CN1817981A - 一种纳米级颜料型喷墨印花油墨及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纺织品用纳米级颜料型喷墨印花油墨及其制备方法。油墨由颜料微胶囊、自交联聚合物微胶乳、去离子水、水溶性有机溶剂、防腐剂、保湿剂、表面活性剂和PH调节剂组成。其制备方法为：先将颜料分散成纳米级粒子，然后用非溶剂使水溶性高分子沉析在颜料粒子表面，形成在水中稳定分散的颜料纳米微胶囊(平均粒径小于100nm)，将颜料微胶囊与其他组分按一定比例搅拌混合，即得喷墨印花油墨。本发明的优点在于：油墨的制备工艺简单，稳定性好，适用于各种织物的喷墨印花，不堵喷嘴，织物不需前处理，后处理只需热焙烘，印花图案色牢度好。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨打印油墨，尤其涉及一种纳米级颜料型喷墨印花油墨及其制备方法。
背景技术
喷墨打印为我们提供了一种简单易行的高质量图像输出方法，近年来一种基于喷墨打印的喷墨印花技术(也叫喷射印花，数字印花，数码印花)开始应用于纺织品的印花领域。它通过计算机控制喷印系统，将含有专用染料或颜料的油墨直接喷射在棉、麻、丝、化纤等织物上，从而印出各种图案和花纹。与传统印花方式相比，喷墨印花具有生产效率高、产品质量高、可以任意批量生产、占地小、污染小等优点。
喷墨印花油墨一般可分为两种类型：染料型油墨和颜料型油墨。目前，染料型油墨的生产工艺基本成熟，但是染料型油墨所印制的印花产品存在着耐水牢度和耐光牢度差，易沾污和织物前处理与后处理工艺复杂(如前处理需要上碱和糊料，后处理采用汽蒸)等缺点。而颜料型油墨相比于染料型油墨有其独特的优势：首先颜料油墨对纤维没有选择性，适合于棉、丝、涤纶、羊毛等任何面料。其次，颜料油墨具有优良的耐光牢度和耐气候性，还可免去织物的前处理工序，后处理只需采用热焙烘，废水排放少，耗能低。因此开发颜料型油墨是未来纺织品喷墨印花的发展趋势之一。但颜料不溶于水，颜料粒子在水中倾向于聚集，很难配制成稳定性良好的高浓度油墨，因而印花得色强度低，色彩不艳丽，图案不清晰，易堵塞喷头。
为了改善颜料粒子在水中的分散稳定性，美国专利US 6323257B1利用与重氮盐反应的方法，将水溶性的基团如烷基或芳香烃基磺酸盐、亚硫酸盐、磷酸盐、羧酸盐、铵盐等化学接枝到颜料粒子表面，取得了良好的效果，但不可避免地带来了工艺复杂和成本高等弊病。其他专利，如美国专利US 6443569B1、世界专利WO 03/029362A2、中国专利CN98120818.5、中国专利CN200510040115.4和中国专利CN03116682.2等都采用以下方法制备颜料型喷墨印花油墨：先将颜料研磨成细粉，然后用表面活性剂或聚合物分散剂分散、悬浮在水中制成水基型油墨。该水基型油墨在刚制备好时，颜料粒子粒径都在数百纳米范围，能满足喷墨印花机喷嘴的要求，但随着时间的推移，该水基型油墨中的颜料颗粒又慢慢趋于团聚而沉淀，容易导致油墨堵塞喷墨印花机喷嘴；若要使颜料粒子达到良好的分散效果，就必须提高表面活性剂或聚合物分散剂的添加量，但又会使油墨的表面张力下降过大，不能与喷墨印花机喷嘴和织物表面相匹配或润湿，因此无法在喷墨印花机上使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米级颜料型喷墨印花油墨及其制备方法。
纳米级颜料型喷墨印花油墨包括颜料微胶囊、自交联聚合物微胶乳、去离子水、水溶性有机溶剂、防腐剂、保湿剂、表面活性剂和PH调节剂，其中颜料微胶囊的包覆层是水溶性高分子聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮或聚丙烯酰胺，颜料微胶囊的核是纳米颜料粒子，纳米颜料粒子与包覆层的重量比为1∶3～3∶1，微胶囊的平均粒径小于100nm，微胶囊分散在水性溶液中形成水性分散液，微胶囊在水性分散液中的含量为3～15wt％。
纳米级颜料型喷墨印花油墨的制备方法为：
1)搅拌釜中加入3～10份颜料，3～10份水溶性高分子，0～2份表面活性剂，15～25份N-甲基吡咯烷酮和60～75份去离子水，在30～50℃下快速球磨、砂磨或超声波振荡0.5～6小时后，降至室温，边搅拌边逐滴加入10～50份水溶性高分子的沉淀剂，静置6～24小时，离心，取上层分散液，得颜料微胶囊水性分散液；
或者，搅拌釜中加入3～10份颜料，3～10份水溶性高分子，0～2份表面活性剂，15～25份N-甲基吡咯烷酮和60～75份去离子水，在30～50℃下快速球磨、砂磨或超声波振荡0.5～6小时后，降至室温，边搅拌边逐滴加入10～50份水溶性高分子的沉淀剂，静置6～24小时，加入0.5～5份过硫酸钾，使水溶性高分子在40℃和氮气保护下固化0.5～2小时，离心，取上层分散液，得颜料微胶囊水性分散液；
2)将自交联聚合物微胶乳加入到颜料微胶囊水性分散液中，搅拌5～10分钟后，缓慢加入去离子水、水溶性有机溶剂、保湿剂、防腐剂和表面活性剂，搅拌10～30分钟后，用PH调节剂调节油墨的PH值为6.5～8，过滤，即得颜料型喷墨印花油墨；其中颜料微胶囊水性分散液的含量为30～60wt％，自交联聚合物微胶乳的含量为30～60wt％，去离子水的含量为5～20wt％，水溶性有机溶剂的含量为2～15wt％，保湿剂的含量为2～15wt％，防腐剂的含量为0.1～0.6wt％，表面活性剂的含量为0.1～2wt％，PH调节剂的含量为0.1～1wt％。
本发明基于相分离的原理，即先将颜料粉碎成纳米级粒子，然后用非溶剂使水溶性高分子沉析在颜料粒子表面，形成在水中稳定分散的纳米级颜料微胶囊，再与其他组分按一定比例搅拌混合，得纳米级颜料型喷墨印花油墨。为了使颜料微胶囊壳层的水溶性高分子在以后的油墨配置和储存过程中不再重新溶于水，应选择具有合适溶解度的高分子，即在高温下溶解，低温下凝聚，这可以通过控制水溶性高分子的化学结构(如聚乙烯醇的醇解度)和分子量，或者在形成颜料微胶囊后使高分子发生交联反应，来实现上述目标。因此，利用本发明制得的颜料微胶囊稳定性很好，在室温下放置4个月后，粒径分布基本不变。另外，由于配置的纳米级颜料型喷墨印花油墨中表面活性剂的含量低，所以能很轻松地满足喷墨印花对油墨物化性能的各种苛刻要求，如表面张力、粘度、电导率、PH值、粒径大小及分布等。该油墨在压电型喷墨印花机上进行纺织喷墨印花，工艺简单易行，织物不需要进行专门的前处理，仅需对喷印后的织物在160℃进行热焙烘3～6分钟即可，所得织物色彩鲜艳、花纹清晰，各项色牢度高达3～4级。
具体实施方式
本发明的纳米级颜料型喷墨印花油墨是由颜料微胶囊、自交联聚合物微胶乳、去离子水、水溶性有机溶剂、防腐剂、保湿剂、表面活性剂和PH调节剂组成。
本发明的纳米级颜料型喷墨印花油墨显示出以下特征：(1)20℃时的粘度为2～10mpa·S；(2)表面张力为20～40mN/m；(3)PH值为6.5～8；(4)平均粒径小于100nm，(5)固含量为15～30％。
有关本发明的纳米级颜料型喷墨印花油墨的详细说明如下：
(1)所说的颜料微胶囊水性分散液为对可供选择的商品化颜料进行纳米化分散，再经过微胶囊法对颜料进行包覆后，分散在水性溶液中形成的分散液。商品化的颜料品种如下：
黑色颜料品种为：C.I.颜料黑7(碳黑)、11和1(苯胺黑)，优选碳黑。
黄色颜料品种为：C.I.颜料黄1、3、12、13、14、17、23、24、34、37、42、53、55、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138和153，优选颜料黄14。
品红色颜料品种为：C.I.颜料红1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、92、101、104、105、106、108、112、114、122、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209和219，优选颜料红122。
青色颜料品种为：C.I.颜料蓝1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:5、15:6、16、17:1、56、60和63，优选颜料蓝15:3。
所说的颜料微胶囊中的包覆层是水溶性高分子聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮或聚丙烯酰胺。
所说的颜料微胶囊的核(颜料粒子)/壳(聚合物)的重量比为1∶3～3∶1，优选1∶1，平均粒径小于100nm，微胶囊在水性分散液中的含量为3～15wt％，优选5～12wt％。
(2)所说的自交联聚合物微胶乳为(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚微乳液、苯乙烯-(甲基)丙烯酸(酯)共聚微乳液、丙烯腈-(甲基)丙烯酸(酯)共聚微乳液、丁二烯-丙烯腈共聚微乳液、丁二烯-(甲基)丙烯酸(酯)共聚微乳液或聚氨酯微乳液，优选(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚微乳液，尤其优选含有交联剂N-羟甲基丙烯酰胺的(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚微乳液，以便在乳液成膜过程中，使得交联基团发生反应，形成立体空间网络结构的聚合物膜，将颜料牢固地粘附在织物纤维上，赋予喷墨印花织物良好的耐水洗、耐摩擦等色牢度。。
微乳液中胶粒的平均直径小于100nm，微乳液的固含量为20～50wt％，优选25～35wt％，粘度小于30mPa·S，表面张力大于20mN/m。
(3)所说的水溶性有机溶剂是乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚、乙醇和丙酮等中的一种或一种以上的混合物，优选乙二醇丁醚和丙二醇甲醚。
(4)所说的防腐剂是罗门哈斯公司的罗门哈斯公司的KATHON LXE、KATHON LEX、特罗依公司的TROYSAN 174、TROYSAN 186或TROYSAN192。
(5)所说的保湿剂是丙二醇、丁二醇、丙三醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、聚乙二醇、环己醇和N-甲基吡咯烷酮等中的一种或一种以上的混合物，优选丙二醇和N-甲基吡咯烷酮。
(6)所说的表面活性剂是阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的一种或一种以上的混合物，其中阴离子型表面活性剂是具有如下通式的：
羧酸盐类：RCOOM，式中M代表金属(下同)，R为脂肪烃基和芳香烃基；
烷基硫酸盐：ROSO3M，式中R为C8-18的烷基；
硫酸化油：R(OSO3)COOR’，式中R和R’均为烷基；
脂肪族酰胺硫酸盐：RCONHCH2CHR’OSO3M，式中R和R’均为烷基。
脂肪磺酸盐：RSO3M，式中R为烷基；
脂肪族酰胺磺酸盐：RCONRCH2CHR’SO3M，式中R和R’均为烷基；
烷基苯磺酸盐：RC6H4SO3M，式中R为C1-16的烷基。
非离子表面活性剂是具有如下通式的：
聚氧化乙烯羧酸酯：RCOO(CH2CH2O)nH，式中R为烷基，n＝1～30；
多元醇羧酸酯：
，式中R为烷基；
聚氧化乙烯烷基醚：RO(CH2CH2O)nH，式中R为烷基，n＝1～30；
聚氧化乙烯烷芳基醚：RC6H4O(CH2CH2O)nH，式中R为烷基，n＝1～30。
优选烷基硫酸盐、烷基苯磺酸盐和聚氧化乙烯烷芳基醚，如十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和OP-10。
(7)所说的PH调节剂是三甲胺、三乙胺、三乙醇胺、苯胺、氨水、硼砂、硼酸钠、四硼酸钠和柠檬酸钠中的一种或一种以上的混合物，优选三乙醇胺和苯胺。
(8)所说的纳米级颜料型喷墨印花油墨中，颜料微胶囊水性分散液的含量为30～60wt％，自交联聚合物微胶乳的含量为30～60wt％，去离子水的含量为5～20wt％，水溶性有机溶剂的含量为2～15wt％，保湿剂的含量为2～15wt％，防腐剂的含量为0.1～0.6wt％，表面活性剂的含量为0.1～2wt％，PH调节剂的含量为0.1～1wt％。
(9)纳米级颜料型喷墨印花油墨的制备步骤为：
搅拌釜中加入3～10份颜料，3～10份水溶性高分子，0～2份表面活性剂，15～25份N-甲基吡咯烷酮和60～75份去离子水，在30～50℃下快速球磨、砂磨或超声波振荡0.5～6小时后，降至室温，边搅拌边逐滴加入10～50份水溶性高分子的沉淀剂，静置6～24小时。必要时，加入0.5～5份过硫酸钾，使水溶性高分子在40℃和氮气保护下固化0.5～2小时。离心，取上层分散液，得颜料微胶囊水性分散液；
按(8)所规定的配比，将自交联聚合物微胶乳加入到颜料微胶囊水性分散液中，搅拌5～10分钟后，缓慢加入适量的去离子水、水溶性有机溶剂、保湿剂、防腐剂和表面活性剂，搅拌10～30分钟后，用PH调节剂调节油墨的PH值为6.5～8，过滤，即得颜料型喷墨印花油墨。
下面的实施例用于描述本发明。除另外说明，给出的温度为摄氏温度，份数为重量份，粒径大小和分布采用BrookHaven Instruments公司的90Plus型动态光散射分析仪测试；粘度在20℃恒温水槽中用乌氏粘度计测试，以水为基准物质；表面张力用Dataphysics公司的OCA 20型视频光接触角测量仪测试；采用杭州宏华数码科技股份有限公司的DBP-1600C型数码导带喷射印花机进行喷墨印花试验；喷墨印花织物的耐洗色牢度、耐摩擦色牢度和耐晒色牢度按国家标准GB/T3921-1997、GB/T3920-1997和GB/T8427-1997进行测试。
实施例1
黑色颜料微胶囊水性分散液的制备。
将5g碳黑与150g玻璃珠(直径约为2mm)在50℃下混合搅拌，依次加入1g表面活性剂Tween 60，20ml N-甲基吡咯烷酮，70ml去离子水和0.5ml磷酸三丁酯。继续搅拌4小时，控制搅拌速度为450rpm以获得均一的分散液。然后加入50ml 5wt％的聚乙烯醇(PVA124，醇解度为98～99％)水溶液。上述分散液降至室温，滴加20ml异丙醇，使得聚乙烯醇发生凝聚，包覆在颜料粒子表面，静置12小时，离心，取上层分散液，得到聚乙烯醇包覆碳黑纳米粒子的水性分散液。颜料微胶囊的平均粒径为78.3nm，固含量为6.1％。上述颜料微胶囊在室温下放置4个月后，平均粒径变为84.2nm。
实施例2
黄色颜料微胶囊水性分散液的制备。
按实施例1中所述的方法，所不同的是用颜料黄14代替碳黑，得到聚乙烯醇包覆颜料黄14纳米粒子的水性分散液。颜料微胶囊的平均粒径为54.2nm，固含量为5.9％。
实施例3
品红色颜料微胶囊水性分散液的制备。
按实施例1中所述的方法，所不同的是用颜料红122代替碳黑，得到聚乙烯醇包覆颜料红122纳米粒子的水性分散液。颜料微胶囊的平均粒径为65.3nm，固含量为6.0％。
实施例4
青色颜料微胶囊水性分散液的制备。
按实施例1中所述的方法，所不同的是用颜料蓝15:3代替碳黑，得到聚乙烯醇包覆颜料蓝15:3纳米粒子的水性分散液。颜料微胶囊的平均粒径为33.8nm，固含量为6.0％。
实施例5
黑色颜料微胶囊水性分散液的制备。
将5g碳黑与15ml N-甲基吡咯烷酮，40ml去离子水在40℃下超声波振荡5小时，加入40ml 5wt％的聚乙烯基吡咯烷酮(PVP K-30)水溶液，搅拌15分钟。上述分散液降至室温，滴加15ml丙酮，使得聚乙烯基吡咯烷酮发生凝聚，包覆在颜料粒子表面，静置18小时。然后，加入1g过硫酸钾，在40℃和氮气保护下固化1小时。离心，取上层分散液，得到聚乙烯基吡咯烷酮包覆碳黑纳米粒子的水性分散液。颜料微胶囊的平均粒径为61.5nm，固含量为7.2％。
实施例6
黄色颜料微胶囊水性分散液的制备。
按实施例5中所述的方法，所不同的是用颜料黄14代替碳黑，得到聚乙烯基吡咯烷酮包覆颜料黄14纳米粒子的水性分散液。颜料微胶囊的平均粒径为48.2nm，固含量为7.3％。
实施例7
品红色颜料微胶囊水性分散液的制备。
按实施例5中所述的方法，所不同的是用颜料红122代替碳黑，得到聚乙烯基吡咯烷酮包覆颜料红122纳米粒子的水性分散液。颜料微胶囊的平均粒径为69.4nm，固含量为7.0％。
实施例8
青色颜料微胶囊水性分散液的制备。
按实施例5中所述的方法，所不同的是用颜料蓝15:3代替碳黑，得到聚乙烯基吡咯烷酮包覆颜料蓝15:3纳米粒子的水性分散液。颜料微胶囊的平均粒径为53.1nm，固含量为7.1％。
实施例9
利用微乳液聚合法制备自交联聚合物微胶乳。单体组成为丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、马来酸酐十二醇单酯，其组分配方如表1所示。
表1 自交联聚合物微胶乳配方
| 序号 | 组成 | 份数 |
| 123456789 | 丙烯酸丁酯甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸N-羟甲基丙烯酰胺马来酸酐十二醇单酯十二烷基硫酸钠OP-10过硫酸铵去离子水 | 77105533.23.20.5230 |
将全部的乳化剂(十二烷基硫酸钠和OP-10)、马来酸酐十二醇单酯和200份去离子水置于聚合釜中，高速搅拌10分钟，升温到50℃，加入由16份丙烯酸丁酯、2.5份甲基丙烯酸甲酯、1.25份甲基丙烯酸和1.25份N-羟甲基丙烯酰胺组成的混合物，用氨水调节反应体系的pH值为6.5～7.0，继续搅拌乳化30分钟，然后升温至60℃，加入0.25份用30份水溶解好的引发剂(过硫酸铵)溶液到反应体系中进行微乳液聚合，继续搅拌至微乳液出现深蓝色乳光。升温到78℃，加入剩余的引发剂，并开始滴加剩余单体，4小时内全部滴加完，继续保温1.0小时，降温，冷却出料，过滤，即得半透明乳白色纳米级微胶乳。
制备出的微乳液无沉淀，平均粒径46.5nm，最大粒径为71.7nm，最小粒径为26.5nm，粘度为10.2mPa·S，表面张力为30.3mN/m，固体含量为25.8％。
实施例10
利用微乳液聚合法制备自交联聚合物微胶乳。单体组成为丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺，其组分配方如表2所示。
表2 自交联聚合物微胶乳配方
| 序号 | 组成 | 份数 |
| 12345678 | 丙烯酸丁酯苯乙烯甲基丙烯酸N-羟甲基丙烯酰胺十二烷基硫酸钠OP-10过硫酸铵去离子水 | 5040553.23.20.5230 |
将全部的乳化剂(十二烷基硫酸钠和OP-10)和200份去离子水置于聚合釜中，高速搅拌10分钟，升温到50℃，加入由12.5份丙烯酸丁酯、10份苯乙烯、1.25份甲基丙烯酸和1.25份N-羟甲基丙烯酰胺组成的混合物，用氨水调节反应体系的PH值为6.5～7.0，继续搅拌乳化30分钟，然后升温至60℃，加入0.25份用30份水溶解好的引发剂(过硫酸铵)溶液到反应体系中进行微乳液聚合，继续搅拌至微乳液出现深蓝色乳光。升温到78℃，加入剩余的引发剂，并开始滴加剩余单体，4小时内全部滴加完，继续保温1.0小时，降温，冷却出料，过滤，即得半透明乳白色纳米级微胶乳。
制备出的微乳液平均粒径63.1nm，最大粒径为94.6nm，最小粒径为23.5nm，粘度为8.7mPa·S，表面张力为33.1mN/m，固体含量为26.7％。
实施例11
按表3配方配制黑色纳米级颜料型喷墨印花油墨。
表3 喷墨印花油墨配方
| 序号 | 组成 | 质量百分比，％ |
| 12345678 | 实施例1中的颜料微胶囊水性分散液实施例9中的自交联聚合物微胶乳丙二醇乙二醇丁醚KATHON LXE去离子水三乙醇胺十二烷基硫酸钠共计 | 4535620.1110.50.4100 |
按表3所规定的配比，将自交联聚合物微胶乳加入到颜料微胶囊水性分散液中，搅拌10分钟后，缓慢加入适量的去离子水、水溶性有机溶剂、保湿剂、防腐剂和表面活性剂，搅拌20分钟后，用PH调节剂调节油墨的PH值为7.5，过滤，即得黑色颜料型喷墨印花油墨。
制备出的喷墨印花油墨的性能为：固体含量为16.8％，粘度为4.1mPa·S，表面张力为32mN/m，平均粒径为75.2nm。
实施例12
配制黄色、品红色和青色纳米级颜料型喷墨印花油墨。
按实施例11中所述的方法，所不同的是分别用实施例2-4中的颜料微胶囊水性分散液代替实施例1中的颜料微胶囊水性分散液，得到的喷墨印花油墨的性能为：固体含量为15～17％，粘度为3～5mPa·S，表面张力为31～34mN/m，平均粒径小于100nm。
实施例13
按表4配方配制黑色纳米级颜料型喷墨印花油墨。
表4 喷墨印花油墨配方
| 序号 | 组成 | 质量百分比，％ |
| 12345678 | 实施例5中的颜料微胶囊水性分散液实施例10中的自交联聚合物微胶乳N-甲基吡咯烷酮丙二醇甲醚TROYSAN 174去离子水苯胺十二烷基苯磺酸钠共计 | 4040530.1110.50.4100 |
按表4所规定的配比，将自交联聚合物微胶乳加入到颜料微胶囊水性分散液中，搅拌10分钟后，缓慢加入适量的去离子水、水溶性有机溶剂、保湿剂、防腐剂和表面活性剂，搅拌20分钟后，用PH调节剂调节油墨的pH值为7.0，过滤，即得黑色颜料型喷墨印花油墨。
制备出的喷墨印花油墨的性能为：固体含量为17.4％，粘度为4.3mPa·S，表面张力为31mN/m，平均粒径为88.3nm。
实施例14
配制黄色、品红色和青色纳米级颜料型喷墨印花油墨。
按实施例13中所述的方法，所不同的是分别用实施例6-8中的颜料微胶囊水性分散液代替实施例5中的颜料微胶囊水性分散液，得到的喷墨印花油墨的性能为：固体含量为16～18％，粘度为3～5mPa·S，表面张力为30～33mN/m，平均粒径小于100nm。
实施例15
将实施例11-12或13-14中的喷墨印花油墨加入到喷墨印花机的连续供墨系统中，按下列工艺进行棉布喷墨印花试验：喷墨印花机印花→烘干(80℃，3min)→焙烘(160℃，3min)→成品。
结果为喷墨印花试验稳定，不阻塞喷头，且喷后喷头易清洗。所得喷墨印花织物花纹清晰、鲜艳，其色牢度为：耐洗色牢度4级；耐摩擦色牢度为干摩3-4级、湿摩3级；耐光色牢度4级。
Claims (10)
1.一种纳米级颜料型喷墨印花油墨，其特征在于，它包括颜料微胶囊、自交联聚合物微胶乳、去离子水、水溶性有机溶剂、防腐剂、保湿剂、表面活性剂和PH调节剂，其中颜料微胶囊的包覆层是水溶性高分子聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮或聚丙烯酰胺，颜料微胶囊的核是纳米颜料粒子，纳米颜料粒子与包覆层的重量比为1∶3～3∶1，微胶囊的平均粒径小于100nm，微胶囊分散在水性溶液中形成水性分散液，微胶囊在水性分散液中的含量为3～15wt％。
2.根据权利要求1所述的一种纳米级颜料型喷墨印花油墨，其特征在于所说的纳米颜料粒子的颜料品种如下：
黑色颜料品种为：C.I.颜料黑7(碳黑)、11和1(苯胺黑)。
黄色颜料品种为：C.I.颜料黄1、3、12、13、14、17、23、24、34、37、42、53、55、81、83、95、97、98、100、101、104、108、109、110、117、120、138和153。
品红色颜料品种为：C.I.颜料红1、2、3、5、17、22、23、31、38、48:2、48:3、48:4、49:1、52:2、53:1、57:1、60:1、63:1、63:2、64:1、81、83、88、92、101、104、105、106、108、112、114、122、123、146、149、166、168、170、172、177、178、179、185、190、193、209和219。
青色颜料品种为：C.I.颜料蓝1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:5、15:6、16、17:1、56、60和63。
3.根据权利要求1所述的一种纳米级颜料型喷墨印花油墨，其特征在于所说的自交联聚合物微胶乳为(甲基)丙烯酸—(甲基)丙烯酸酯共聚微乳液、苯乙烯—(甲基)丙烯酸(酯)共聚微乳液、丙烯腈—(甲基)丙烯酸(酯)共聚微乳液、丁二烯—丙烯腈共聚微乳液、丁二烯—(甲基)丙烯酸(酯)共聚微乳液或聚氨酯微乳液，微乳液中胶粒的平均直径小于100nm，微乳液的固含量为20～50wt％，粘度小于30mPa·S，表面张力大于20mN/m。
4.根据权利要求1所述的一种纳米级颜料型喷墨印花油墨，其特征在于所说的水溶性有机溶剂是乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇甲醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚、三丙二醇甲醚、乙醇和丙酮等中的一种或一种以上的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种纳米级颜料型喷墨印花油墨，其特征在于所说的防腐剂是罗门哈斯公司的KATHON LXE、KATHON LEX、特罗依公司的TROYSAN 174、TROYSAN 186或TROYSAN 192。
6.根据权利要求1所述的一种纳米级颜料型喷墨印花油墨，其特征在于所说的保湿剂是丙二醇、丁二醇、丙三醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、三丙二醇、聚乙二醇、环己醇和N-甲基吡咯烷酮等中的一种或一种以上的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种纳米级颜料型喷墨印花油墨，其特征在于所说的表面活性剂是阴离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂的一种或一种以上的混合物，其中阴离子型表面活性剂是具有如下通式的：
羧酸盐类：RCOOM，式中M代表金属(下同)，R为脂肪烃基和芳香烃基；
烷基硫酸盐：ROSO3M，式中R为C8-18的烷基；
硫酸化油：R(OSO3)COOR’，式中R和R’均为烷基；
脂肪族酰胺硫酸盐：RCONHCH2CHR’OSO3M，式中R和R’均为烷基。
脂肪磺酸盐：RSO3M，式中R为烷基；
脂肪族酰胺磺酸盐：RCONRCH2CHR’SO3M，式中R和R’均为烷基；
烷基苯磺酸盐：RC6H4SO3M，式中R为C1-16的烷基。
非离子表面活性剂是具有如下通式的：
聚氧化乙烯羧酸酯：RCOO(CH2CH2O)nH，式中R为烷基，n＝1～30；多元醇羧酸酯：
聚氧化乙烯烷基醚：RO(CH2CH2O)nH，式中R为烷基，n＝1～30；
聚氧化乙烯烷芳基醚：RC6H4O(CH2CH2O)nH，式中R为烷基，n＝1～30。
8.根据权利要求1所述的一种纳米级颜料型喷墨印花油墨，其特征在于所说的PH调节剂是三甲胺、三乙胺、三乙醇胺、苯胺、氨水、硼砂、硼酸钠、四硼酸钠和柠檬酸钠中的一种或一种以上的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种纳米级颜料型喷墨印花油墨，其特征在于所说的纳米级颜料型喷墨印花油墨中，颜料微胶囊水性分散液的含量为30～60wt％，自交联聚合物微胶乳的含量为30～60wt％，去离子水的含量为5～20wt％，水溶性有机溶剂的含量为2～15wt％，保湿剂的含量为2～15wt％，防腐剂的含量为0.1～0.6wt％，表面活性剂的含量为0.1～2wt％，PH调节剂的含量为0.1～1wt％。
10.一种如权利要求1所述纳米级颜料型喷墨印花油墨的制备方法，其特征在于其制备步骤为：
1)搅拌釜中加入3～10份颜料，3～10份水溶性高分子，0～2份表面活性剂，15～25份N-甲基吡咯烷酮和60～75份去离子水，在30～50℃下快速球磨、砂磨或超声波振荡0.5～6小时后，降至室温，边搅拌边逐滴加入10～50份水溶性高分子的沉淀剂，静置6～24小时，离心，取上层分散液，得颜料微胶囊水性分散液；
或者，搅拌釜中加入3～10份颜料，3～10份水溶性高分子，0～2份表面活性剂，15～25份N-甲基吡咯烷酮和60～75份去离子水，在30～50℃下快速球磨、砂磨或超声波振荡0.5～6小时后，降至室温，边搅拌边逐滴加入10～50份水溶性高分子的沉淀剂，静置6～24小时，加入0.5～5份过硫酸钾，使水溶性高分子在40℃和氮气保护下固化0.5～2小时，离心，取上层分散液，得颜料微胶囊水性分散液；
2)将自交联聚合物微胶乳加入到颜料微胶囊水性分散液中，搅拌5～10分钟后，缓慢加入去离子水、水溶性有机溶剂、保湿剂、防腐剂和表面活性剂，搅拌10～30分钟后，用PH调节剂调节油墨的PH值为6.5～8，过滤，即得颜料型喷墨印花油墨；其中颜料微胶囊水性分散液的含量为30～60wt％，自交联聚合物微胶乳的含量为30～60wt％，去离子水的含量为5～20wt％，水溶性有机溶剂的含量为2～15wt％，保湿剂的含量为2～15wt％，防腐剂的含量为0.1～0.6wt％，表面活性剂的含量为0.1～2wt％，PH调节剂的含量为0.1～1wt％。
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