CN110540776A - 一种应用于数码印花颜料的分散液 - Google Patents

一种应用于数码印花颜料的分散液 Download PDF

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Abstract

本发明涉及印染技术领域,尤其涉及一种应用于数码印花颜料的分散液及其制备方法。该应用于数码印花颜料的分散液包括以下重量份的原料:颜料15~25份、分散剂10~20份、分散助剂3~7份、去离子水50~100份。本发明通过分散剂研磨分散技术制备出了颜料分散液,其分散液具有稳定分散颜料的基团,又具有与布料亲和的基团,从而使得该分散液不易渗透,色彩鲜艳。

Description

一种应用于数码印花颜料的分散液
技术领域
本发明涉及印染技术领域,尤其涉及一种应用于数码印花颜料的分散液及其制备方法。
背景技术
数码印花无需制版,通过数码打印机即可把设计人员设计好的图案直接打印在棉或者含棉的各种混纺等布料上;同时涂料数码印花过程没有污水排放,是一种环保的印花生产方式。
数码印花墨水作为数码印花的关键材料,其品质直接影响到印花品质,而数码印花墨水最核心的材料为颜料分散液(色浆);传统的喷墨用的颜料分散液(色浆)有以Cabot为代表的自分散体系分散液,该分散液应用于涂料墨水中具有不易渗透,色彩鲜艳的效果,但因其技术的独特性,暂未有类似的产品可代替,故其分散液价格在500元/kg上下,用其制备的墨水成本高,售价高,难以推动数码印花的快速发展;另外,以科莱蒽、Diamond为代表的分散剂研磨的分散体系颜料分散液,很多为针对纸张以及各种含水性涂层的介质而设计开发,通常在涂料墨水印花中的应用会存在容易渗透,色彩鲜艳度不够等问题,目前,国内外针对数码印花开发的颜料分散液还比较空白。
发明内容
为了解决上述问题,本发明第一方面提供了一种应用于数码印花颜料的分散液,包括以下重量份的原料:
作为本发明的一种优选方案,其中,所述颜料、分散剂、分散助剂的重量比为(3~5):(4~8):1。
作为本发明的一种优选方案,其中,所述分散剂为改性聚丙烯酸衍生物;所述改性聚丙烯酸衍生物含有磺酸基团、磷酸基团中的至少一种。
作为本发明的一种优选方案,其中,所述改性聚丙烯酸衍生物为改性聚丙烯羧酸磺酸盐。
作为本发明的一种优选方案,其中,所述分散剂的分子量5000<MW<9000。
作为本发明的一种优选方案,其中,所述分散剂的分子量5000<MW<7000。
本发明第二个方面提供了应用于数码印花颜料的分散液的制备方法,包括以下步骤:
按重量份将颜料、分散剂、分散助剂、去离子水混合并研磨,得到应用于数码印花颜料的分散液。
作为本发明的一种优选方案,其中,所述研磨后颜料的粒径D99不大于300nm。
本发明第三个方面提供了一种墨水,其制备原料至少包括第一、二方面所述的分散液80~150份。
作为本发明的一种优选方案,其中,按重量份计,所述墨水的制备原料还包括保湿剂20~40份、杀菌剂0.1~1份、树脂20~40份、表面活性剂1~5份。
有益效果
本发明通过分散剂研磨分散技术制备出了颜料分散液,其分散液具有稳定分散颜料的基团,又具有与布料亲和的基团,从而使得该分散液不易渗透,色彩均匀、鲜艳。
具体实施方式
为了下面的详细描述的目的,应当理解,本发明可采用各种替代的变化和步骤顺序,除非明确规定相反。此外,除了在任何操作实例中,或者以其他方式指出的情况下,表示例如说明书和权利要求中使用的成分的量的所有数字应被理解为在所有情况下被术语“约”修饰。因此,除非相反指出,否则在以下说明书和所附权利要求中阐述的数值参数是根据本发明所要获得的期望性能而变化的近似值。至少并不是试图将等同原则的适用限制在权利要求的范围内,每个数值参数至少应该根据报告的有效数字的个数并通过应用普通舍入技术来解释。
尽管阐述本发明的广泛范围的数值范围和参数是近似值,但是具体实例中列出的数值尽可能精确地报告。然而,任何数值固有地包含由其各自测试测量中发现的标准偏差必然产生的某些误差。
当本文中公开一个数值范围时,上述范围视为连续,且包括该范围的最小值及最大值,以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地,当范围是指整数时,包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外,当提供多个范围描述特征或特性时,可以合并该范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。例如,从“1至10”的指定范围应视为包括最小值1与最大值10之间的任何及所有的子范围。范围1至10的示例性子范围包括但不限于1至6.1、3.5至7.8、5.5至10等。
本发明第一方面提供了一种应用于数码印花颜料的分散液,包括以下重量份的原料:
在一种优选的实施方式中,所述颜料、分散剂、分散助剂的重量比为(3~5):(4~8):1。
更优选地,颜料、分散剂、分散助剂的重量比为4:7:1。
在一种优选的实施方式中,按重量份计,所述颜料20份、分散剂35份、分散助剂5份、去离子水80份。
[颜料]
在一种优选的实施方式中,所述颜料选自黄色颜料、红色颜料、蓝色颜料中的一种。
在一种优选的实施方式中,所述黄色颜料型号包括C.I.PY13、C.I.PY15、C.I.PY55、C.I.PY62、C.I.PY74、C.I.PY83、C.I.PY93、C.I.PY109、C.I.PY128、C.I.PY155、C.I.PY168、C.I.PY180、C.I.PY191中至少一种。
更优选地,所述黄色颜料型号为C.I.PY155。
在一种优选的实施方式中,所述C.I.PY155包括但不限于购自瑞士汽巴精化公司。
在一种优选的实施方式中,所述红色颜料型号包括C.I.PR92、C.I.PR122、C.I.PR146、C.I.PR170、C.I.PR185、C.I.PR208、C.I.PR214、C.I.PR242、C.I.PR254中至少一种。
更优选地,所述红色颜料型号为C.I.PR122。
在一种优选的实施方式中,所述C.I.PR122包括但不限于购自德州亿森环保科技有限公司。
在一种优选的实施方式中,所述蓝色颜料型号包括C.I.PB15:0、C.I.PB15:3、C.I.PB15:4、C.I.PB16、C.I.PB17:1中至少一种。
更优选地,所述蓝色颜料型号为C.I.PB15:3。
在一种优选的实施方式中,所述C.I.PB15:3包括但不限于购自德州亿森环保科技有限公司。
[分散剂]
分散剂的作用是使用润湿分散剂减少完成分散过程所需要的时间和能量,稳定所分散的颜料分散体,改性颜料粒子表面性质,调整颜料粒子的运动性。
在一种优选的实施方式中,所述分散剂为改性聚丙烯酸衍生物。
在一种优选的实施方式中,所述改性聚丙烯酸衍生物含有磺酸基团、磷酸基团中至少一种。
在一种优选的实施方式中,所述分散剂为改性聚丙烯羧酸磺酸盐分散剂。
更优选地,所述分散剂为改性聚丙烯羧酸磺酸钠分散剂。
在一种优选的实施方式中,所述改性聚丙烯羧酸磺酸钠分散剂的制备方法如下:
(1)在氮气保护条件下,将5g丙烯酸羟乙酯、0.05g过氧化苯甲酰、20g水加入到装有搅拌器、回流冷凝管的烧瓶中,在60℃条件下搅拌3h,反应结束后透析,制备聚丙烯酸羟乙酯;
(2)将5g聚丙烯酸羟乙酯、马来酸酐(聚丙烯酸羟乙酯中羟基与马来酸酐的摩尔比为1:1)、30g水加入反应瓶,搅拌0.5h,加入0.05gH3BO3,升温至70℃搅拌3h,然后加入100mL1mol/L的亚硫酸钠水溶液,升温至80℃搅拌2h,冷却至室温,制备改性聚丙烯羧酸磺酸钠分散剂。
在一种优选的实施方式中,所述分散剂的分子量5000<MW<9000。
更优选地,所述分散剂的分子量5000<MW<7000。
在一种优选的实施方式中,所述分散剂的分子量MW为6000。
本发明人意外发现,分散剂改性聚丙烯羧酸磺酸钠改善涂料印花墨水的渗透性。推测可能的原因是:
第一方面,分散剂改性聚丙烯羧酸磺酸钠在水溶液中发生电离,形成异种电荷的小阳离子和大阴离子,根据异种电荷相互吸引的原则,按颜料粒子电性的不同,正或负离子牢牢地吸附在颜料粒子表面,与此同时,分散剂中含有与棉布料亲和的基团,增强与布料的相互作用力,有利于颜料上染布料,不易渗透,获得较好的得色量,使得应用于涂料印花墨水色彩均匀;第二方面,改性聚丙烯羧酸磺酸钠具有一定的分子量,分子间相互拖拽,呈现一定的粘弹性,使得分散液具有良好曳丝性,减少渗透性,有利于数码印花墨水色彩鲜艳,上浆饱满;第三方面,分散剂改性聚丙烯羧酸磺酸钠在水溶液中发生电离产生负离子,可结合大量水分子,减少自由水的含量,减少对布料的渗化;第四方面,分散剂改性聚丙烯羧酸磺酸钠电离产生的负离子间产生静电斥力,使得原来卷曲的分子链伸展,形成直链棒状结构,从而形成一定的空间位阻,在限制颜料粒子运动的同时限制自由水的运动,减少对布料的渗透。
在一种优选的实施方式中,所述分散助剂包括pH调节剂、界面活性剂、研磨助剂中至少一种。
在一种优选的实施方式中,所述pH调节剂、界面活性剂、研磨助剂的重量比为1:(1~3):(0.5~1.5)。
更优选地,所述pH调节剂、界面活性剂、研磨助剂的重量比为1:2:1。
[pH调节剂]
在一种优选的实施方式中,所述pH调节剂包括碳酸氢钠、碳酸氢二钠、N-甲基乙醇胺、二甲基乙醇胺、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丁基乙醇胺、氨水、三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾中至少一种。
更优选地,所述pH调节剂为三乙醇胺。
所述三乙醇胺的CAS号为102-71-6。
[界面活性剂]
界面活性剂是指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质。具有固定的亲水亲油基团,在溶液的表面能定向排列。
在一种优选的实施方式中,所述界面活性剂为非离子界面活性剂。
更优选地,所述界面活性剂为炔二醇类非离子界面活性剂。
在一种优选的实施方式中,所述炔二醇类非离子界面活性剂型号包括EnviroGemAD01、Surfynol 104DPM、Surfynol 104E、Surfynol 1104BC、Surfynol 104、Surfynol104PG-50中至少一种。
更优选地,所述炔二醇类非离子界面活性剂型号为EnviroGem AD01。
在一种优选的实施方式中,所述EnviroGem AD01包括但不限于购自美国空气化工公司。
[研磨助剂]
所述研磨助剂可以提高水性颜料色浆、纺织品印花涂料色浆及水性油墨等水性体系中颜料颗粒的分散性。
在一种优选的实施方式中,所述研磨助剂为含有亲和颜料基团的长链化合物。
在一种优选的实施方式中,所述研磨助剂型号包括Surfynol CT-171、SurfynolCT-136中至少一种。
更优选地,所述研磨助剂型号为Surfynol CT-171。
在一种优选的实施方式中,所述Surfynol CT-171包括但不限于购自美国空气化工公司。
本申请人意外发现,当颜料、分散剂、分散助剂的重量比为(3~5):(4~8):1,分散助剂中pH调节剂、界面活性剂的重量比为1:(1~3),且分散剂的分子量5000<MW<9000时,该分散液应用于数码印花墨水中稳定分散、不易渗透,色彩均匀、鲜艳。
本发明人意外发现,研磨后颜料的表面能较大,易发生团聚、絮凝现象,当体系中加入分散剂、分散助剂并限定分散剂的分子量时,该分散液应用于数码印花墨水中稳定分散、色彩均匀。发明人推测可能的原因是:第一方面,界面活性剂的添加降低颜料粒子表面能,有利于颜料粒子的分散;第二方面,分散剂改性聚丙烯羧酸磺酸钠在水溶液中发生电离,正或负离子牢牢地吸附在颜料粒子表面,使颜料粒子带有相同的电荷,带有相同电荷的颜料粒子相互排斥,形成静电斥力,从而防止颜料粒子团聚、絮凝,达到分散的目的;第三方面,分散剂改性聚丙烯羧酸磺酸钠在水溶液中发生电离产生负离子,负离子间产生静电斥力,使得原来卷曲的分子链伸展,形成直链棒状结构,颜料在吸附分散剂改性聚丙烯羧酸磺酸钠时只吸附分散剂的一部分,棒状直链的另一部分延伸至水溶液中,产生空间位阻,从而防止颜料粒子团聚、絮凝,三个方面相互协同,提高颜料粒子的分散稳定性。
同时,当颜料、分散剂、分散助剂的重量比为(3~5):(4~8):1、分散剂的分子量5000<MW<9000时,分散稳定性更好。当分子量太小时,分子链较短,不易形成空间位阻,不利于分散;当分子量较大时,分子链较长,易发生互相缠绕的情况,破坏稳定分散。分散剂改性聚丙烯羧酸磺酸钠在弱碱性条件下更易水解,但是当碱性过强时,改性聚丙烯羧酸磺酸钠的水解程度增大,正负离子相互吸引,反而易形成团聚、絮凝,不利于分散。
本发明第二个方面提供了一种应用于数码印花颜料的分散液的制备方法,包括以下步骤:
按重量份将颜料、分散剂、分散助剂、去离子水混合并研磨,得到应用于数码印花颜料的分散液。
在一种优选的实施方式中,所述一种应用于数码印花颜料的分散液制备方法,具体包括以下步骤:
(1)室温条件下,按重量份将分散助剂、去离子水加至容器中搅拌10~30min,转速为350~450rpm,得到混合液1;
(2)将分散剂加至混合液1中,调整转速为900~1100rpm,搅拌时间为10~30min,得到混合液2;
(3)将颜料加至混合液2中,调整转速为1000~1500rpm,搅拌时间为1~2h,得到混合液3;
(4)将混合液3加至研磨机中研磨,转速为1100~1300rpm,时间为15~25h,温度为35~45℃,得到研磨液,离心、过滤得到应用于数码印花颜料的分散液。
所述研磨机采用耐驰(上海)机械仪器有限公司的LMZ6型。
所述研磨介质为氧化锆珠,氧化锆珠与混合液3的重量比为1:5。
更优选地,所述一种应用于数码印花颜料的分散液制备方法,具体包括以下步骤:
(1)室温条件下,按重量份将分散助剂、去离子水加至容器中搅拌20min,转速为400rpm,得到混合液1;
(2)将分散剂加至混合液1中,调整转速为1000rpm,搅拌时间为20min,得到混合液2;
(3)将颜料加至混合液2中,调整转速为1200rpm,搅拌时间为1.5h,得到混合液3;
(4)将混合液3加至研磨机中研磨,转速为1200rpm,时间为20h,温度为40℃,得到研磨液,离心、过滤得到应用于数码印花颜料的分散液。
在一种优选的实施方式中,所述研磨后颜料的粒径D99不大于300nm。
本发明第三个方面提供了一种墨水,其制备原料至少包括第一、二方面所述的分散液80~150份。
在一种优选的实施方式中,按重量份计,所述墨水的制备原料还包括保湿剂20~40份、杀菌剂0.1~1份、树脂20~40份、表面活性剂1~5份。
更优选地,按重量份计,分散液120份、保湿剂30份、杀菌剂0.5份、树脂30份、表面活性剂3份。
[保湿剂]
保湿剂能够延缓颜料糊的干燥并形成颜料制剂的可溶性薄膜,防止分散体表面形成皮肤或结块。
在一种优选的实施方式中,所述保湿剂包括1,3-丁二醇、二甘醇、三甘醇、山梨醇、木糖醇、PEG400、甘油、乙二醇中至少一种。
更优选地,所述保湿剂为甘油。
所述甘油的CAS号为56-81-5。
[杀菌剂]
杀菌剂又称杀生剂、杀菌灭藻剂、杀微生物剂等,通常是指能有效地控制或杀死水系统中的微生物---细菌、真菌和藻类的化学制剂。
在一种优选的实施方式中,所述杀菌剂为唑啉类杀菌剂。
所述唑啉类杀菌剂的有效成分包括异噻唑啉酮、苯并异噻唑啉酮中至少一种。
在一种优选的实施方式中,所述杀菌剂型号包括BIT-20、Proxel GXL中至少一种。
更优选地,所述杀菌剂为BIT-20。
在一种优选的实施方式中,所述BIT-20包括但不限于购自盛世嘉化生物科技有限公司。
[树脂]
在一种优选的实施方式中,所述树脂选自丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂、聚酯类树脂中的一种或多种组合。
更优选地,所述树脂为聚氨酯类树脂。
在一种优选的实施方式中,所述聚氨酯类树脂型号包括PU-645、Diamond D369、L302中至少一种。
更优选地,所述聚氨酯类树脂型号为PU-645。
在一种优选的实施方式中,所述聚氨酯类树脂PU-645包括但不限于购自荷兰斯塔尔(Stahl)公司。
[表面活性剂]
在一种优选的实施方式中,所述表面活性剂为乙氧基类表面活性剂。
在一种优选的实施方式中,所述乙氧基类表面活性剂型号包括Dynol 604、surfynol 465中至少一种。
更优选地,所述乙氧基类表面活性剂为Dynol 604。
在一种优选的实施方式中,所述Dynol 604包括但不限于购自美国空气化工公司。
在一种优选的实施方式中,所述墨水的制备方法,具体包括以下步骤:
室温条件下,按重量份将保湿剂、杀菌剂、树脂、表面活性剂至容器中搅拌30min,转速为400rpm,加入分散液继续搅拌30min,过滤,将滤液在真空度为0.1MPa条件下,除泡40min后得到数码印花墨水。
另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售得到的。
实施例
实施例1
本发明实施例1提供了一种应用于数码印花颜料的分散液,包括以下重量份的原料:颜料20份、分散剂35份、分散助剂5份、去离子水80份。
所述颜料型号为C.I.PY155;
所述分散剂为改性聚丙烯羧酸磺酸钠;
所述改性聚丙烯羧酸磺酸钠的制备步骤如下:
(1)在氮气保护条件下,将5g丙烯酸羟乙酯、0.05g过氧化苯甲酰、20g水加入到装有搅拌器、回流冷凝管的烧瓶中,在60℃条件下搅拌3h,反应结束后透析、纯化,制备聚丙烯酸羟乙酯;
(2)将5g聚丙烯酸羟乙酯、马来酸酐(聚丙烯酸羟乙酯中羟基与马来酸酐的摩尔比为1:1)、30g水加入反应瓶,搅拌0.5h,加入0.05gH3BO3,升温至70℃搅拌3h,然后加入100mL1mol/L的亚硫酸钠水溶液,升温至80℃搅拌2h,冷却至室温,制备改性聚丙烯羧酸磺酸钠分散剂。
所述改性聚丙烯羧酸磺酸钠的分子量MW为6000;
所述分散助剂包括界面活性剂、pH调节剂、研磨助剂;
所述pH调节剂、界面活性剂、研磨助剂的重量比为1:2:1;
所述pH调节剂为三乙醇胺;
所述界面活性剂为炔二醇类非离子界面活性剂;
所述界面活性剂型号为EnviroGem AD01;
所述EnviroGem AD01购自美国空气化工公司;
所述研磨助剂为含有亲和颜料基团的长链化合物;
所述研磨助剂型号为Surfynol CT-171;
所述Surfynol CT-171购自美国空气化工公司;
所述应用于数码印花颜料的分散液制备方法,具体包括以下步骤:
(1)室温条件下,按重量份将分散助剂、去离子水加至容器中搅拌20min,转速为400rpm,得到混合液1;
(2)将分散剂加至混合液1中,调整转速为1000rpm,搅拌时间为20min,得到混合液2;
(3)将颜料加至混合液2中,调整转速为1200rpm,搅拌时间为1.5h,得到混合液3;
(4)将混合液3加至研磨机中研磨,转速为1200rpm,时间为20h,温度为40℃,得到研磨液,离心、过滤得到应用于数码印花颜料的分散液。
所述墨水包括以下重量份的原料:实施例1制备得到的分散液120份、保湿剂30份、杀菌剂0.5份、树脂30份、表面活性剂3份;
所述保湿剂为甘油;
所述杀菌剂型号为BIT-20;
所述树脂型号为聚氨酯类树脂PU-645;
所述聚氨酯类树脂PU-645购自荷兰斯塔尔(Stahl)公司;
所述表面活性剂为乙氧基类表面活性剂;
所述表面活性剂型号为Dynol 604;
所述Dynol 604购自美国空气化工公司;
所述墨水的制备方法,具体包括以下步骤:
室温条件下,按重量份将保湿剂、杀菌剂、树脂、表面活性剂加至容器中搅拌30min,转速为400rpm,加入实施例1制备得到的分散液继续搅拌30min,过滤,将滤液在真空度为0.1MPa条件下,除泡40min后得到数码印花墨水。
实施例2
本发明实施例2提供了一种应用于数码印花颜料的分散液,包括以下重量份的原料:颜料15份、分散剂20份、分散助剂3份、去离子水50份。
所述颜料型号为C.I.PY155;
所述分散剂为改性聚丙烯羧酸磺酸钠;
所述改性聚丙烯羧酸磺酸钠的制备步骤如下:
(1)在氮气保护条件下,将5g丙烯酸羟乙酯、0.05g过氧化苯甲酰、20g水加入到装有搅拌器、回流冷凝管的烧瓶中,在60℃条件下搅拌3h,反应结束后透析,制备聚丙烯酸羟乙酯;
(2)将5g聚丙烯酸羟乙酯、马来酸酐(聚丙烯酸羟乙酯中羟基与马来酸酐的摩尔比为1:1)、30g水加入反应瓶,搅拌0.5h,加入0.05gH3BO3,升温至70℃搅拌3h,然后加入100mL1mol/L的亚硫酸钠水溶液,升温至80℃搅拌2h,冷却至室温,制备改性聚丙烯羧酸磺酸钠分散剂。
所述改性聚丙烯羧酸磺酸钠的分子量MW为6000;
所述分散助剂包括界面活性剂、pH调节剂、研磨助剂;
所述pH调节剂、界面活性剂、研磨助剂的重量比为1:2:1;
所述pH调节剂为三乙醇胺;
所述界面活性剂为炔二醇类非离子界面活性剂;
所述界面活性剂型号为EnviroGem AD01;
所述EnviroGem AD01购自美国空气化工公司;
所述研磨助剂为含有亲和颜料基团的长链化合物;
所述研磨助剂型号为Surfynol CT-171;
所述Surfynol CT-171购自美国空气化工公司;
所述应用于数码印花颜料的分散液制备方法,具体包括以下步骤:
(1)室温条件下,按重量份将分散助剂、去离子水加至容器中搅拌20min,转速为400rpm,得到混合液1;
(2)将分散剂加至混合液1中,调整转速为1000rpm,搅拌时间为20min,得到混合液2;
(3)将颜料加至混合液2中,调整转速为1200rpm,搅拌时间为1.5h,得到混合液3;
(4)将混合液3加至研磨机中研磨,转速为1200rpm,时间为20h,温度为40℃,得到研磨液,离心、过滤得到应用于数码印花颜料的分散液。
所述墨水包括以下重量份的原料:实施例2制备得到的分散液80份、保湿剂20份、杀菌剂0.1份、树脂20份、表面活性剂1份;
所述保湿剂为甘油;
所述杀菌剂为BIT-20;
所述树脂型号为聚氨酯类树脂PU-645;
所述聚氨酯类树脂PU-645购自荷兰斯塔尔(Stahl)公司;
所述表面活性剂为乙氧基类表面活性剂;
所述表面活性剂型号为Dynol 604;
所述Dynol 604购自美国空气化工公司;
所述墨水的制备方法,具体包括以下步骤:
室温条件下,按重量份将保湿剂、杀菌剂、树脂、表面活性剂加至容器中搅拌30min,转速为400rpm,加入实施例2制备得到的分散液继续搅拌30min,过滤,将滤液在真空度为0.1MPa条件下,除泡40min后得到数码印花墨水。
实施例3
本发明实施例3提供了一种应用于数码印花颜料的分散液,包括以下重量份的原料:颜料25份、分散剂40份、分散助剂7份、去离子水100份。
所述颜料型号为C.I.PY155;
所述分散剂为改性聚丙烯羧酸磺酸钠;
所述改性聚丙烯羧酸磺酸钠的制备步骤如下:
(1)在氮气保护条件下,将5g丙烯酸羟乙酯、0.05g过氧化苯甲酰、20g水加入到装有搅拌器、回流冷凝管的烧瓶中,在60℃条件下搅拌3h,反应结束后透析,制备聚丙烯酸羟乙酯;
(2)将5g聚丙烯酸羟乙酯、马来酸酐(聚丙烯酸羟乙酯中羟基与马来酸酐的摩尔比为1:1)、30g水加入反应瓶,搅拌0.5h,加入0.05gH3BO3,升温至70℃搅拌3h,然后加入100mL1mol/L的亚硫酸钠水溶液,升温至80℃搅拌2h,冷却至室温,制备改性聚丙烯羧酸磺酸钠分散剂。
所述改性聚丙烯羧酸磺酸钠的分子量MW为6000;
所述分散助剂包括界面活性剂、pH调节剂、研磨助剂;
所述pH调节剂、界面活性剂、研磨助剂的重量比为1:2:1;
所述pH调节剂为三乙醇胺;
所述界面活性剂为炔二醇类非离子界面活性剂;
所述界面活性剂型号为EnviroGem AD01;
所述EnviroGem AD01购自美国空气化工公司;
所述研磨助剂为含有亲和颜料基团的长链化合物;
所述研磨助剂型号为Surfynol CT-171;
所述Surfynol CT-171购自美国空气化工公司;
所述应用于数码印花颜料的分散液制备方法,具体包括以下步骤:
(1)室温条件下,按重量份将分散助剂、去离子水加至容器中搅拌20min,转速为400rpm,得到混合液1;
(2)将分散剂加至混合液1中,调整转速为1000rpm,搅拌时间为20min,得到混合液2;
(3)将颜料加至混合液2中,调整转速为1200rpm,搅拌时间为1.5h,得到混合液3;
(4)将混合液3加至研磨机中研磨,转速为1200rpm,时间为20h,温度为40℃,得到研磨液,离心、过滤得到应用于数码印花颜料的分散液。
所述墨水包括以下重量份的原料:实施例3制备得到的分散液150份、保湿剂40份、杀菌剂1份、树脂40份、表面活性剂5份;
所述保湿剂为甘油;
所述杀菌剂为BIT-20;
所述树脂型号为聚氨酯类树脂PU-645;
所述聚氨酯类树脂PU-645购自荷兰斯塔尔(Stahl)公司;
所述表面活性剂为乙氧基类表面活性剂;
所述表面活性剂型号为Dynol 604;
所述Dynol 604购自美国空气化工公司;
所述墨水的制备方法,具体包括以下步骤:
室温条件下,按重量份将保湿剂、杀菌剂、树脂、表面活性剂加至容器中搅拌30min,转速为400rpm,加入实施例3制备得到的分散液继续搅拌30min,过滤,将滤液在真空度为0.1MPa条件下,除泡40min后得到数码印花墨水。
实施例4
本发明实施例4提供了一种应用于数码印花颜料的分散液及其制备方法,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述分散剂改性聚丙烯羧酸磺酸钠为5份。
实施例5
本发明实施例5提供了一种应用于数码印花颜料的分散液及其制备方法,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述分散剂改性聚丙烯羧酸磺酸钠为25份。
实施例6
本发明实施例6提供了一种应用于数码印花颜料的分散液及其制备方法,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述分散剂改性聚丙烯羧酸磺酸钠替换为六偏磷酸钠。
实施例7
本发明实施例7提供了一种应用于数码印花颜料的分散液及其制备方法,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述界面活性剂为0份。
实施例8
本发明实施例8提供了一种应用于数码印花颜料的分散液及其制备方法,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述酸碱调节剂为0.1份。
实施例9
本发明实施例9提供了一种应用于数码印花颜料的分散液及其制备方法,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述酸碱调节剂为2.5份。
实施例10
本发明实施例10提供了一种应用于数码印花颜料的分散液及其制备方法,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述分散剂改性聚丙烯羧酸磺酸钠的分子量为2000。
实施例11
本发明实施例13提供了一种应用于数码印花颜料的分散液及其制备方法,其具体实施方式同实施例1,不同之处在于,所述分散剂改性聚丙烯羧酸磺酸钠的分子量为20000。
性能评价
(1)分散稳定性
将制备得到涂料印花墨水的分散液装在圆瓶中,放置在室温下存放6个月,对比放置前后的D99粒径变化,进行比较。
粒径D99:用全自动粒径分析仪检测。D99是指样品颗粒的个数累积粒度分布百分数达到99%时所对应的粒径。
(2)渗透性
将墨水印染至棉布上,使用测色配色仪器分别对各染色小样进行测量,测量各试样的K/S值。
表1.分散稳定性、渗透性表征
从表1可看出,本发明制备的数码印花墨水具有较好的分散性,静置6个月,也表现出良好的分散稳定性,粒径控制在300nm以内,同时该墨水也表现出良好的渗透性。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对发明作其他形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例,但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改,等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种应用于数码印花颜料的分散液,其特征在于,包括以下重量份的原料:
2.根据权利要求1所述应用于数码印花颜料的分散液,其特征在于,所述颜料、分散剂、分散助剂的重量比为(3~5):(4~8):1。
3.根据权利要求1所述应用于数码印花颜料的分散液,其特征在于,所述分散剂为改性聚丙烯酸衍生物;
所述改性聚丙烯酸衍生物含有磺酸基团、磷酸基团中的至少一种。
4.根据权利要求3所述应用于数码印花颜料的分散液,其特征在于,所述改性聚丙烯酸衍生物为改性聚丙烯羧酸磺酸盐。
5.根据权利要求1~4任一项所述应用于数码印花颜料的分散液,其特征在于,所述分散剂的分子量5000<MW<9000。
6.根据权利要求5所述应用于数码印花颜料的分散液,其特征在于,所述分散剂的分子量5000<MW<7000。
7.根据权利要求1~6任一项所述应用于数码印花颜料的分散液的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
按重量份将颜料、分散剂、分散助剂、去离子水混合并研磨,得到应用于数码印花颜料的分散液。
8.根据权利要求7所述应用于数码印花颜料的分散液的制备方法,其特征在于,所述研磨后颜料的粒径D99不大于300nm。
9.一种墨水,其特征在于,按重量份计,其制备原料至少包括权利要求1~6任一项所述的分散液80~150份。
10.根据权利要求9所述墨水,其特征在于,按重量份计,其制备原料还包括保湿剂20~40份、杀菌剂0.1~1份、树脂20~40份、表面活性剂1~5份。
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