸钠、氯化钙、具有聚合物包覆层的微胶囊颜料的质量比为5:1：2；

(4)最后以海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料、多巴胺盐酸盐的质量比为10：(1-3)的比例将具有海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料加入到含有多巴胺盐酸盐的Tris-HCl缓冲液中，Tris-HCl缓冲液的浓度为10mmol/L，pH为5，室温下搅拌反应30min，之后过滤，沉淀洗涤后干燥，制得多层自组装微胶囊颜料，将其和span80、去离子水以质量比为10：0.01：30的比例混合研磨处理，制得颜料色浆；

(5)将5份步骤(4)制得的颜料色浆、0.3份十二烷基苯磺酸钠、1份丙二醇、1份乙醇、10份去离子水、0.1份柠檬酸混合研磨处理，然后经过0.25μm的混合纤维滤膜进行过滤除去大分子物质，滤液采用聚酰胺纳滤膜过滤进行除盐处理，制得颜料墨水。

实施例2

一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，包括以下步骤：

(1)以重量份计，将8份颜料、4份聚乙烯醇、0.6份十二烷基苯磺酸钠、80份去离子水混合后在1500转/分的状态下搅拌混合3h，制得颜料分散液；然后向颜料分散液中加入1份正硅酸乙酯，50℃下搅拌水解反应20h，反应结束后冷却至室温，制得微胶囊颜料分散液，继续加入2份N,N亚甲基双丙烯酰胺，搅拌混合，制得活化微胶囊颜料分散液；

(2)将11份丙烯酰胺类单体、0.35份十二烷基苯磺酸钠、40份去离子水混合搅拌，制得丙烯酰胺乳液，将其加入到100份活化的微胶囊颜料分散液中，500转/分的状态下搅拌混合30min，加入3份过硫酸铵，90℃下搅拌反应120min，冷却至室温，过滤，将固体进行干燥，制得聚合物包覆层；

(3)将海藻酸钠和去离子水混合在60℃下搅拌至固体溶液制得质量浓度为3％的海藻酸钠水溶液，然后加入步骤(2)制得的具有聚合物包覆层的微胶囊颜料，制得混合分散液后加入到浓度为0.55mol/L的氯化钙溶液，搅拌交联6h，然后室温下搅拌1h，过滤，将固体干燥，制得海藻酸钠微球排列层；其中，海藻酸钠、氯化钙、具有聚合物包覆层的微胶囊颜料的质量比为5:1：6；

(4)最后以海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料、多巴胺盐酸盐的质量比为10：(1-3)的比例将具有海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料加入到含有多巴胺盐酸盐的Tris-HCl缓冲液中，Tris-HCl缓冲液的浓度为10mmol/L，pH为5，室温下搅拌反应100min，之后过滤，沉淀洗涤后干燥，制得多层自组装微胶囊颜料，将其和span80、去离子水以质量比为10：0.05：30的比例混合研磨处理，制得颜料色浆；

(5)将10份步骤(4)制得的颜料色浆、0.7份十二烷基苯磺酸钠、4份丙二醇、3份乙醇、20份去离子水、0.4份柠檬酸混合研磨处理，然后经过0.25μm的混合纤维滤膜进行过滤除去大分子物质，滤液采用聚酰胺纳滤膜过滤进行除盐处理，制得颜料墨水。

实施例3

一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，包括以下步骤：

(1)以重量份计，将4份颜料、1.5份聚乙烯醇、0.2份十二烷基苯磺酸钠、60份去离子水混合后在1500转/分的状态下搅拌混合3h，制得颜料分散液；然后向颜料分散液中加入1份正硅酸乙酯，50℃下搅拌水解反应12h，反应结束后冷却至室温，制得微胶囊颜料分散液，继续加入1.2份N,N亚甲基双丙烯酰胺，搅拌混合，制得活化微胶囊颜料分散液；

(2)将7份丙烯酰胺类单体、0.35份十二烷基苯磺酸钠、32份去离子水混合搅拌，制得丙烯酰胺乳液，将其加入到100份活化的微胶囊颜料分散液中，500转/分的状态下搅拌混合30min，加入1.5份过硫酸铵，90℃下搅拌反应100min，冷却至室温，过滤，将固体进行干燥，制得聚合物包覆层；

(3)将海藻酸钠和去离子水混合在60℃下搅拌至固体溶液制得质量浓度为3％的海藻酸钠水溶液，然后加入步骤(2)制得的具有聚合物包覆层的微胶囊颜料，制得混合分散液后加入到浓度为0.55mol/L的氯化钙溶液，搅拌交联2h，然后室温下搅拌1h，过滤，将固体干燥，制得海藻酸钠微球排列层；其中，海藻酸钠、氯化钙、具有聚合物包覆层的微胶囊颜料的质量比为5:1：3；

(4)最后以海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料、多巴胺盐酸盐的质量比为10：1.5的比例将具有海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料加入到含有多巴胺盐酸盐的Tris-HCl缓冲液中，Tris-HCl缓冲液的浓度为10mmol/L，pH为5，室温下搅拌反应40min，之后过滤，沉淀洗涤后干燥，制得多层自组装微胶囊颜料，将其和span80、去离子水以质量比为10：0.02：30的比例混合研磨处理，制得颜料色浆；

(5)将6份步骤(4)制得的颜料色浆、0.4份十二烷基苯磺酸钠、2份丙二醇、1.5份乙醇、12份去离子水、0.2份柠檬酸混合研磨处理，然后经过0.25μm的混合纤维滤膜进行过滤除去大分子物质，滤液采用聚酰胺纳滤膜过滤进行除盐处理，制得颜料墨水。

实施例4

一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，包括以下步骤：

(1)以重量份计，将5份颜料、2份聚乙烯醇、0.3份十二烷基苯磺酸钠、70份去离子水混合后在1500转/分的状态下搅拌混合3h，制得颜料分散液；然后向颜料分散液中加入1份正硅酸乙酯，50℃下搅拌水解反应15h，反应结束后冷却至室温，制得微胶囊颜料分散液，继续加入1.4份N,N亚甲基双丙烯酰胺，搅拌混合，制得活化微胶囊颜料分散液；

(2)将8份丙烯酰胺类单体、0.35份十二烷基苯磺酸钠、34份去离子水混合搅拌，制得丙烯酰胺乳液，将其加入到100份活化的微胶囊颜料分散液中，500转/分的状态下搅拌混合30min，加入2份过硫酸铵，90℃下搅拌反应100min，冷却至室温，过滤，将固体进行干燥，制得聚合物包覆层；

(3)将海藻酸钠和去离子水混合在60℃下搅拌至固体溶液制得质量浓度为3％的海藻酸钠水溶液，然后加入步骤(2)制得的具有聚合物包覆层的微胶囊颜料，制得混合分散液后加入到浓度为0.55mol/L的氯化钙溶液，搅拌交联3h，然后室温下搅拌1h，过滤，将固体干燥，制得海藻酸钠微球排列层；其中，海藻酸钠、氯化钙、具有聚合物包覆层的微胶囊颜料的质量比为5:1：4；

(4)最后以海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料、多巴胺盐酸盐的质量比为10：2的比例将具有海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料加入到含有多巴胺盐酸盐的Tris-HCl缓冲液中，Tris-HCl缓冲液的浓度为10mmol/L，pH为5，室温下搅拌反应50min，之后过滤，沉淀洗涤后干燥，制得多层自组装微胶囊颜料，将其和span80、去离子水以质量比为10：0.03：30的比例混合研磨处理，制得颜料色浆；

(5)将7份步骤(4)制得的颜料色浆、0.5份十二烷基苯磺酸钠、3份丙二醇、2份乙醇、16份去离子水、0.3份柠檬酸混合研磨处理，然后经过0.25μm的混合纤维滤膜进行过滤除去大分子物质，滤液采用聚酰胺纳滤膜过滤进行除盐处理，制得颜料墨水。

实施例5

一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，包括以下步骤：

(1)以重量份计，将7份颜料、3.5份聚乙烯醇、0.5份十二烷基苯磺酸钠、75份去离子水混合后在1500转/分的状态下搅拌混合3h，制得颜料分散液；然后向颜料分散液中加入1份正硅酸乙酯，50℃下搅拌水解反应18h，反应结束后冷却至室温，制得微胶囊颜料分散液，继续加入1.8份N,N亚甲基双丙烯酰胺，搅拌混合，制得活化微胶囊颜料分散液；

(2)将10份丙烯酰胺类单体、0.35份十二烷基苯磺酸钠、36份去离子水混合搅拌，制得丙烯酰胺乳液，将其加入到100份活化的微胶囊颜料分散液中，500转/分的状态下搅拌混合30min，加入2.5份过硫酸铵，90℃下搅拌反应110min，冷却至室温，过滤，将固体进行干燥，制得聚合物包覆层；

(3)将海藻酸钠和去离子水混合在60℃下搅拌至固体溶液制得质量浓度为3％的海藻酸钠水溶液，然后加入步骤(2)制得的具有聚合物包覆层的微胶囊颜料，制得混合分散液后加入到浓度为0.55mol/L的氯化钙溶液，搅拌交联5h，然后室温下搅拌1h，过滤，将固体干燥，制得海藻酸钠微球排列层；其中，海藻酸钠、氯化钙、具有聚合物包覆层的微胶囊颜料的质量比为5:1：5；

(4)最后以海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料、多巴胺盐酸盐的质量比为10：2.5的比例将具有海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料加入到含有多巴胺盐酸盐的Tris-HCl缓冲液中，Tris-HCl缓冲液的浓度为10mmol/L，pH为5，室温下搅拌反应90min，之后过滤，沉淀洗涤后干燥，制得多层自组装微胶囊颜料，将其和span80、去离子水以质量比为10：0.04：30的比例混合研磨处理，制得颜料色浆；

(5)将9份步骤(4)制得的颜料色浆、0.6份十二烷基苯磺酸钠、3.5份丙二醇、2.5份乙醇、18份去离子水、0.3份柠檬酸混合研磨处理，然后经过0.25μm的混合纤维滤膜进行过滤除去大分子物质，滤液采用聚酰胺纳滤膜过滤进行除盐处理，制得颜料墨水。

对比例

微胶囊颜料表面不包覆海藻酸钠微球排列层，其他制备工艺和实施例5相同。

对上述制得的颜料墨水进行性能测试。

1、分散测试

用激光粒度分析仪测试其粒径，用95％时的粒径值表示墨水的粒径，其单位为μm，测试时应注意先打开仪器30min，使激光光源稳定。

2、粘度测试方法

采用vibroviscometer测试颜料墨水粘度，单位为mPa·s。

3、表面张力测试

采用铂金板法测试，每一个样品测10个表面张力值，取其平均值，测试时先打开天平预热30min，使天平稳定。

测试结果如表1所示。

表1

从上述测试结果来看，相对于对比例，本发明制得的颜料墨水分散稳定性好，表面张力和粘度适中，用于棉织物喷墨印花时与棉织物的亲和性好。

应用测试：

将棉织物采用质量浓度为5％的海藻酸钠糊料进行预处理，制得预处理织物；将获取的图片文件经过图像处理软件调整图像大小、调节分辨率，保存成常用图片格式，然后运用RIP软件，将图片进行栅格化处理，生成可打印的图片格式；2)将上述可打印的图片导入到数码喷墨印花生产设备中，经分色描稿系统编辑后，并进行印花加工参数设置，由计算机控制微压电喷墨系统将上述制得的喷墨印花墨水喷射到预处理棉织物上进行处理，制得所需图像。

将喷墨印花后的织物进行皂洗牢度、摩擦牢度进行色牢度进行测试，并对喷墨印花图案表面颜色深度(K/S)进行测试。测试结果如表2所示。

表2

从上述测试结果来看，相对于对比例，采用本发明制得的颜料墨水喷墨印花后的棉织物色牢度优异，且织物颜色深度好。

虽然已经对本发明的具体实施方案进行了描述，但是本发明的许多其他形式和改变对本领域技术人员而言是显而易见的。应理解所附权利要求和本发明通常涵盖本发明真实精神和范围内的所有这些明显的形式和改变。

Claims (10)

1.一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将颜料、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠、去离子水混合后在1500-1600转/分的状态下搅拌混合2-3h，制得颜料分散液；然后向颜料分散液中加入正硅酸乙酯，50℃下搅拌水解反应10-20h，反应结束后冷却至室温，制得微胶囊颜料分散液，继续加入N,N亚甲基双丙烯酰胺，搅拌混合，制得活化微胶囊颜料分散液；

(2)将丙烯酰胺类单体、十二烷基苯磺酸钠、去离子水混合搅拌，制得丙烯酰胺乳液，将其加入到活化的微胶囊颜料分散液中，500-600转/分的状态下搅拌混合30-40min，加入过硫酸铵，90℃下搅拌反应90-120min，冷却至室温，过滤，将固体进行干燥，制得具有聚合物包覆层的微胶囊颜料；

(3)将海藻酸钠和去离子水混合在60℃下搅拌至固体溶液制得质量浓度为3％的海藻酸钠水溶液，然后加入步骤(2)制得的具有聚合物包覆层的微胶囊颜料，制得混合分散液后加入到浓度为0.55-0.65mol/L的氯化钙溶液，搅拌交联1-6h，然后室温下搅拌1h，过滤，将固体干燥，制得具有海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料；

(4)最后将具有海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料加入到含有多巴胺盐酸盐的Tris-HCl缓冲液中，Tris-HCl缓冲液的浓度为10mmol/L，pH为5，室温下搅拌反应30-100min，之后过滤，沉淀洗涤后干燥，制得多层自组装微胶囊颜料，将其和span80、去离子水混合研磨处理，制得颜料色浆；

(5)将步骤(4)制得的颜料色浆、十二烷基苯磺酸钠、丙二醇、乙醇、去离子水、柠檬酸混合研磨处理，然后经过0.25μm的混合纤维滤膜进行过滤除去大分子物质，滤液采用聚酰胺纳滤膜过滤进行除盐处理，制得颜料墨水。

2.根据权利要求1所述的一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述颜料为黄色颜料、品红色颜料或青色颜料。

3.根据权利要求1所述的一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述颜料、聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸钠、去离子水、正硅酸乙酯、N,N亚甲基双丙烯酰胺的用量以重量份计分别为：3-8份、1-4份、0.1-0.6份、50-80份、1份、1-2份。

4.根据权利要求1所述的一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述丙烯酰胺类单体为丙烯酰胺、羟丙基丙烯酰胺、羟乙基丙烯酰胺的一种。

5.根据权利要求1所述的一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述丙烯酰胺类单体、十二烷基苯磺酸钠、去离子水、微胶囊颜料分散液、过硫酸铵的用量以重量份计分别为：6-11份、0.35份、30-40份、100份、1-3份。

6.根据权利要求1所述的一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述海藻酸钠、氯化钙、具有聚合物包覆层的微胶囊颜料的质量比为5:1：(2-6)。

7.根据权利要求1所述的一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，海藻酸钠微球排列层的微胶囊颜料、多巴胺盐酸盐的质量比为10：(1-3)，步骤(4)中，所述多层自组装微胶囊颜料、span80、去离子水的质量比为10：(0.01-0.05)：30。

8.根据权利要求1所述的一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，各组分的用量以重量份计分别为：颜料色浆5-10份、十二烷基苯磺酸钠0.3-0.7份、丙二醇1-4份、乙醇1-3份、去离子水10-20份、柠檬酸0.1-0.4份。

9.一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水，其特征在于，其是通过如权利要求1至8任一所述的基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水的制备方法制得。

10.根据权利要求9所述的一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水在棉织物的印花成型工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)将棉织物采用质量浓度为5％的海藻酸钠糊料进行预处理，制得预处理织物；

2)将获取的图片文件经过图像处理软件调整图像大小、调节分辨率，保存成常用图片格式，然后运用RIP软件，将图片进行栅格化处理，生成可打印的图片格式；

3)将上述可打印的图片导入到数码喷墨印花生产设备中，经分色描稿系统编辑后，并进行印花加工参数设置，由计算机控制微压电喷墨系统将一种基于多层自组装的喷墨印花微胶囊颜料墨水喷射到预处理棉织物上进行处理，制得所需图像。