CN112593427B - 提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物及其制备方法。该酸性数码印花糊料组合物包括如下组分：20～45重量﹪羧甲基纤维素、10～20重量﹪海藻酸酯、5～15重量％羟乙基甲基纤维素、10～25重量﹪吸附促进剂、10～20重量﹪改性羧甲基纤维素醚、10～25重量﹪改性纳米二氧化硅和5～15重量﹪非离子表面活性剂，以所述提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物的总重量计。本发明的酸性数码印花糊料组合物具有稳定性高、正反面得色高、墨水渗透率高、手感柔软、印花均匀性好、清晰度高等特性，酸性数码印花综合性能优异。

Description

提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物及制备方法

技术领域

本发明涉及一种酸性数码印花糊料组合物及其制备方法，尤其涉及一种用于提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物及其制备方法。

背景技术

数码印花技术是近年兴起的一种新型印花技术，较传统印花方式免却了制版(网)工序，生产方便快捷，花纹精细度高、可多花型小批量加工，在高档印花织物生产过程中被广泛使用。

尼龙、真丝等织物在酸性数码印花前需要经过预处理，然后再进行酸性数码印花(包括数码打印、烘干、汽蒸、水洗步骤)。预处理就是将酸性数码印花底浆浸轧到织物上，酸性数码底浆一般包括酸性数码糊料、尿素及硫酸铵或柠檬酸，而酸性数码糊料是数码底浆的关键组分，所以酸性数码印花糊料关系到印花产品的得色、清晰度、手感等关键指标。

当今市场，要求高品质的独具特色的数码印花织物，要求数码印花织物的反面图案效果最大程度接近正面效果，即要求数码印花墨水完全渗透到上浆后的面料里，以达到这样高品质特殊印花效果。这样的特殊效果有几个优点：①具有无露白。用手逆向摸或硬拉等，布料受力拉伸露出的内部布料不会出现没有印上颜色的白底；②无翻纱。外力刮擦时，衣物不会露出白色的针线眼，显著提高印花织物的美感和产品品质；③低正反差，利用特殊酸性数码糊料，可使酸性墨水深入布料纤维内部，让布料正反两面都能够上色，最大程度满足正反面都需要相同花色，相同墨色的需求。酸性数码印花工艺与传统酸性印花工艺不完全相同。根本区别是前者是先上浆后喷印，而后者是将糊料与染料混合成色浆后再一起印花。要达到提高墨水渗透性的数码印花效果，对糊料的要求有根本不同，前者需要研究墨水中的染料在纤维及浆料中的状态，将墨水中部分染料“透过”浆料及织物，渗透到织物反面并与纤维反应固着，而后者需要研究色浆的渗透性，利用色浆的渗透性将染料一起“带入”纤维内部并渗透到反面。所以提高墨水渗透性的数码印花与提高染料渗透性的常规印花有根本性不同，对糊料的要求也不同。

织物的酸性数码印花深度、清晰度与所用的糊料有直接关系。一般研究者认为面料正面印花深度与反面印花深度呈反比，如何达到较高的正面数码印花深度，同时又能明显提高反面数码印花深度成为难点。目前很多研究者更多的集中在如何提高织物的正面印花深度以及清晰度，很少深入研究如何保证正面印花深度的前提下，进一步提高反面印花深度。如公开号CN107604705A公开了一种预处理浆和一种数码印花工艺，配方包括糊料、吸湿增溶剂和酸性助剂，该预处理浆具有清晰度高、得色高等优点。该发明实质是常规糊料与增溶剂、酸性助剂等功能助剂的复配，一定程度上降低了后续酸和尿素的添加量，主体组分仍然是常规的糊料(瓜尔豆胶、聚丙烯酸盐、多糖类化合物和罗望子胶的至少一种)，作用单一，效果不理想，尤其反面印花效果没有提及。如公开号CN106811993A公开了一种高保水的酸性染料数码印花浆，主要组分为蔗糖脂肪酸酯、焦磷酸二氢钠、柠檬酸淀粉酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、柠檬苦素和水。通过糊料组分的保水性能和防渗化性能，得到的花色无渗化、清晰度高。该发明主要从提高织物正面的清晰度角度进行研究。如公开号CN110886103A公开了一种酸性数码印花底浆及其制备方法，包括增稠剂、助溶剂、吸湿剂、苹果酸、壳聚糖季铵盐、氯化钠、硫酸铵，除了必要的助溶、吸湿及释酸剂，主要组分为增稠剂和壳聚糖季铵盐，该发明目的同样还是提高织物正面印花深度及清晰度，且由于阳离子壳聚糖季铵盐与酸性墨水具有发生反应的风险，容易出现色点、色花。

综合各种公开资料，目前酸性数码印花糊料的开发基本上还是基于传统酸性印花的思维，即如何提高正面印花深度及清晰度，而对于如何不降低正面印花深度的前提下进一步提高反面印花深度的酸性数码印花糊料几乎没有研究，一般的糊料(包括瓜尔豆胶、CMC、CMS、海藻酸钠)不能满足这样的要求。所以研制一种高得色的提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料，对提高及丰富酸性数码印花效果及品质很重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物及其制备方法。

本发明的一个方面提供一种提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物，它包括如下组分：

所述提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物的总重量计。

本发的另一个方面提供一种上述提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物的制备方法，它包括：

先将10～20重量％的改性羧甲基纤维素醚、20～45重量％的羧甲基纤维素、10～20重量％的海藻酸酯、5～15重量％的羟乙基甲基纤维素及10～25重量％促进剂混合均匀，然后加入10～25重量％的改性纳米二氧化硅、5～15重量％的非离子表面活性剂，搅拌30-45min，即得，上述的重量百分数以所述提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物的总重量计。

本发明利用改性纤维素及海藻酸酯的增稠性确保了数码印花的清晰度；吸附促进剂可进一步提高对墨水中酸性染料的吸附性，使得纤维表面染料浓度增大，提高数码印花深度；而改性纳米二氧化硅一方面可以提高对墨水中染料的吸附性，另一方面由于丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷疏水组分的改性，降低了二氧化硅的亲水性，降低了“包裹”于二氧化硅内部的墨水(酸性染料)与纤维的接触程度，进而避免染料过多的“停留在织物表面”，更重要的是笼型倍半硅氧烷的纳米笼型结构，可以和纳米二氧化硅、墨水中染料进行有效结合，使得倍半硅氧烷—纳米二氧化硅—染料“复合体”继续向织物反面渗透并与纤维反应，提高了墨水的渗透性；而非离子表面活性剂不仅对酸性染料进行有效增溶、分散，而且可以提高改性纳米二氧化硅在织物表面及内部的分散，能有效提高酸性数码印花的均匀度、饱满度。

具体实施方式

在一个优选的实施方式中，本发明提供一种提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物，其特征在于：它包括如下组分：

所述提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物的总重量计。

在一个优选的实施方式中，本发明中所用的羧甲基纤维素取代度为0.8-2.5，优选为1－2。

在一个优选的实施方式中，本发明中所用的海藻酸酯为海藻酸C_2-4烷二醇酯，优选为海藻酸丙二醇酯，酯化度为80-98％，优选为85-90％。

在一个优选的实施方式中，本发明中所用的吸附促进剂为硅酸镁锂或硅酸镁铝，细度为350－700目，优选为400-600目。

在一个优选的实施方式中，本发明中所用的改性羧甲基纤维素醚为羧甲基乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、羧甲基羟丙基纤维素、羧甲基磺乙基纤维素中的一种或几种混合物。

在一个优选的实施方式中，本发明中所用的非离子表面活性剂为吐温-80与聚乙二醇(400)单油酸酯或者聚乙二醇(600)单油酸酯的复合物，两者重量为1：1～1：3。

在一个优选的实施方式中，本发明中所用的改性纳米二氧化硅的制备方法包括如下步骤：

将0.5～2.0重量份的纳米二氧化硅和0.5～4重量份的丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷混合，于50-70℃、500-800rpm下搅拌30min，依次加入3～7重量份的聚丙二醇和5～12重量份的1,2-丙二醇，继续搅拌30～45min，降温40℃以下，即得。

本发明提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物的制备方法例如包括如下步骤：

先将10～20重量％的改性羧甲基纤维素醚、20～45重量％的羧甲基纤维素、10～20重量％的海藻酸酯、5～15重量％的羟乙基甲基纤维素及10～25重量％吸附促进剂混合均匀，然后加入10～25重量％的改性纳米二氧化硅、5～15重量％的非离子表面活性剂，搅拌30-45min，即得，上述的重量百分数以所述提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物的总重量计。

在一个优选的实施方式中，上述的搅拌在10-40℃和80-100rpm转速下进行。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料具有稳定性高、得色高、反面印花深度高、手感柔软、印花均匀性好、清晰度高等特性，酸性数码印花综合性能优异。

实施例

本发明各实施例中制得的提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料效果通过以下试验验证

酸性数码印花试验

1.面料：尼龙

2.酸性数码印花底浆配方：

3.酸性数码印花工艺：

浸轧酸性数码底浆(上浆，一浸一轧)→酸性数码打印→烘干→汽蒸(105℃×30min)→冷水洗2道→温水洗(50℃，白地防污皂洗剂雅可赛SW-PA.，2g/L)→冷水洗3道→烘干。

4.性能测试

4.1糊料稳定性

将酸性数码印花糊料按底浆配方配制成糊料浓度为3％的酸性数码印花底浆，然后放置到25℃的烘箱中，放置2个星期，观察有无沉淀，有无分层现象。

4.2表观得色量

使用Datacolor测色配色仪测试酸性数码印花织物的正、反面的力度值，测试3个点取平均值，以某一布面颜色力度值为100，测试布面的正、反面力度值，值越高，深度越高，反之，则越低。

4.3渗透率

采用公式1计算墨水对织物的渗透率。

渗透率(％)＝(反面力度值/正面力度值)×100％ (1)

4.4印花均匀性

4.4.1以布面某一点为标准，测试布面20个位置的颜色力度值，然后计算数值的平均绝对偏差，平均绝对偏差越大说明数据离散度越大，印花布样越不均匀，反之则越均匀。

4.4.2通过5个人目测印花布样的均匀性，按1-5级评级，5级均匀性最好，1级均匀性最差。

4.5印花手感

将酸性数码印花织物用5个人触摸，以闭目触感评定，5级柔软性最好，1级柔软性最差。

4.6酸性数码印花清晰度

4.6.1目测

是否出现花型边界不清晰或“露白地”、渗化等现象。

4.6.2渗化宽度

在XYM型金相视频显微镜下，放大100倍观察在不同打印参数下所得图案的边缘形貌，通过测量打印图案边缘渗化的最大宽度D评价喷墨印花图案的清晰度，渗化宽度越大，图案的清晰度越差。

实施例1：

本实施例所采用的酸性数码印花糊料配方包括如下的原料：

1)本实施例中所用的改性纳米二氧化硅由如下原料和工艺制备：

将上述定量的纳米二氧化硅和丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷混合，于50℃、500rpm下搅拌30min，依次加入聚丙二醇600和1,2-丙二醇，继续搅拌30min，降温40℃以下，即得。

2)本实施例中提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料按如下工艺制备：

先将羧甲基纤维素、海藻酸丙二醇酯、羟乙基甲基纤维素、硅酸镁铝及羧甲基羟乙基纤维素混合均匀，然后加入1)中制得的改性纳米二氧化硅、吐温-80及聚乙二醇(400)单油酸酯，在约25℃和约80rpm转速下搅拌30min，即得。

实施例2：

本实施例所采用的酸性数码印花糊料配方包括如下的原料：

1)本实施例中所用的改性纳米二氧化硅由如下原料和工艺制备：

将上述定量的纳米二氧化硅和丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷混合，于60℃、800rpm下搅拌30min，依次加入聚丙二醇600和1,2-丙二醇，继续搅拌45min，降温40℃以下，即得。

2)本实施例中提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料按如下工艺制备：

先将羧甲基羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、海藻酸丙二醇酯、羟乙基甲基纤维素及硅酸镁锂混合均匀，然后加入1)中制得的改性纳米二氧化硅、吐温-80及聚乙二醇(600)单油酸酯，在约35℃和约100rpm的转速下搅拌30min，即得。

实施例3：

本实施例所采用的酸性数码印花糊料配方包括如下的原料：

1)本实施例中所用的改性纳米二氧化硅由如下原料和工艺制备：

将上述定量的纳米二氧化硅和丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷混合，于60℃、800rpm下搅拌30min，依次加入聚丙二醇600和1,2-丙二醇，继续搅拌30min，降温40℃以下，即得。

2)本实施例中提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料按如下工艺制备：

先将羧甲基纤维素、海藻酸丙二醇酯、羟乙基甲基纤维素、硅酸镁铝及羧甲基羟丙基纤维素混合均匀，然后加入1)中制得的改性纳米二氧化硅、吐温-80及聚乙二醇(400)单油酸酯，在约40℃和约80rpm的转速下搅拌30min，即得。

实施例4：

本实施例所采用的酸性数码印花糊料配方包括如下的原料：

1)本实施例中所用的改性纳米二氧化硅由如下原料和工艺制备：

将上述定量的纳米二氧化硅和丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷混合，于60℃、800rpm下搅拌30min，依次加入聚丙二醇600和1,2-丙二醇，继续搅拌30min，降温40℃以下，即得。

2)本实施例中提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料按如下工艺制备：

先将羧甲基纤维素、海藻酸丙二醇酯、羟乙基甲基纤维素、硅酸镁铝及羧甲基磺乙基纤维素混合均匀，然后加入1)中制得的改性纳米二氧化硅、吐温-80及聚乙二醇(400)单油酸酯，在约35℃和约100rpm的转速下搅拌30min，即得。

实施例5：

本实施例所采用的酸性数码印花糊料配方包括如下的原料：

1)本实施例中所用的改性纳米二氧化硅由如下原料和工艺制备：

将上述定量的纳米二氧化硅和丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷混合，于60℃、800rpm下搅拌30min，依次加入聚丙二醇600和1,2-丙二醇，继续搅拌30min，降温40℃以下，即得。

2)本实施例中提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料按如下工艺制备：

先将羧甲基纤维素、海藻酸丙二醇酯、羟乙基甲基纤维素、硅酸镁铝及羧甲基乙基纤维素混合均匀，然后加入1)中制得的改性纳米二氧化硅、吐温-80及聚乙二醇(400)单油酸酯，在约25℃和约80rpm的转速下搅拌30min，即得。

为了更好的体现本发明的应用效果，将本发明和市售酸性数码印花糊料A(国内)和B(进口)分别对尼龙织物进行上浆，然后进行酸性数码印花，并按4.1-4.6测试效果，结果见表1。

表1不同糊料的酸性数码印花性能比较

从表1看出，本发明提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物的稳定性好，没有出现分层、沉淀现象，而市售产品均出现浑浊或沉淀现象；本发明的正面印花深度略高于市售产品，反面印花深度明显高于市售产品，应用本发明可使得墨水的渗透率达80％以上，而市售产品的渗透率只有25％和27％，说明本发明更能有效地提高了墨水的渗透性，并且本发明的清晰度好于市售产品，渗化宽度在21-31μm，而市售产品清晰度高达200μm以上，差距较大；本发明印花手感达到了5级，较市售产品高1-1.5级；从颜色力度值的平均绝对偏差及目测数据看出，本发明的均匀性明显好于市售产品。综合数据，经本发明可明显提高墨水的渗透性，具有很好的正、反面印花深度、手感及清晰度，酸性数码印花综合性能优异。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物，以所述提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物的总重量计，它包括如下组分：

其中所述的改性纳米二氧化硅由如下工艺制备：

将0.5～2.0重量份的纳米二氧化硅和0.5～4重量份的丙烯酰氧丙基笼型聚倍半硅氧烷混合，于50-70℃、500-800rpm下搅拌均匀，依次加入3～7重量份的聚丙二醇和5～12重量份的1,2-丙二醇，继续搅拌30～45min，降温40℃以下，即得。

2.根据权利要求1所述的提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物，其特征在于：所述的羧甲基纤维素取代度为0.8-2.5。

3.根据权利要求1所述的提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物，其特征在于：所述的海藻酸酯为海藻酸C_2-4烷二醇酯，酯化度为80-98％。

4.根据权利要求3所述的提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物，其特征在于：所述的海藻酸酯为海藻酸丙二醇酯。

5.根据权利要求1所述的提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物，其特征在于：所述的羟乙基甲基纤维素摩尔取代度为1.0-2.0。

6.根据权利要求1所述的提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物，其特征在于：所述的吸附促进剂为硅酸镁锂或硅酸镁铝，细度为350－700目。

7.根据权利要求6所述的提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物，其特征在于：所述的吸附促进剂的细度为400-600目。

8.根据权利要求1所述的提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物，其特征在于：所述的改性羧甲基纤维素醚为羧甲基乙基纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、羧甲基羟丙基纤维素、羧甲基磺乙基纤维素中的一种或几种的混合物。

9.根据权利要求1所述的提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物，其特征在于：所述的非离子表面活性剂为吐温-80与聚乙二醇(400)单油酸酯或者聚乙二醇(600)单油酸酯的复合物，两者重量比为1：1～1：3。

10.一种根据权利要求1－9中任意一项所述的提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物的制备方法，它包括：

先将20～45重量％的羧甲基纤维素、10～20重量％的海藻酸酯、5～15重量％的羟乙基甲基纤维素、10～25重量％吸附促进剂及10～20重量％的改性羧甲基纤维素醚混合均匀，然后加入10～25重量％的改性纳米二氧化硅、5～15重量％的非离子表面活性剂，搅拌30-45min，即得，上述的重量百分数以所述提高墨水渗透性的酸性数码印花糊料组合物的总重量计。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述的方法在10-40℃的温度和80-100rpm的转速下进行。