CN110644256A - 染色溶液的用途及使用其的热塑性聚氨酯样品的染色方法 - Google Patents

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Abstract

一种热塑性聚氨酯样品的染色方法，包括下列步骤：(A)提供一染色溶液，染色溶液包括一染料及水；(B)加热染色溶液至90℃以上；(C)将一热塑性聚氨酯样品浸泡于加热后的染色溶液中，而浸泡时间为10分钟以上；以及(D)取出染色后的热塑性聚氨酯样品。此外，本发明更提供前述染色溶液的用途，其是用于一热塑性聚氨酯样品的染色上。

Description

染色溶液的用途及使用其的热塑性聚氨酯样品的染色方法
技术领域
本发明涉及一种染色溶液的用途及使用其的热塑性聚氨酯样品的染色方法，尤其是涉及一种用于3D打印制造的热塑性聚氨酯样品的染色溶液的用途及使用其的3D打印制造的热塑性聚氨酯样品的染色方法。
背景技术
随着消费者对于定制化的需求提高，3D打印技术应用于鞋子的制作上，已为下个世代生产鞋子的技术之一。特别是，以3D打印制造的热塑性聚氨酯(TPU)材料，可应用于鞋子的中底部分上。
其中，以3D打印制造的热塑性聚氨酯材料应用于鞋子上时，不仅仅是要求符合使用者脚形或走路、运动习惯，更要求能符合使用者对于外观(例如，颜色)的要求。因此，3D打印制造完成后，更需进一步进行染色，以符合使用者对于外观的需求。
然而，目前3D打印制造的热塑性聚氨酯材料，在染色时往往面临不易上色或只有表面上色问题。有鉴于此，目前亟需发展一种新颖的染色溶液及染色方法，其可使热塑性聚氨酯材料均匀上色、染色渗透深度深，使得染色后的热塑性聚氨酯材料具有高耐磨耗优点，并可丰富热塑性聚氨酯材料的应用及价值。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种染色溶液的用途及使用其的热塑性聚氨酯样品的染色方法，通过使用本发明的染色溶液及染色方法，可有效提升染色渗透深度。
本发明提供一种热塑性聚氨酯样品的染色方法，包括下列步骤：(A)提供一染色溶液，染色溶液包括一染料及水；(B)加热染色溶液至90℃以上；(C)将一热塑性聚氨酯样品浸泡于加热后的染色溶液中，而浸泡时间为10分钟以上；以及(D)取出染色后的热塑性聚氨酯样品。
本发明更提供一种染色溶液的用途，其是用于一热塑性聚氨酯样品的染色上，其中染色溶液包括：一染料及水，且染色溶液染热塑性聚氨酯样品的温度为90℃以上。
在已知用于热塑性聚氨酯样品染色的溶液及方法中，往往面临上色不易或是只有表面上色的问题。然而，本发明所提供的染色溶液及使用其的热塑性聚氨酯样品的染色方法，利用特殊的染色溶液及特定的染色温度，可有效提升染色渗透深度，并可提高材料耐磨耗性，以提升材料应用经济效益。更详细而言，本发明所提供的染色溶液及使用其的热塑性聚氨酯样品的染色方法，对于任何形状的热塑性聚氨酯样品，均能达到染色均匀的效果；故本发明所提供的染色溶液及使用其的热塑性聚氨酯样品的染色方法，可适用于以3D打印制造的热塑性聚氨酯弹性体。此外，本发明所提供的染色溶液所使用的溶剂为水，而不添加其他溶剂，而可降低废水处理成本。再者，本发明所提供的染色方法，其工艺简便，而可提升产品的生产效率。同时，利用本发明所提供的染色溶液及使用其的热塑性聚氨酯样品的染色方法，可展现极佳的染色深度，而提高材料的耐磨损性。
在本发明的染色溶液中，染料可为一分散性染料；其具体例子包括：分散红60、分散橘61、分散黄93、分散蓝291、分散紫93或其混合物。然而，本发明并不仅限于此，本技术领域已知的分散性染料，均可应用于本发明的染色溶液中。
本发明的染色溶液还可以包括一助剂，该助剂可为木质素磺酸钠，或其它可协助分散性染料分散的表面活性剂。
在本发明的染色溶液中，染料的含量可介于0.0125wt％至1wt％之间，助剂的含量可介于0wt％至0.075wt％之间，而余量为水。
在本发明的染色方法中，在步骤(B)中，染色溶液可加热至90℃以上，且较佳介于90℃至130℃之间。此外，在浸泡热塑性聚氨酯样品时，仍维持溶液温度于90℃至130℃之间。
在本发明的染色方法中，在步骤(C)中，浸泡时间可为10分钟以上，且较佳为10分钟至180分钟，而更佳为30分钟至180分钟。
在本发明的染色方法中，热塑性聚氨酯样品对染料的染色浓度可介于0.5％至20％之间，即0.5％≤(染料重量/热塑性聚氨酯样品种量)≤20％；且较佳是介于5％至10％之间，即0.5％≤(染料重量/热塑性聚氨酯样品种量)≤10％。
在本发明的染色方法中，热塑性聚氨酯样品对水的浴比(即，热塑性聚氨酯样品种量∶水重量)可介于1∶20至1∶40之间。
在本发明的染色方法中，热塑性聚氨酯样品可为一由3D打印制造的热塑性聚氨酯样品。在本发明的一实施方式中，热塑性聚氨酯样品可应用于鞋子的中底部分。
具体实施方式
以下通过具体实施例说明本发明的实施方式，熟习此技艺的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可针对不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
除非文中另有说明，否则说明书及所附权利要求保护范围中所使用的单数形式“一”及“该”包括一或多个个体。
除非文中另有说明，否则说明书及所附权利要求保护范围中所使用的术语“或”通常包括“和/或”的含义。
本发明将通过实施例更具体地说明，但该实施例并非用于限制本发明的范畴。除非特别指明，在下列实施例与比较例中用于表示成份含量以及物质量的「％」是以重量为基准。
在本发明的下述实施例1-6及比较例1-5中，是使用高温搅拌设备进行。其中，对3D打印热塑性聚氨酯(TPU)或发泡聚氨酯(发泡PU)材料进行清洗；将清洗后的材料放入泡制好的染色溶液中进行染色后，干燥。其中，实施例1-6及比较例1-5所使用的染料、助剂、染料浓度([染料/水]×100％)、助剂浓度([助剂/水]×100％)、染色浓度([染料/材料]×100％)、浴比(材料：水)、温度、时间及染后的染色最大深度均列于下表1中。
表1
Figure BDA0001708649920000041
如表1中比较例3及4的结果所示，发泡PU材料经染色后，因染色温度较高，而导致发泡PU有形变的情形发生。如表1中实施例1至6的结果所示，当染色浓度越高时，上色力度越深；当浴比越低时，上色力度越深；当染色时间越长时，上色力度及渗透深度越高；而当染色温度越高时，上色力度及渗透深度越高。特别是，在本发明的染色溶液及染色方法中，分散性染料及染色温度为主要可实现增加材料耐磨损性(渗透深度)的关键因子。因此，使用分散性染料在高温及足够染色时间下，可满足渗透(染色深度)达1mm以上，以达增加产品磨损性效果。
上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以权利要求的保护范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (10)

1.一种热塑性聚氨酯样品的染色方法，包括下列步骤：
(A)提供一染色溶液，该染色溶液包括一染料及水；
(B)加热该染色溶液至90℃以上；
(C)将一热塑性聚氨酯样品浸泡于加热后的该染色溶液中，而浸泡时间为10分钟以上；以及
(D)取出染色后的该热塑性聚氨酯样品。
2.如权利要求1所述的染色方法，其中该染料为一分散性染料。
3.如权利要求1所述的染色方法，其中在步骤(B)中，该染色溶液是加热至90℃～130℃之间。
4.如权利要求1所述的染色方法，其中在步骤(C)中，该浸泡时间为30分钟至180分钟。
5.如权利要求1所述的染色方法，其中该热塑性聚氨酯样品对该染料的染色浓度是介于0.5％至20％之间。
6.如权利要求1所述的染色方法，其中该热塑性聚氨酯样品对该染料的染色浓度是介于5％至10％之间。
7.如权利要求1所述的染色方法，其中该热塑性聚氨酯样品对水的浴比是介于1∶20至1∶40之间。
8.如权利要求1所述的染色方法，其中该热塑性聚氨酯样品为一由3D打印制造的热塑性聚氨酯样品。
9.如权利要求1所述的染色方法，其中该热塑性聚氨酯样品是应用于鞋子的中底部分。
10.一种染色溶液的用途，其是用于一热塑性聚氨酯样品的染色上，其中该染色溶液包括：一染料及水，且该染色溶液染该热塑性聚氨酯样品的温度为90℃以上。
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