CN107722724A - 一种水性热升华墨水及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水性热升华墨水及其制备方法，由以下重量百分比的组分制成：分散染料分散液(18‑50％)、第二分散剂(0.5‑5％)、第二保湿剂(20‑30％)、表面活性剂(0.5‑2％)、第二杀菌剂(0.05‑0.2％)和去离子水(25‑45％)。在制作时，将第二保湿剂、第二杀菌剂、表面活性剂和去离子水于常温下混合搅拌均匀，获得混合液；向上述的混合液中加入染料分散液，在100‑400rpm的转速下低速搅拌0.5‑2小时，获得墨水半成品；取样测试获得的墨水半成品的理化参数，调整其颜色至符合验收标准。本发明的水性热升华墨水具有浓度高，且在极少喷墨量的条件下输出极佳的色彩效果，干燥速度快，能够满足长期连续打印的需要。

Description

一种水性热升华墨水及其制备方法

技术领域

本发明涉及数码喷墨印花领域，具体公开了一种水性热升华墨水及其制备方法。

背景技术

数码喷墨印花技术以其小批量、短工艺流程以及快速交付的特点，可满足于消费者个性化、多样化、快时尚的服装数码印花领域。喷墨打印墨水为喷墨打印技术中的关键。数码印花用水性升华墨水，以其低气味、低挥发性能，因而具有环境友好的特征，被众多消费者青睐。

聚酯纤维是世界上最重要的纺织纤维品种之一，分散染料可通过升华进入聚酯纤维分子间而使织物着色，不影响织物的手感。同时分散染料在聚酯织物喷墨印花中的地位十分突出，制备以分散染料为主要着色剂的水性墨水具有重要的实际应用价值。分散染料不溶于水或者微溶于水，因此通过采用分散剂对分散染料进行表面改性，将分散染料均匀分散于介质水中，并通过加入适当的水溶性有机溶剂来提高墨水的保湿性能。对表面活性剂的筛选则十分重要，合适的表面活性剂可使得墨水同时具有适应喷头和超薄热转印纸。

热升华墨水(又称热转印墨水)就是把低能量，易升华的分散染料制作成数码打印墨水，打印在转印纸上，通过加热，可以在最短的时间内将图像制作到精美的瓷器、金属、化纤布料等材质上，非常适合个性化发展的市场需要和环保的要求。

热转印墨水又可称为热升华墨水，用于加温转移印制产品，热升华墨水色泽鲜艳，打印在纸上图案浅淡清晰，通过热转印机加热转印后，图像清晰，色彩还原度高，而我国目前生产热转印墨水的厂家目前大多集中在南方城市，但国产热转印墨水色泽较浅，对于低克重的热转印纸，出现色彩转移率低，打印在热转印纸上容易出现起皱而剐蹭打印头，导致核心配件(打印头的高损耗)。

发明内容

本发明通过制备一种水性热升华墨水，达到提高墨水的浓度，使其在极少喷墨量的条件下输出极佳的色彩效果，同时满足长期连续打印的需要。

本发明通过先进的大功率纳米研磨设备，将水性分散染料色浆研磨到纳米级，且分散体系稳定；通过调整理化参数，及色彩搭配，使其适用于不同类型打印头的数码印花机，具有优良的输出流畅性和喷头保湿性能，适用性广。

本发明的技术方案是：

一种水性热升华墨水，由以下重量百分比的组分制成：

作为以上技术方案的一种改进，所述分散染料分散液由以下重量百分比的组分制成：

作为以上技术方案的一种改进，所述第二分散剂为高分子聚合物分散剂，为丙烯酸类分散剂、含颜料亲和基团的改性聚醚类分散剂、聚丙烯酸酯类分散剂、含氨基的高分子嵌段聚合物型分散剂、含颜料亲和基团的高分子嵌段共聚物型分散剂、炔二醇类分散剂以及表面活性剂类分散剂中的任意一种或其任意多种的组合。

作为以上技术方案的一种改进，所述第二保湿剂为丙三醇、乙二醇、乙醇、二乙二醇、正丁醇、1，4-丁二醇、二甘醇***、三甘醇二甲醚、二甘醇丁醚以及1，3-丙二醇中的任意一种或其任意多种的组合。

作为以上技术方案的一种改进，所述表面活性剂为阴离子表面表面活性剂以及非离子型表面活性剂中的任意一种或两种的组合。

作为以上技术方案的一种改进，所述第二杀菌剂为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类杀菌剂。

作为以上技术方案的一种改进，所述水性热升华墨水组分中的第一分散剂为高分子聚合物型分散剂与小分子型分散剂的复配物，其中高分子聚合物型分散剂为丙烯酸类分散剂、含颜料亲和基团的改性聚醚类分散剂、聚丙烯酸酯类分散剂、含氨基的高分子嵌段聚合物型分散剂、含颜料亲和基团的高分子嵌段共聚物型分散剂、炔二醇类分散剂以及表面活性剂类分散剂中的任意一种或其任意多种的组合，小分子型分散剂为萘系磺酸甲醛缩合物、木质素分散剂和炔二醇类分散剂中的任意一种或其任意多种的组合。

作为以上技术方案的一种改进，所述第一保湿剂为乙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、1，4-丁二醇、1，2-戊二醇、二乙二醇以及二缩三乙二醇中的任意一种或其任意多种的组合，所述第一杀菌剂为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类杀菌剂。

本发明还提出了用于制备上述分散染料分散液方法，包括以下步骤：

步骤一：将第一分散剂、第一保湿剂、第一杀菌剂和去离子水于常温下混合搅拌均匀，获得混合液；

步骤二：向步骤一中获得的混合液中加入分散染料与研磨锆珠进行高速剪切研磨，获得剪切分散液；

步骤三：向步骤二中获得的剪切分散液与研磨介质进行循环研磨，获得分散染料分散液。

本发明还提出了用于制备上述水性热升华墨水的方法，包括以下步骤：

步骤一：将第二保湿剂、第二杀菌剂、表面活性剂和去离子水于常温下混合搅拌均匀，获得混合液；

步骤二：向步骤一中获得的混合液中加入染料分散液，在100-400rpm的转速下低速搅拌0.5-2小时，获得墨水半成品；

步骤三：取样测试步骤二中获得的墨水半成品的理化参数，调整其颜色至符合验收标准。

本发明基于市场应用在数码印花机上喷头类型，开发两大类高浓度热升华墨水：

(1)基于Epson DX5、DX7、5113、TX600、XP800、TFP打印头，松下(Panasonic)打印头的高浓度热升华墨水；

(2)基于FujiFilm StarFire 1024,Ricoh GEN5等工业级打印头的高浓度热升华墨水。

主要技术指标如下：

(1)粒径：

(2)理化参数：

适用于Epson Panasonic打印头的升华墨水

适用于FujiFilm StarFire 1024,Ricoh GEN5等工业级打印头的升华墨水

与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：

本发明的水性热升华墨水，具有浓度高，一般市场上使用的墨水染料浓度1-1.5倍，能在极少喷墨量的条件下输出极佳的色彩效果，同时满足长期连续打印的需要。本项目热升华墨水能适用于超薄热转印纸(克重＜40g/㎡),达到传统热转移印花用纸成本。本项目热升华墨水喷墨量少，干燥速度快，避免印花图形打印后收纸的沾染，同时改善墨水的表面张力，防止墨水在喷头干燥而堵塞喷头，能完全实现Single pass高速数码印花机打印输出且整体成本与传统热转移印花成本相当。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施例作详细介绍。

实施例1：

分散染料分散液由以下重量百分比的组分制成：

30％分散染料；

20％第一分散剂(丙烯酸类分散剂、含颜料亲和基团的改性聚醚类分散剂、聚丙烯酸酯类分散剂、萘系磺酸甲醛缩合物、木质素分散剂以及炔二醇类分散剂，质量比为1:1:1:1:1:1)；

20％第一保湿剂(乙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400以及聚乙二醇600，质量比为1:1:1:1:1:1)；

0.2％第一杀菌剂(1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类杀菌剂)；

29.8％去离子水。

其中分散染料可根据实际的颜色需要选择，包括黄色品种为C.I.分散黄34，50，54，56，60，64，114；红色品种为C.I.分散红5，60，75,121，146，179，189，202；蓝色品种为C.I.分散蓝3，43，54，56，60，83，96,165，295，359，360；黑色品种为C.I.分散蓝72，分散蓝359，分散蓝360，分散棕1，分散棕BR，分散棕27，分散棕BF，分散红60，分散黄54，中的多种混合染料。

将第一分散剂、第一保湿剂、第一杀菌剂和去离子水于常温下混合搅拌均匀，获得混合液；向上述混合液中加入分散染料后研磨锆珠进行高速剪切研磨，获得剪切分散液；再向获得的剪切分散液中加入研磨介质进行循环研磨，获得分散染料分散液。

实施例2：

分散染料分散液由以下重量百分比的组分制成：

20％分散染料；

25％第一分散剂(含颜料亲和基团的改性聚醚类分散剂、聚丙烯酸酯类分散剂、木质素分散剂以及炔二醇类分散剂，质量比为1:1:2:1)；

25％第一保湿剂(聚乙二醇600、1，4-丁二醇、1，2-戊二醇以及二乙二醇，质量比为1:1:2:2)；

0.5％第一杀菌剂(1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类杀菌剂)；

29.5％去离子水。

其中分散染料可根据实际的颜色需要选择，包括黄色品种为C.I.分散黄34，50，54，56，60，64，114；红色品种为C.I.分散红5，60，75,121，146，179，189，202；蓝色品种为C.I.分散蓝3，43，54，56，60，83，96,165，295，359，360；黑色品种为C.I.分散蓝72，分散蓝359，分散蓝360，分散棕1，分散棕BR，分散棕27，分散棕BF，分散红60，分散黄54，中的多种混合染料。

将第一分散剂、第一保湿剂、第一杀菌剂和去离子水于常温下混合搅拌均匀，获得混合液；向上述混合液中加入分散染料后研磨锆珠进行高速剪切研磨，获得剪切分散液；再向获得的剪切分散液中加入研磨介质进行循环研磨，获得分散染料分散液。

实施例3：

分散染料分散液由以下重量百分比的组分制成：

16％分散染料；

23％第一分散剂(含颜料亲和基团的高分子嵌段共聚物型分散剂、炔二醇类分散剂、表面活性剂类分散剂以及萘系磺酸甲醛缩合物，质量比为1:1:2:3)；

24％第一保湿剂(二乙二醇以及二缩三乙二醇，质量比为1:1)；

0.3％第一杀菌剂(1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类杀菌剂)；

36.7％去离子水。

其中分散染料可根据实际的颜色需要选择，包括黄色品种为C.I.分散黄34，50，54，56，60，64，114；红色品种为C.I.分散红5，60，75,121，146，179，189，202；蓝色品种为C.I.分散蓝3，43，54，56，60，83，96,165，295，359，360；黑色品种为C.I.分散蓝72，分散蓝359，分散蓝360，分散棕1，分散棕BR，分散棕27，分散棕BF，分散红60，分散黄54，中的多种混合染料。

将第一分散剂、第一保湿剂、第一杀菌剂和去离子水于常温下混合搅拌均匀，获得混合液；向上述混合液中加入分散染料后研磨锆珠进行高速剪切研磨，获得剪切分散液；再向获得的剪切分散液中加入研磨介质进行循环研磨，获得分散染料分散液。

实施例4

水性热升华墨水由以下重量百分比的组分制成：

50％分散染料分散液；

1％第二分散剂(丙烯酸类分散剂、含颜料亲和基团的改性聚醚类分散剂、聚丙烯酸酯类分散剂、含氨基的高分子嵌段聚合物型分散剂、含颜料亲和基团的高分子嵌段共聚物型分散剂以及表面活性剂类分散剂，质量比为1:1:1:1:1:1)；

22％第二保湿剂(丙三醇、乙二醇、乙醇、二乙二醇以及正丁醇，质量比为1:1:1:1:1)；

1.9％表面活性剂(阴离子表面表面活性剂以及非离子型表面活性剂，质量比为1:1)；

0.1％第二杀菌剂(1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类杀菌剂)；

25％去离子水。

将第二保湿剂、第二杀菌剂、表面活性剂和去离子水于常温下混合搅拌均匀，获得混合液；向上述的混合液中加入染料分散液，在100-400rpm的转速下低速搅拌0.5-2小时，获得墨水半成品；取样测试获得的墨水半成品的理化参数，调整其颜色至符合验收标准。

实施例5

水性热升华墨水由以下重量百分比的组分制成：

30％分散染料分散液；

4％第二分散剂(丙烯酸类分散剂、含颜料亲和基团的改性聚醚类分散剂以及聚丙烯酸酯类分散剂，质量比为1:2:1)；

28％第二保湿剂(1，4-丁二醇、二甘醇***、三甘醇二甲醚、二甘醇丁醚以及1，3-丙二醇，质量比为1:1:2:2:1)；

1.8％表面活性剂(阴离子表面表面活性剂以及非离子型表面活性剂，质量比为2:1)；

0.2％第二杀菌剂(1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类杀菌剂)；

36％去离子水。

将第二保湿剂、第二杀菌剂、表面活性剂和去离子水于常温下混合搅拌均匀，获得混合液；向上述的混合液中加入染料分散液，在100-400rpm的转速下低速搅拌0.5-2小时，获得墨水半成品；取样测试获得的墨水半成品的理化参数，调整其颜色至符合验收标准。

实施例6

水性热升华墨水由以下重量百分比的组分制成：

20％分散染料分散液；

4％第二分散剂(含氨基的高分子嵌段聚合物型分散剂、含颜料亲和基团的高分子嵌段共聚物型分散剂、炔二醇类分散剂以及表面活性剂类分散剂，质量比为1:1:1:3)；

30％第二保湿剂(乙醇、二乙二醇以及正丁醇，质量比为1:1:3)；

1.8％表面活性剂(阴离子表面表面活性剂)；

0.2％第二杀菌剂(1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类杀菌剂)；

44％去离子水。

将第二保湿剂、第二杀菌剂、表面活性剂和去离子水于常温下混合搅拌均匀，获得混合液；向上述的混合液中加入染料分散液，在100-400rpm的转速下低速搅拌0.5-2小时，获得墨水半成品；取样测试获得的墨水半成品的理化参数，调整其颜色至符合验收标准。

由上述实施例中得到的分散染料分散液，并用其按上述施例中组分比例制得的水性热升华墨水具有浓度高，且在极少喷墨量的条件下输出极佳的色彩效果，干燥速度快，能够满足长期连续打印的需要。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水性热升华墨水，其特征在于：由以下重量百分比的组分制成：

2.根据权利要求1所述的水性热升华墨水，其特征在于：所述分散染料分散液由以下重量百分比的组分制成：

3.根据权利要求1所述的水性热升华墨水，其特征在于：所述第二分散剂为高分子聚合物分散剂，为丙烯酸类分散剂、含颜料亲和基团的改性聚醚类分散剂、聚丙烯酸酯类分散剂、含氨基的高分子嵌段聚合物型分散剂、含颜料亲和基团的高分子嵌段共聚物型分散剂、炔二醇类分散剂以及表面活性剂类分散剂中的任意一种或其任意多种的组合。

4.根据权利要求1所述的水性热升华墨水，其特征在于：所述第二保湿剂为丙三醇、乙二醇、乙醇、二乙二醇、正丁醇、1，4-丁二醇、二甘醇***、三甘醇二甲醚、二甘醇丁醚以及1，3-丙二醇中的任意一种或其任意多种的组合。

5.根据权利要求1所述的水性热升华墨水，其特征在于：所述表面活性剂为阴离子表面表面活性剂以及非离子型表面活性剂中的任意一种或两种的组合。

6.根据权利要求1所述的水性热升华墨水，其特征在于：所述第二杀菌剂为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类杀菌剂。

7.根据权利要求2所述的水性热升华墨水，其特征在于：所述第一分散剂为高分子聚合物型分散剂与小分子型分散剂的复配物，其中高分子聚合物型分散剂为丙烯酸类分散剂、含颜料亲和基团的改性聚醚类分散剂、聚丙烯酸酯类分散剂、含氨基的高分子嵌段聚合物型分散剂、含颜料亲和基团的高分子嵌段共聚物型分散剂、炔二醇类分散剂以及表面活性剂类分散剂中的任意一种或其任意多种的组合，小分子型分散剂为萘系磺酸甲醛缩合物、木质素分散剂和炔二醇类分散剂中的任意一种或其任意多种的组合。

8.根据权利要求2所述的水性热升华墨水，其特征在于：所述第一保湿剂为乙二醇、1,2-丙二醇、丙三醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、1，4-丁二醇、1，2-戊二醇、二乙二醇以及二缩三乙二醇中的任意一种或其任意多种的组合，所述第一杀菌剂为1，2-苯并异噻唑啉-3-酮类杀菌剂。

9.一种制备权利要求2所述的分散染料分散液的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤一：将第一分散剂、第一保湿剂、第一杀菌剂和去离子水于常温下混合搅拌均匀，获得混合液；

步骤二：向步骤一中获得的混合液中加入分散染料与研磨锆珠后进行高速剪切研磨，获得剪切分散液；

步骤三：向步骤二中获得的剪切分散液中加入研磨介质进行循环研磨，获得分散染料分散液。

10.一种制备权利要求1所述的水性热升华墨水的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤一：将第二保湿剂、第二杀菌剂、表面活性剂和去离子水于常温下混合搅拌均匀，获得混合液；

步骤二：向步骤一中获得的混合液中加入染料分散液，在100-400rpm的转速下低速搅拌0.5-2小时，获得墨水半成品；

步骤三：取样测试步骤二中获得的墨水半成品的理化参数，调整其颜色至符合验收标准。