CN110358362A - 一种数码印花用高流畅酸性墨水及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数码印花用高流畅酸性墨水，0‑30质量份的酸性染料、1‑15质量份的非离子性分散剂、0.2‑2质量份的表面活性剂、10‑30质量份的有机溶剂、0.1‑0.5质量份的防腐剂、0.05‑1质量份的pH调节剂30‑60质量份的去离子水；通过采用烷基糖苷作为分散增溶剂，能够有效提高酸性染料在墨水体系中的溶解度和稳定性，通过与非离子表明活性复配使用，能够赋予墨水更好的流平性和润湿性使得墨水具有很好的通用性、流畅性能，喷印性能好，使墨水能够用于数码印花。

Description

一种数码印花用高流畅酸性墨水及其制备方法
技术领域
本发明属于数码喷墨印花领域，具体涉及一种数码印花用高流畅酸性墨水及其制备方法。
背景技术
目前世界上印花产品在纺织品中所占比例逐年增多,虽然其印花主要还是通过圆网或平网印花机完成,但随着人们对纺织品时尚化以及印花产品差别化的追求而提出的按需设计制造和即时交货的要求来看,传统的印花方式已不能适应现今市场对纺织品个性化、快速、小样化、小批量生产的要求。同时随着数字式电子计算机分色、配色技术的成熟以及计算机辅助设计(CAD)技术在印花图案设计和雕刻中的应用,数码喷墨印花在国际纺织印花业快速发展,尤其是在一些真丝类高档服装或工艺品中的应用也越来也多,表现出取代传统印花的势头。下面主要对真丝织物数码喷墨印花技术进行一些介绍和探讨。
所以数码喷墨印花契合了个性化、时尚化和快速变化的消费趋势，并适应从传统商业模式向“小批量、个性化、快速反应”新型商业模式的转变，随着数码印花行业的发展，工业喷头的数码印花机已经占据了80％以上的印花机的市场。另外，由于计算机技术和色彩软件的应用，印制同一图案不同色调的系列图案，以及在生产过程中设计师对图案和颜色的随时修改，均是数码喷墨印花的技术优势。
数码喷墨印花技术的工作原理是利用数字化信号对墨水施加压力,使其通过喷嘴喷射到织物上形成一个个色点,由数字技术控制喷嘴和墨水颜色以及在X、Y方向的移动,保证在织物表面上形成所要求的图像和颜色。所以根据墨滴的产生方式又分为选择性偏移带电液滴法即连续产生液滴CIJ法(ContinuousInkJet)和按需液滴DOD法(DroponDemand)两种类别。第一类连续喷墨印花时,墨水在高频震荡高压作用下强制通过一个喷嘴,喷孔处有一个与图形光电转换信号同步变化的电场,喷出的连续墨液流分成细小的液滴并有选择性地带电,当墨流经过一个高压电场时,带电墨滴的喷射轨迹会在电场的作用下发生偏转,以预定的方式偏移到被印织物(基质物)上,便形成所需的图像。第二类按需喷墨印花时,只有在需要时才对油墨突然加以高频的机械、静电、热振动等作用使油墨产生微小的液滴,然后墨水液滴再喷射到基质物上而形成图案。和前者不同的是,油墨是不带电荷的,且只能达到每一像素一滴微滴,即每个像素只能有一滴油墨或无油墨。
喷印流畅性是指打印机在打印过程中，是否出现断线和条痕等异常现象，它与染料的溶解性、染液的表面张力、黏度和保湿性等物化性能密切相关，是衡量墨水质量的重要指标。
酸性染料色谱齐全、色泽鲜艳，是蚕丝、羊毛和锦纶等纤维染色和印花用的主要染料。然而常用酸性墨水因酸性染料溶解度比活性染料的溶解度还要低，难以配制高浓度酸性染料墨水，且酸性染料浓度越高墨水的稳定性越差，加之酸性墨水通用性、流畅性能差，无法应用于工业喷头，不能满足工业生产的需要。上述问题极大地阻碍了头酸性墨水的推广应用，因此，亟需提供一种流畅性性能好，可以应用于数码印花的高浓度染料墨水具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于工业喷头的喷墨印花酸性墨水及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种数码印花用高流畅酸性墨水，所述墨水包括以下组分：
10-30质量份的酸性染料、
1-15质量份的非离子性分散剂、
0.2-2质量份的表面活性剂、
10-30质量份的有机溶剂、
0.1-0.5质量份的杀菌剂、
0.05-1质量份的pH调节剂
30-60质量份的去离子水。
所述的非离子性分散剂为烷基糖苷(APG)，烷基糖苷是一种绿色环保的非离子型分散剂，所用原料是口服葡萄糖和脂肪醇，烷基糖苷可以完全生物降解，无毒、无刺激性，且与各种表面活性剂、助剂、添加剂、溶剂配伍性好，耐酸、耐碱抗氧化。烷基糖苷的化学结构是由亲水基团和亲油基团组成，它们在水相和油相系统中，都不会离解成电荷离子，常以中性分子状态或胶束状态存在于体系之中，对墨水中的酸碱性不敏感，特别适用于酸性墨水的分散稳定。
优选地，所述的烷基糖苷制备方法包括如下步骤：
1)将烷基醇与葡萄糖按摩尔比4-8:1投料，加入葡糖的质量的0.1wt％杂多酸催化剂，在80-120℃下反应3-10小时，得到黄色微浑浊的苷醇混合物；
2)向烷基糖苷混合物中加入过量的无水乙醇，充分搅拌均匀后加入活性炭脱色，过滤得到无色透明的烷基糖苷溶液，在蒸馏釜中采用薄膜蒸发器进行二级蒸发，直至再无残留醇蒸出，得到烷基糖苷分散剂。
所述的烷基醇为C1-C8的烷基醇，优选乙醇、丙醇和丁醇。
所述的杂多酸为磷钨酸。
优选地，所述酸性染料为C.I.酸性蓝350、C.I.酸性蓝62、C.I.酸性蓝26、C.I.酸性蓝193、C.I.酸性蓝9、C.I.酸性蓝62、C.I.酸性黄117、C.I.酸性黄72、C.I.酸性黄23、C.I.酸性黄121、C.I.酸性红249、C.I.酸性红37、C.I.酸性红131、C.I.酸性红122、C.I.酸性红18、C.I.酸性红407、C.I.酸性橙116、C.I.酸性橙51、C.I.酸性橙60、C.I.酸性橙10、C.I.酸性绿28中的至少一种。
优选地，所述的表面活性剂为非离子性表面活性剂包括但不限于辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、OP-10、TX-10中的一种或多种；
优选地，所述有机溶剂为乙醇、乙二醇、丙二醇、PEG-5中的任一种。
优选地，所述pH调节剂为三乙醇胺、3-吗啉丙磺酸、4-吗啉丙磺酸、三羟甲基氨基甲烷的任一种。
优选地，所述防腐剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮或山梨酸钾。
本发明还提供了一种如上所述数码印花用高流畅酸性墨水的制备方法，包括以下步骤：
按配方称取10-30质量份的酸性染料、1-15质量份的非离子性分散剂、0.2-2质量份的表面活性剂、10-30质量份的有机溶剂、0.1-0.5质量份的杀菌剂、0.05-1质量份的pH调节剂、30-60质量份的去离子水。充分搅拌混合均匀，经高速乳化分散机研磨分散后，过滤，得到数码印花用高流畅酸性墨水。
优选地，所述过滤采用的微孔过滤器过滤，微孔过滤器的孔径为0.35μm。
本发明的有益效果是：
本发明所述墨水采用烷基糖苷作为分散增溶剂，能够有效提高酸性染料在墨水体系中的溶解度和稳定性，通过与非离子表明活性复配使用，能够赋予墨水更好的流平性和润湿性使得墨水具有很好的通用性、流畅性能，喷印性能好，使墨水能够用于数码印花。同时由于采用非离子分散剂和非离子型表面活性不仅解决了在酸性条件下某些分散剂和表面活性剂不稳定、达不到理想的分散效果的技术问题，还最大程度上避免了分散剂和表面活性剂对酸性染料活性的影响，使其用于真丝、羊毛等织物染色是具有更高的固色牢度。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
【实施例1】
S1烷基糖苷的制备：
1)将乙醇与葡萄糖按摩尔比6:1投料，加入葡糖的质量0.1wt％的磷钨酸，在8℃下反应10小时，得到黄色微浑浊的苷醇混合物；
2)向烷基糖苷混合物中加入过量的无水乙醇，充分搅拌均匀后加入活性炭脱色，过滤得到无色透明的烷基糖苷溶液，在蒸馏釜中采用薄膜蒸发器进行二级蒸发，直至再无残留醇蒸出，得到烷基糖苷分散剂。
S2、数码印花用高流畅酸性墨水的制备：
按配方称取10质量份的酸性染料、3质量份步骤S1制备的烷基糖苷、2质量份的辛基酚聚氧乙烯醚、20质量份的0.1质量份的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.5质量份的三乙醇胺、30质量份的去离子水。充分搅拌混合均匀，经高速乳化分散机研磨分散后，采用的微孔过滤器过滤，微孔过滤器的孔径为0.35μm，得到数码印花用高流畅酸性墨水。
【实施例2】
S1烷基糖苷的制备：
1)将丙醇与葡萄糖按摩尔比6:1投料，加入葡糖的质量0.1wt％的磷钨酸，在100℃下反应5小时，得到黄色微浑浊的苷醇混合物；
2)向烷基糖苷混合物中加入过量的无水乙醇，充分搅拌均匀后加入活性炭脱色，过滤得到无色透明的烷基糖苷溶液，在蒸馏釜中采用薄膜蒸发器进行二级蒸发，直至再无残留醇蒸出，得到烷基糖苷分散剂。
S2、数码印花用高流畅酸性墨水的制备：
按配方称取20质量份的酸性染料、13质量份步骤S1制备的烷基糖苷、0.5质量份的壬基酚聚氧乙烯醚、10-30质量份的乙二醇、0.5质量份的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.3质量份的三乙醇胺、40质量份的去离子水。充分搅拌混合均匀，经高速乳化分散机研磨分散后，采用的微孔过滤器过滤，微孔过滤器的孔径为0.35μm，得到数码印花用高流畅酸性墨水。
【实施例3】
S1烷基糖苷的制备：
1)将丁醇与葡萄糖按摩尔比6：1投料，加入葡糖的质量0.1wt％的磷钨酸，在:120℃下反应3小时，得到黄色微浑浊的苷醇混合物；
2)向烷基糖苷混合物中加入过量的无水乙醇，充分搅拌均匀后加入活性炭脱色，过滤得到无色透明的烷基糖苷溶液，在蒸馏釜中采用薄膜蒸发器进行二级蒸发，直至再无残留醇蒸出，得到烷基糖苷分散剂。
S2、数码印花用高流畅酸性墨水的制备：
按配方称取20质量份的酸性染料、13质量份步骤S1制备的烷基糖苷、0.5质量份的OP-10质量份的乙二醇、0.5质量份的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.5质量份的3-吗啉丙磺酸、40质量份的去离子水。充分搅拌混合均匀，经高速乳化分散机研磨分散后，采用的微孔过滤器过滤，微孔过滤器的孔径为0.35μm，得到数码印花用高流畅酸性墨水。
【实施例4】
S1烷基糖苷的制备：
1)将丁醇与葡萄糖按摩尔比8:1投料，加入葡糖的质量0.1wt％的磷钨酸，在120℃下反应6小时，得到黄色微浑浊的苷醇混合物；
2)向烷基糖苷混合物中加入过量的无水乙醇，充分搅拌均匀后加入活性炭脱色，过滤得到无色透明的烷基糖苷溶液，在蒸馏釜中采用薄膜蒸发器进行二级蒸发，直至再无残留醇蒸出，得到烷基糖苷分散剂。
S2、数码印花用高流畅酸性墨水的制备：
按配方称取15质量份的酸性染料、12质量份步骤S1制备的烷基糖苷、0.4质量份的TX-10、20质量份的PEG-5、0.3质量份的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、0.4质量份的三羟甲基氨基甲烷、40质量份的去离子水。充分搅拌混合均匀，经高速乳化分散机研磨分散后，采用的微孔过滤器过滤，微孔过滤器的孔径为0.35μm，得到数码印花用高流畅酸性墨水。
1、墨水性能测定
20℃下测定实施例1-4的墨水的产品评价结果列与表1。
2、超高速打印测试
将实施例1-4的墨水产品各20kg，分别采用进口写真机MIMAKI JV33和国产写真机旭丽X6-1880进行打印测试，连续打印30小时。
本发明染料墨水的独特配方，各组分协同作用使得产品墨水浓度更高，流畅性更佳，特别适用于真丝、羊毛等织物染色。
上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种数码印花用高流畅酸性墨水，所述墨水包括以下组分：10-30质量份的酸性染料、1-15质量份的非离子性分散剂、0.2-2质量份的表面活性剂、10-30质量份的有机溶剂、0.1-0.5质量份的防腐剂、0.05-1质量份的pH调节剂30-60质量份的去离子水；
所述的非离子性分散剂为烷基糖苷(APG)，烷基糖苷是一种绿色环保的非离子型分散剂，所用原料是口服葡萄糖和脂肪醇，烷基糖苷可以完全生物降解，无毒、无刺激性，且与各种表面活性剂、助剂、添加剂、溶剂配伍性好，耐酸、耐碱抗氧化,烷基糖苷的化学结构是由亲水基团和亲油基团组成，它们在水相和油相系统中，都不会离解成电荷离子，常以中性分子状态或胶束状态存在于体系之中，对墨水中的酸碱性不敏感，特别适用于酸性墨水的分散稳定。
2.权利要求1所述的数码印花用高流畅酸性墨水，其特征在于，优选地，所述的烷基糖苷制备方法包括如下步骤：
1)将烷基醇与葡萄糖按摩尔比4-8:1投料，加入葡糖的质量的0.1wt％杂多酸催化剂，在80-120℃下反应3-10小时，得到黄色微浑浊的苷醇混合物；
2)向烷基糖苷混合物中加入过量的无水乙醇，充分搅拌均匀后加入活性炭脱色，过滤得到无色透明的烷基糖苷溶液，在蒸馏釜中采用薄膜蒸发器进行二级蒸发，直至再无残留醇蒸出，得到烷基糖苷分散剂。
3.根据权利要求2所述的数码印花用高流畅酸性墨水，其特征在于，所述的烷基醇为C1-C8的烷基醇，优选乙醇、丙醇和丁醇；所述的杂多酸为磷钨酸。
4.根据权利要求1所述的数码印花用高流畅酸性墨水，其特征在于，所述酸性染料为C.I.酸性蓝350、C.I.酸性蓝62、C.I.酸性蓝26、C.I.酸性蓝193、C.I.酸性蓝9、C.I.酸性蓝62、C.I.酸性黄117、C.I.酸性黄72、C.I.酸性黄23、C.I.酸性黄121、C.I.酸性红249、C.I.酸性红37、C.I.酸性红131、C.I.酸性红122、C.I.酸性红18、C.I.酸性红407、C.I.酸性橙116、C.I.酸性橙51、C.I.酸性橙60、C.I.酸性橙10、C.I.酸性绿28中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的数码印花用高流畅酸性墨水，其特征在于，所述的表面活性剂为非离子性表面活性剂包括但不限于辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、OP-10、TX-10中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的数码印花用高流畅酸性墨水及其制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为乙醇、乙二醇、丙二醇、PEG-5中的任一种。
7.根据权利要求1所述的数码印花用高流畅酸性墨水及其制备方法，其特征在于：所述pH调节剂为三乙醇胺、3-吗啉丙磺酸、4-吗啉丙磺酸、三羟甲基氨基甲烷的任一种。
8.根据权利要求1所述的数码印花用高流畅酸性墨水及其制备方法，其特征在于：所述防腐剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮或山梨酸钾。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的数码印花用高流畅酸性墨水的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
按配方称取10-30质量份的酸性染料、1-15质量份的非离子性分散剂、0.2-2质量份的表面活性剂、10-30质量份的有机溶剂、0.1-0.5质量份的杀菌剂、0.05-1质量份的pH调节剂、30-60质量份的去离子水，充分搅拌混合均匀，经高速乳化分散机研磨分散后，过滤，得到数码印花用高流畅酸性墨水。
10.根据权利要求9所述的数码印花用高流畅酸性墨水的制备方法，其特征在于：所述过滤采用的微孔过滤器过滤，微孔过滤器的孔径为0.35μm。
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