CN113897092A

CN113897092A - 一种水性热转印油墨用稀释剂及其制备方法

Info

Publication number: CN113897092A
Application number: CN202111270716.XA
Authority: CN
Inventors: 刘巍; 朱玲燕; 朱杰; 王尧; 丁菊炎
Original assignee: Jiangsu Longda Textile Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Longda Textile Technology Co ltd
Priority date: 2021-10-29
Filing date: 2021-10-29
Publication date: 2022-01-07

Abstract

本发明公开了一种水性热转印油墨用稀释剂及其制备方法。本发明所述稀释剂包含如下重量份数的组分：水45‑55份，冲淡剂40‑50份，改性糊粉2‑3份，消泡剂0.5‑1份，分散剂0.1‑0.5份，其他助剂1‑2份。本发明通过对稀释剂中组分、配比及制备工艺的优化，所制备的稀释剂具有很好的成膜性、流动性、稳定性，用于凹版热转移印花纸印刷，得到的印花纸具有很好的清晰度、成糊率，良好的均匀度。

Description

一种水性热转印油墨用稀释剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及水性油墨印刷及热转移印花技术领域，特别涉及一种水性热转印油墨用稀释剂及其制备方法。

背景技术

目前转移印花行业内普遍开始使用水性热转移油墨替换醇溶性油墨进行印花生产。因水性油墨使用去离子水做溶解分散载体，替代溶剂型油墨中大量使用的醇类有机溶剂，无挥发性有机气体产生，不污染环境，同时解决了溶剂油墨毒性的问题，具有显著的环保安全特点。同时使用水性油墨印刷相同数量规格消耗量与溶剂油墨对比减少了10％左右，节省了溶剂的成本，减少了废品的出现，大大减少原料使用成本。

转移印花纸上要获得良好的印制效果和印制质量，与油墨配合使用的稀释剂起至关重要的作用。稀释剂一般包含增稠剂、冲淡剂、水等组分。增稠剂可使印花产品给色量高，印花轮廓清晰，色泽鲜艳饱满，提高产品的透网性和触变性。增稠剂多用天然淀粉或海藻酸钠，天然淀粉或海藻酸钠属于纤维素类增稠剂，此类增稠剂的增稠效率高，尤其是对水相的增稠；海藻酸钠含有大量的—COO－，在水溶液中可表现出聚阴离子行为，具有一定的黏附性。海藻酸钠具有明显的pH敏感性。但存在流平性较差，辊涂时飞溅现象较多、稳定性不好，易受微生物降解等缺点。有研究表明，增稠剂的相对分子质量增加，飞溅性也增加。纤维素类增稠剂由于相对分子质量很大，所以易产生飞溅。并且因纤维素亲水性较好，会降低墨膜表面的耐水性。同时天然淀粉成糊困难、海藻酸钠价格较贵，以此为增稠剂配置稀释剂对使用成本产生较大影响。

常规水性油墨降浅时使用冲淡剂进行调整，冲淡剂主要用于降低颜色的深度。但冲淡剂具有一定粘度，加入大量冲淡剂可能会导致油墨成品黏度上升。油墨成品粘度过高造成会产生流动性、粘合性不合理，产生染料分层(颜色不稳定)等问题，出现糊版现象；此时调节油墨成品粘度需要向油墨成品中加入去离子水。去离子水主要用于降低水墨的黏度，用量应控制在3％以内才不致降低水墨的颜色深度，并可保持水墨的pH值不变。但正常情况下去离子水添加数量无法进行可控控制，加入过快造成油墨成品粘度过低，加入数量不足无法改变油墨成品粘度，如果加入较多的去离子水或使用硬度高的水稀释会产生气泡。大量水会使体系表面张力大大增加，产生印刷墨膜化水情况，同时造成成膜性差(放置变色)、染料凝聚、随气温变化性能变化等异常问题影响生产。由于冲淡剂和水是分别进行加入进行改善制作好的油墨成品中，易造成加入数量不均匀，油墨成品稳定性不足，单独加入操作繁琐等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种水性热转印油墨用稀释剂及其制备方法。本发明通过对稀释剂中组分及配比的优化，所制备的稀释剂具有很好的成膜性、流动性、稳定性，用于凹版热转移印花纸印刷，得到的印花纸具有很好的清晰度、成糊率，良好的均匀度。

本发明的技术方案如下：

一种水性热转印油墨用稀释剂，所述稀释剂包含如下重量份数的组分：水45-55份，冲淡剂40-50份，改性糊粉2-3份，消泡剂0.5-1份，分散剂0.1-0.5份，其他助剂1-2份。

进一步地，所述冲淡剂为羟丙基甲基纤维素溶液，羟丙基甲基纤维素的质量分数为5-10％。

进一步地，所述改性糊粉为水性改性聚氨酯树脂与水溶性丙烯酸树脂的混合物，所述水性改性聚氨酯树脂与水溶性丙烯酸树脂的质量比为14-15:5-6。

进一步地，所述水性改性聚氨酯树脂为水性十六脂肪族聚碳酸酯改性物。

进一步地，所述消泡剂为聚醚改性有机硅乳液，分散剂为烷基醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐溶液。

进一步地，所述其他助剂为渗透剂、pH稳定剂、快干剂中的一种或多种。

一种所述稀释剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将水性改性聚氨酯树脂与水溶性丙烯酸树脂按质量比14-15:5-6混合搅拌，得到改性糊粉；

(2)准备15-25份70-80℃的水，以1份/min的速度向水中加入2-3份步骤(1)的改性糊粉，搅拌，静置，得到增稠剂；

(3)向步骤(2)制备的增稠剂中加入20-30份水，0.5-1份消泡剂进行搅拌，静置，得到粘稠状流体；

(4)向步骤(3)制备的粘稠状流体中加入40-50份冲淡剂、0.1-0.5份分散剂，继续搅拌、静置后，加入1-2份其他助剂混合均匀，得到水性热转印油墨用稀释剂。

进一步地，步骤(1)中，所述搅拌的时间为3-5min；步骤(2)中，所述搅拌的速度为500-600r/min，时间为15-20min；所述静置的时间为30-40min。

进一步地，步骤(3)中，搅拌的速度为1000-1200r/min，时间为3-4h；所述静置的时间为10-12h。

进一步地，步骤(4)中，所述搅拌的速度为800-1000r/min，时间为2-4h；所述静置的时间为22-24h。

进一步地，所述水性改性聚氨酯树脂粉与水溶性丙烯酸树脂均为粉末状，水性改性聚氨酯树脂粉的聚合度为3500-4000；所述水溶性丙烯酸树脂的聚合度为4000-5000。

所述水性稀释剂为与凹版热转移印花纸用水性油墨配合的稀释剂。

也可以用作生产时调整油墨原墨与稀释剂混合后制备的油墨成品的粘度。

所述稀释剂用于稀释水性热转印油墨原墨，所述水性热转印油墨中稀释剂与油墨原墨的质量比≤100：1。

本发明有益的技术效果在于：

(1)本发明通过对转移印花用稀释剂中的增稠剂进行改进调整，通过水溶性丙烯酸树脂与羟丙基甲基纤维素的交联作用，从而形成缔合型增稠剂，使不同性能的粘合料悬浮在稀释剂内，使不同大小、不同质量分散染料颗粒，能保持相对稳定，不产生沉淀、分层，并可以控制粘合力(粘度)、成膜性；同时根据相对气温的高低变化(季节变化)对稀释剂中的组成成分含量进行配方调整，控制因稳定变化而造成的挥发速度变动，达到生产的稳定性。

(2)本发明所用水性改性聚氨酯树脂为分子结构中含有—NHCOO—单元的高分子化合物，分子结构中既有亲水部分也有亲油部分，呈现出一定的表面活性。增稠剂分子之间以及与油墨成品中增稠剂溶液和油墨原料中染料分子表面之间的相互作用形成一个网状。网状结构的连接点包括增稠剂分子和吸附在染料表面的增稠剂胶束，可使产品给色量高，印花轮廓清晰，色泽鲜艳饱满，提高产品的透网性和触变性，体系因此有很好的流动性，网状结构的强度和体系的流变特性通过端基的疏水性来控制，长的疏水端基产生强的相互作用，保证有效增稠。

(3)本发明所制备的稀释剂为无色透明粘稠状液体，挥发干燥速度较慢，且适用于不同温度变化，温度对稀释剂使用无明显影。加入此稀释剂既可以降低水性油墨和油墨成品浓度，同时也可以保持油墨成品粘度和pH值在稳定的数值范围，增加油墨的流动性，提高分散油墨在转印纸上的成膜性，提高印制纸张图案均匀度和清晰度，提高油墨成品分散性。减少印刷过程中由于油墨成品粘度变化产生的刀线、气泡、斑点污脏等问题。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的稀释剂的照片。

图2为本发明实施例1制备的稀释剂与对比例1的稀释剂与原墨混合后印制的图案的对比图。

图中：a、为实施例1制备的稀释剂与原墨混合后印制的图案；b、为对比例1的稀释剂与原墨混合后印制的图案。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行具体描述。

实施例1

一种水性热转印油墨用稀释剂，其制备方法包括如下步骤：

将水性改性聚氨酯树脂粉与水溶性丙烯酸树脂粉按质量比3：1混匀后，手动搅拌5min后得到改性糊粉，取出备用。配制羟丙基甲基纤维素溶液作为冲淡剂，使得冲淡剂中羟丙基甲基纤维素的质量分数为10％。准备水性十六脂肪族聚碳酸酯改性的水性改性聚氨酯树脂。

在搅拌桶中加入20份温度80℃的热水，然后向水中加入2份改性糊粉，加入速度为1份/min，以600r/min搅拌15min形成乳白色稠状物，结束后放置30min得到增稠剂。

继续加入35份冷水，1份消泡剂(聚醚改性有机硅乳液)，以1000r/min搅拌4小时。搅拌结束后密封静置10小时得到粘稠状流体。

加入40份冲淡剂到粘稠状流体中，同时加入0.2份分散剂(烷基醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐溶液)，继续搅拌2h，搅拌速度为800转/分钟，混合至均匀获得具有一定粘稠性的液体产物；再加入渗透剂0.5份，pH稳定剂0.5份后用搅拌棒搅拌均匀密封静置24h，待该产物完全充分反应后冷却至室温的到最终稀释剂。

取实施例1制备的稀释剂100g，加入10g水性油墨原墨中，制得凹版印刷用水性热转印油墨成品，图2a为使用本实施例1制备的油墨成品通过凹版印刷得到的印刷品图片。

实施例2

一种水性热转印油墨用稀释剂，其制备方法包括如下步骤：

将水性改性聚氨酯树脂粉与水溶性丙烯酸树脂粉按质量比5:2混匀后，搅拌5min后得到改性糊粉，取出备用；配制羟丙基甲基纤维素溶液作为冲淡剂，使得冲淡剂中羟丙基甲基纤维素的质量分数为10％。准备水性十六脂肪族聚碳酸酯改性的水性改性聚氨酯树脂。

继续加入25份冷水，0.5份消泡剂(聚醚改性有机硅乳液)，以1100r/min搅拌4小时。搅拌结束后密封静置10小时得到粘稠状流体。

加入50份冲淡剂到粘稠状流体中，同时加入0.5份分散剂(烷基醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐溶液)，继续搅拌2h，搅拌速度为800转/分钟，混合至均匀获得具有一定粘稠性的液体产物；再加入渗透剂1份，pH稳定剂1份后用搅拌棒搅拌均匀密封静置24h，待该产物完全充分反应后冷却至室温的到最终稀释剂。

取实施例2制备的稀释剂100g，加入10g水性油墨原墨中，制得凹版印刷用水性热转印油墨成品。

实施例3

一种水性热转印油墨用稀释剂，其制备方法包括如下步骤：

将水性改性聚氨酯树脂粉与水溶性丙烯酸树脂粉按质量比7:3混匀后，搅拌5min后得到改性糊粉，取出备用；配制羟丙基甲基纤维素溶液作为冲淡剂，使得冲淡剂中羟丙基甲基纤维素的质量分数为8％。准备水性十六脂肪族聚碳酸酯改性的水性改性聚氨酯树脂。

在搅拌桶中加入20份温度80℃的热水，然后向水中加入3份改性糊粉，加入速度为1份/min，以560r/min搅拌18min形成乳白色稠状物，结束后放置3035min得到增稠剂。

继续加入35份冷水，1份消泡剂(聚醚改性有机硅乳液)，以1200r/min持续搅拌3.5小时。搅拌结束后密封静置11小时得到粘稠状流体。

加入45份份冲淡剂到粘稠状流体中，同时加入0.5份分散剂(烷基醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐溶液)，继续搅拌4h，搅拌速度为800转/分钟，混合至均匀获得具有一定粘稠性的液体产物；再加入渗透剂0.5份，pH稳定剂0.5份后用搅拌棒搅拌均匀密封静置24h，待该产物完全充分反应后冷却至室温的到最终稀释剂。

取实施例3制备的稀释剂100g，加入10g水性油墨原墨中，制得凹版印刷用水性热转印油墨成品。

实施例4

一种水性热转印油墨用稀释剂，其制备方法包括如下步骤：

将水性改性聚氨酯树脂粉与水溶性丙烯酸树脂粉按质量比14：5混匀后，搅拌5min后得到改性糊粉，取出备用；配制羟丙基甲基纤维素溶液作为冲淡剂，使得冲淡剂中羟丙基甲基纤维素的质量分数为5％。准备水性十六脂肪族聚碳酸酯改性的水性改性聚氨酯树脂。

在搅拌桶中加入20份温度70℃的热水，然后向水中加入2.5份改性糊粉，加入速度为1份/min，以500r/min搅拌20min形成乳白色稠状物，结束后放置40min得到增稠剂。

继续加入25份冷水，0.5份消泡剂(聚醚改性有机硅乳液)，以1200r/min搅拌3小时。搅拌结束后密封静置12小时得到粘稠状流体。

加入50份冲淡剂到粘稠状流体中，同时加入1份分散剂(烷基醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐溶液)，继续搅拌3h，搅拌速度为1000转/分钟，混合至均匀获得具有一定粘稠性的液体产物；再加入渗透剂1份，pH稳定剂1份后用搅拌棒搅拌均匀密封静置22h，待该产物完全充分反应后冷却至室温的到最终稀释剂。

取实施例4制备的稀释剂100g，加入10g水性油墨原墨中，制得凹版印刷用水性热转印油墨成品。

对比例1：

配制羟乙基纤维素溶液作为冲淡剂，使得冲淡剂中羟羟乙基纤维素的质量分数为5％，取冲淡剂10份，加入30份水，用搅拌机以300r/min搅拌20min。搅拌结束放置30min待泡沫消失即得稀释剂。

取100g对比例配制的稀释剂，与10g水性油墨原墨混合，制得凹版印刷用水性热转印油墨成品，图2b为使用该油墨成品通过凹版印刷得到的印刷品图片。

测试例：

1.稀释剂性能测试：

将实施例1-3及对比例1制备的好的稀释剂，根据GB/T1721标准检测稀释剂外观透明度和均匀度，在25℃的暗箱下用透射光观察比色管中的稀释剂的透明情况，是否均匀，是否有杂质。用pH试笔测试稀释剂pH值，静置5小时后通过肉眼观察稀释剂分散性能，有无沉淀出现或溶液上层出现清液的情况。测量结果如表1所示。

表1

由表1可知，本发明实施例1-3制备的稀释剂溶液清晰透明，无悬浮物，分散性和均匀性好。对比例1制备的稀释剂起泡较多，放置后溶液的均匀度差。

取实施例1制备的稀释剂分别装入三个烧杯内，每个烧杯稀释剂的量相同并且取样200g，封上玻璃纸做好标记，然后分别放入室温、35-40℃自动控温箱和-5～-10℃的冷冻箱内，均经72小时后取出，置室温存放1小时。把已置室温存放后的稀释剂通过3#蔡恩粘度杯，测量稀释剂的粘度，采用同样的方法测定不同温度条件下实施例2-3及对比例1的粘度，测量结果如表2所示。

表2

由表2可知，对于本发明实施例1-3制备的稀释剂，温度变化不会对其粘度及使用造成破坏性影响，温度升高稀释剂粘度先增大后减小，室温下你粘度最大，但所有温度范围的粘度均能满足生产使用需求。对比例1在不同温度粘度变化较大，特别是温度降低时，粘度由9增大到12.5，很难适应不同温度变化。

2.凹版印刷用水性热转印油墨成品性能测试：

对实施例1-3及对比例1制备的凹版印刷用水性热转印稀释剂加入水性油墨制作成油墨成品。分别使用刮板细度计进行刮色，通过刮板细度计上颗粒聚集范围确定油墨成品混合后的均匀程度，取实施例1-3及对比例1的油墨成品100g，分别置于烧杯中，静置5小时后通过肉眼观察有无沉淀出现或溶液上层出现清液的情况，以判断混合好的水性油墨成品分散稳定性，用pH试笔测试油墨成品的酸碱度值，测量结果如表3所示。取实施例1制备的凹版印刷用水性热转印油墨成品分别置入三个烧杯内，每个烧杯稀释剂的量相同取200g，封上玻璃纸做好标记，然后将分别放入室温、35-40℃自动控温箱和-5～-10℃的冷冻箱内，均经72小时后取出，置室温存放1小时。把已置室温存放后的稀释剂通过3#蔡恩粘度杯测量稀释剂产品的粘度，采用同样的方法测定不同条件下应用例2-3及对比例1的粘度，测量结果如表3所示。

表3

由表3可知，本发明实施例1-3制备的油墨成品在不同温度下粘度的变化不显著，温度变化不影响油墨成品使用，油墨成品的性能维持在稳定范围，能满足生产使用需求。对比例1制备的油墨成品的粘度受温度影响较为显著。图2为本发明实施例1制备的稀释剂与对比例1的稀释剂与原墨混合后印制的图案的对比图。由图2对比可知，本发明实施例1制备的油墨成品实际印制的产品的清晰度，色度等均较对比例1制备的成品印制的产品优，图b中的印刷品色泽暗淡，出现明显刀线。

3.稀释剂与水性油墨原墨配比对油墨成品性能影响：

分别取15g、30g、50g实施例1制备的稀释剂，加入20g水性油墨原墨，制得凹版印刷用水性热转印油墨成品，分别标记为成品1，成品2，成品3，使用测试例2所述的测试方法测试油墨成品的性能，测试结果如表4所示。

表4

由表4可知，当稀释剂与水性油墨原墨配比，对油墨成品稳定性，pH值无影响，可满足水性油墨正常使用。

上述详细说明是针对本发明其中之一可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种水性热转印油墨用稀释剂，其特征在于，所述稀释剂包含如下重量份数的组分：水45-55份，冲淡剂40-50份，改性糊粉2-3份，消泡剂0.5-1份，分散剂0.1-0.5份，其他助剂1-2份。

2.根据权利要求1所述的稀释剂，其特征在于，所述冲淡剂为羟丙基甲基纤维素溶液，羟丙基甲基纤维素的质量分数为5-10％。

3.根据权利要求1所述的稀释剂，其特征在于，所述改性糊粉为水性改性聚氨酯树脂与水溶性丙烯酸树脂的混合物，所述水性改性聚氨酯树脂与水溶性丙烯酸树脂的质量比为14-15:5-6。

4.根据权利要求1所述的稀释剂，其特征在于，所述水性改性聚氨酯树脂为水性十六脂肪族聚碳酸酯改性物。

5.根据权利要求1所述的稀释剂，其特征在于，所述消泡剂为聚醚改性有机硅乳液，分散剂为烷基醇醚磺基琥珀酸单酯二钠盐溶液。

6.根据权利要求1所述的稀释剂，其特征在于，所述其他助剂为渗透剂、pH稳定剂、快干剂中的一种或多种。

7.一种权利要求1-6任一项所述稀释剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述搅拌的时间为3-5min；步骤(2)中，所述搅拌的速度为500-600r/min，时间为15-20min；所述静置的时间为30-40min。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，搅拌的速度为1000-1200r/min，时间为3-4h；所述静置的时间为10-12h。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述搅拌的速度为800-1000r/min，时间为2-4h；所述静置的时间为22-24h。