CN110358364A - 高温分散直喷黑色墨水及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高温分散直喷黑色墨水及其制备方法，要解决的技术问题是提高高温分散直喷黑色墨水色彩饱和度。本发明的高温分散直喷黑色墨水，包括以下质量百分比组份：高温分散黑色染料15～49.35％，分散剂0.5～20％，有机溶剂30～60％，水20～50％。本发明的高温分散直喷黑色墨水的制备方法，包括以下步骤：制备高温分散黑色染料、分散液、高温分散直喷黑色墨水。本发明与现有技术相比，选用高温分散黑色染料、分散剂、有机溶剂、水表面活性和防腐剂，选择相应的工艺参数，得到高温分散直喷黑色墨水，具有色彩饱和度高、稳定性优良、黑度高、性价比高的优点，为数码分散染料印花提供了更好的黑色选择方案。
Description
技术领域
本发明涉及一种数码印染材料及其制备方法，特别是一种数码印花墨水及其制备方法。
背景技术
在目前的数码印花行业中，市场上存在高温分散直喷黑色墨水质量参差不齐。国产高温分散直喷黑色墨水色彩饱和度较低，国外高温分散直喷黑色墨水色彩饱和度较好但价格昂贵，在竞争日趋激烈的数码印花市场中难以推广。高温分散黑色墨水主要应用于数码印花，数码印花相对于传统印染有以下优势：
1.印花过程全数字化，印花产品的设计、生产更加灵活多变；
2.数码印花采用数字化控制，色彩表达更加精确，设计稿更容易保存或更改，数字化控制有更好的重现性。传统印染设计稿定型后难以更改，对于色彩细节的把控没有数码印花准确，传统印染生产过程中产生大量的废水，对于环境不友好，传统印染对染料的利用率低，浪费大量染料。
3.数码印花对环境友好，喷印过程中不需要水，染料利用率高，没有染料废液。
由于传统印染存在的弊端，不再适用现代印染工业的发展方向，新的数码印花方式必将取而代之，同时也需要各种更加适用于数码印花机的墨水。现有技术高温分散直喷黑色墨水大多采用高温分散蓝染料60，高温分散红染料343，高温分散橙染料44，染料黑色黑度不高，色彩饱和度较低，导致最终成品黑度较差，很难达到理想的效果。色相、纯度(饱和度)、明度被称为色彩的三大要素，饱和度为0的颜色为无彩色。高温分散直喷黑色墨水色彩饱和度较低会导致印花成品品质达不到理想的色彩效果，而影响印花成品品质。
发明内容
本发明的目的是提供一种高温分散直喷黑色墨水及其制备方法，要解决的技术问题是提高高温分散直喷黑色墨水色彩饱和度。
本发明采用以下技术方案：一种高温分散直喷黑色墨水，包括以下质量百分比组份：高温分散黑色染料15～49.35％，分散剂0.5～20％，有机溶剂30～60％，水20～50％。
本发明的高温分散直喷黑色墨水含有表面活性剂0.1～5％，防腐剂0.05～0.2％。
本发明的水质量百分比组份为30～40％。
本发明的高温分散黑染料按质量百分比，由以下染料组成：30～70％的高温分散蓝染料、10～40％的高温分散红染料、10～35％的高温分散橙染料；所述高温分散蓝染料为编号60、73、79、87、291、165、366和354中的一种以上；所述高温分散红染料为编号92、153、167、177和343中的一种以上；所述高温分散橙染料为编号44、288、73、31、76、30和29中的一种以上。
本发明的分散剂为Dispers 650、Dispers 651、Dispers653、Dispers 655和Dispers 656中的一种或两种；所述有机溶剂为乙二醇、聚乙二醇200、二甘醇、丁二醇、三甘醇、丙二醇、聚丙二醇、甘油、乙二醇--甲醚、二甘醇--甲醚和二甘醇--丁醚中的一种以上；所述表面活性剂为APEO、Surfynol 440、Surfynol 420、Surfynol 465、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES、平平加、烷基酚聚氧乙烯基醚OP-10和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO中的一种或两种；所述防腐剂采用Proxel GXL。
本发明的高温分散直喷黑色墨水由以下质量百分比组份组成：高温分散黑色染料20％，分散剂5％，有机溶剂45％，去离子水29.35％，表面活性剂0.5％，防腐剂0.15％。
本发明的高温分散黑色染料由70％高温分散蓝染料79，10％高温分散红染料167，20％高温分散橙染料288组成；所述分散剂采用Dispers 655；所述有机溶剂采用甘油和乙二醇；所述水为去离子水；所述表面活性剂采用Surfynol 440和Surfynol 465。
一种高温分散直喷黑色墨水的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、室温下，按质量百分比，将30～70％的高温分散蓝染料、10～40％的高温分散红染料、10～35％的高温分散橙染料，混合均匀，得到高温分散黑色染料；
所述高温分散蓝染料为编号60、73、79、87、291、165、366和354中的一种以上；高温分散红染料为编号92、153、167、177和343中的一种以上，高温分散橙染料为编号44、288、73、31、76、30和29中的一种以上；
步骤二、按质量百分比，将高温分散黑色染料15～49.35％和分散剂0.5～20％混合后，使用直径0.25～0.35mm的锆珠，高温分散黑色染料和分散剂之和与锆珠的体积比为1：6，转速2200～2800r/min，研磨分散24h，得到分散液；
所述分散剂为Dispers 650、Dispers 651、Dispers 653、Dispers 655和Dispers 656中的一种或两种组合；
步骤三、在分散液中加入有机溶剂30～60％，去离子水20～50％，表面活性剂0.1～5％，防腐剂0.05～0.2％，转速2200～2800r/min，搅拌60min后，用孔径为0.22um滤膜过滤，取滤液，得到高温分散直喷黑色墨水；
所述有机溶剂为乙二醇、聚乙二醇200、二甘醇、丁二醇、三甘醇、丙二醇、聚丙二醇、甘油、乙二醇--甲醚、二甘醇--甲醚和二甘醇--丁醚中的一种以上；
所述表面活性剂为APEO、Surfynol 440、Surfynol 420、Surfynol 465、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES、平平加、烷基酚聚氧乙烯基醚OP-10和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO中的一种或两种；
所述防腐剂采用Proxel GXL。
本发明的方法高温分散黑色染料20％，分散剂5％，有机溶剂45％，去离子水29.35％，表面活性剂0.5％，防腐剂0.15％。
本发明的方法高温分散黑色染料由70％高温分散蓝染料79，10％高温分散红染料167，20％高温分散橙染料288组成；所述分散剂采用Dispers 655；所述有机溶剂采用甘油和乙二醇；所述水为去离子水；所述表面活性剂采用Surfynol 440和Surfynol 465。
本发明与现有技术相比，选用高温分散黑色染料、分散剂、有机溶剂、水表面活性和防腐剂，选择相应的工艺参数，得到高温分散直喷黑色墨水，具有色彩饱和度高、稳定性优良、黑度高、性价比高的优点，为数码分散染料印花提供了更好的黑色选择方案。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。本发明的高温直喷分散黑色墨水(墨水)，由以下质量百分比组份组成：
高温分散黑色染料15～49.35％，分散剂0.5～20％，有机溶剂30～60％，水20～50％，表面活性剂0.1～5％，防腐剂0.05～0.2％。水较好为30～40％。
本发明的墨水，还可以由以下质量百分比组份组成：高温分散黑色染料15～49.35％，分散剂0.5～20％，有机溶剂30～60％，水20～50％。
高温分散黑染料按质量百分比，由以下染料组成：30～70％的高温分散蓝染料、10～40％的高温分散红染料、10～35％的高温分散橙染料。
高温分散蓝染料为编号60、73、79、87、291、165、366和354中的一种以上。较好为高温分散蓝染料79。
高温分散红染料为编号92、153、167、177和343中的一种以上。较好为高温分散红染料167。
高温分散橙染料为编号44、288、73、31、76、30和29中的一种以上。较好为高温分散橙染料288。
分散剂为Dispers 650、Dispers 651、Dispers 653、Dispers 655和Dispers 656中的一种或两种组合。较好为Dispers655。
分散剂用于改善分散染料润湿性和稳定性。分散剂使颜料润湿，减少完成分散过程所需要的时间和能量，稳定所分散的颜料的分散体，改性颜料粒子表面性质，调整颜料粒子的运动性。具体体现在以下几个方面：缩短分散时间，提高光泽，提高着色力和遮盖力，改善展色性和调色性，防止浮色发花，防止絮凝，防止沉降。
有机溶剂为乙二醇、聚乙二醇200、二甘醇、丁二醇、三甘醇、丙二醇、聚丙二醇、甘油、乙二醇--甲醚、二甘醇--甲醚和二甘醇--丁醚中的一种以上。较好为甘油和乙二醇
有机溶剂用于调节最终产品墨水的粘度、保湿性能。若保湿性能差喷头表面的墨水容易干，对打印流畅性有较大不良影响。
水和有机溶剂用于调节墨水的粘度，粘度的大小决定了墨水在机器墨路的流动性，粘度太大会导致墨水流动性差，墨水供应不畅；粘度太小会导致喷头容易滴墨，影响正常打印。因此合理选择确定水和有机溶剂之间的比例，水和有机溶剂在墨水中的比例，对墨水的整体性质有较大影响。
表面活性剂为APEO、Surfynol 440、Surfynol 420、Surfynol 465、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES、平平加、烷基酚聚氧乙烯基醚OP-10和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO中的一种或两种组合。较好为Surfynol 440和Surfynol 465。
表面活性剂用于调节墨水表面张力，表面张力的控制对于墨水喷射墨滴的形成具有重要影响，表面张力过高会导致墨滴***较慢，在高速打印过程中容易断裂产生断线，表面张力过低会导致喷射过程中形成很多卫星点，影响印迹效果。
防腐剂采用Proxel GXL。Proxel GXL为一种保护工业水基产品免受细菌、酵母和真菌腐败的光谱杀菌剂，有效成分是1,2-苯丙异噻唑啉-3-酮。
防腐剂用于防止细菌、酵母和真菌的生长繁殖，这些微生物的繁殖会影响墨水的品质。
高温分散蓝染料、高温分散红染料、高温分散橙染料、分散剂、有机溶剂、表面活性剂、防腐剂采用工业纯原料，水为去离子水。
本发明的高温分散直喷黑色墨水的制备方法，包括以下步骤：
一、室温下(23℃±2℃)，按质量百分比，将30～70％的高温分散蓝染料、10～40％的高温分散红染料、10～35％的高温分散橙染料，混合均匀，得到高温分散黑色染料。
高温分散蓝染料为编号60、73、79、87、291、165、366和354中的一种以上。较好为高温分散蓝染料79。
高温分散红染料为编号92、153、167、177和343中的一种以上。较好为高温分散红染料167。
高温分散橙染料为编号44、288、73、31、76、30和29中的一种以上。较好为高温分散橙染料288。
二、按质量百分比，将高温分散黑色染料15～49.35％和分散剂0.5～20％混合后，使用直径0.25～0.35mm的锆珠，高温分散黑色染料和分散剂之和与锆珠的体积比为1：6，转速2200～2800r/min，研磨分散24h，得到分散液。
分散剂为Dispers 650、Dispers 651、Dispers 653、Dispers 655和Dispers 656中的一种或两种组合。较好为Dispers655。
三、在分散液中加入有机溶剂30～60％，去离子水20～50％，表面活性剂0.1～5％，防腐剂0.05～0.2％，转速2200～2800r/min，搅拌60min后，用孔径为0.22um滤膜过滤，取滤液，得到高温分散直喷黑色墨水。
有机溶剂为乙二醇、聚乙二醇200、二甘醇、丁二醇、三甘醇、丙二醇、聚丙二醇、甘油、乙二醇--甲醚、二甘醇--甲醚和二甘醇--丁醚中的一种以上。较好为甘油和乙二醇。较好为Surfynol 440和Surfynol 465。
表面活性剂为APEO、Surfynol 440、Surfynol 420、Surfynol 465、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES、平平加、烷基酚聚氧乙烯基醚OP-10和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO中的一种或两种。较好为Surfynol 440和Surfynol 465。
防腐剂采用Proxel GXL。
高温分散蓝染料、高温分散红染料、高温分散橙染料、分散剂、有机溶剂、表面活性剂、防腐剂采用工业纯原料。
将实施例制备得到的墨水和对比例的墨水，采用高温分散直喷印花方法，采用深圳市全印图文技术有限公司的TF1804型数码印花机，在布料上打印出A4纸大小黑色色块图片。印花工作温度为15～35℃，湿度为20～80％，然后烘干，烘干温度为40～80℃，时间为1～5min，烘干只是为了将布料上的墨水烘干，便于收卷布料，防止收卷过程中墨水未干造成沾色污染，温度和时间根据具体使用条件调整，不会影响最终成品品质，最后汽蒸固色温度为160～200℃，时间为8～12min。对色彩饱和度进行测试。
高温分散直喷黑色墨水色彩饱和度测试方法：
将色块图片用爱色丽(上海)色彩科技有限公司的x-rite型色差仪测试颜色模型Lab(L)值，设置为D65/10°，比较L值的大小，L值越大表示色饱和度越低，L值越小表示色饱和度越高。
观察外观黑度，将打印好的色块采用符合GB/T32387-2015通用比色箱标准的比色箱(SpectraLight QC标准光源对色灯箱)，在日光模式下目视观察对比各色块间黑度差异。
实施例1
高温分散直喷黑色墨水由以下质量百分比组份组成：高温分散黑色染料20％，分散剂5％，有机溶剂45％，去离子水29.35％，表面活性剂0.5％，防腐剂0.15％。
高温分散黑色染料由70％高温分散蓝色染料79、10％高温分散红色染料167、20％高温分散橙色染料288组成。
分散剂采用Dispers 655。
有机溶剂采用甘油和乙二醇。
表面活性剂采用Surfynol 440和Surfynol 465。
防腐剂采用Proxel GXL。
制备方法：
步骤一、室温(20℃)下，按上述质量百分比，将高温分散蓝染料、高温分散红染料、高温分散橙染料，混合均匀，得到高温分散黑色染料。
步骤二、将高温分散黑色染料和分散剂混合后，在研磨机中使用直径0.35mm的锆珠，高温分散黑色染料和分散剂之和与锆珠的体积比为1：6，转速2400r/min，研磨分散24h，得到分散液。
步骤三、将分散液放入反应釜中，按上述质量百分比加入有机溶剂、去离子水、表面活性剂、防腐剂，转速600r/min，搅拌60min后，用美国whatman公司0.22um滤膜过滤，得到滤液为高温分散直喷黑色墨水。
将实施例得到的墨水在数码印花机上的应用：
1.印花：在织物上，将墨水用于数码印花机中直接喷墨印花，工作温度为25℃，湿度为40％。
2.烘干：将打印好的织物烘干，烘干温度60℃，时间2min。
3.汽蒸固色：将烘干的织物进行汽蒸固色，汽蒸温度为180℃，时间为10min。
测试色彩饱和度，测试结果见表1。
观察外观黑度，结果见表1。
对比例1：采用郑州鸿盛数码科技股份有限公司的高温分散直喷黑色墨水，按与实施例1相同的高温分散直喷印花方法，对色彩饱和度进行测试，测试结果见表1。
观察外观黑度，结果见表1。
对比例2：采用杭州市宏华数码科技股份有限公司的高温分散直喷黑色墨水，按与实施例1相同的高温分散直喷印花方法，对色彩饱和度进行测试，测试结果见表1。
观察外观黑度，结果见表1。
表1实施例和对比例的色彩饱和度测试结果和外观黑度观察结果
通过对比可以发现，本发明的高温分散直喷黑色墨水，色彩饱和度L值低于对比例，外观黑度比对比例高。
本发明通过对不同色料的筛选、分散剂的选择、表面活性剂的选择搭配，并选择相应的工艺参数，得到高温分散直喷黑色墨水，具有色彩饱和度高、稳定性优良、黑度高、性价比高的优点。为数码分散染料印花提供了更好的黑色选择方案。
Claims (10)
1.一种高温分散直喷黑色墨水，其特征在于：所述高温分散直喷黑色墨水包括以下质量百分比组份：高温分散黑色染料15～49.35％，分散剂0.5～20％，有机溶剂30～60％，水20～50％。
2.根据权利要求1所述的高温分散直喷黑色墨水，其特征在于：所述高温分散直喷黑色墨水含有表面活性剂0.1～5％，防腐剂0.05～0.2％。
3.根据权利要求2所述的高温分散直喷黑色墨水，其特征在于：所述水质量百分比组份为30～40％。
4.根据权利要求3所述的高温分散直喷黑色墨水，其特征在于：所述高温分散黑染料按质量百分比，由以下染料组成：30～70％的高温分散蓝染料、10～40％的高温分散红染料、10～35％的高温分散橙染料；所述高温分散蓝染料为编号60、73、79、87、291、165、366和354中的一种以上；所述高温分散红染料为编号92、153、167、177和343中的一种以上；所述高温分散橙染料为编号44、288、73、31、76、30和29中的一种以上。
5.根据权利要求4所述的高温分散直喷黑色墨水，其特征在于：所述分散剂为Dispers 650、Dispers 651、Dispers 653、Dispers 655和Dispers 656中的一种或两种；所述有机溶剂为乙二醇、聚乙二醇200、二甘醇、丁二醇、三甘醇、丙二醇、聚丙二醇、甘油、乙二醇--甲醚、二甘醇--甲醚和二甘醇--丁醚中的一种以上；所述表面活性剂为APEO、Surfynol 440、Surfynol 420、Surfynol 465、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES、平平加、烷基酚聚氧乙烯基醚OP-10和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO中的一种或两种；所述防腐剂采用Proxel GXL。
6.根据权利要求5所述的高温分散直喷黑色墨水，其特征在于：所述高温分散直喷黑色墨水由以下质量百分比组份组成：高温分散黑色染料20％，分散剂5％，有机溶剂45％，去离子水29.35％，表面活性剂0.5％，防腐剂0.15％。
7.根据权利要求6所述的高温分散直喷黑色墨水，其特征在于：所述高温分散黑色染料由70％高温分散蓝染料79，10％高温分散红染料167，20％高温分散橙染料288组成；所述分散剂采用Dispers 655；所述有机溶剂采用甘油和乙二醇；所述水为去离子水；所述表面活性剂采用Surfynol 440和Surfynol 465。
8.一种高温分散直喷黑色墨水的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、室温下，按质量百分比，将30～70％的高温分散蓝染料、10～40％的高温分散红染料、10～35％的高温分散橙染料，混合均匀，得到高温分散黑色染料；
所述高温分散蓝染料为编号60、73、79、87、291、165、366和354中的一种以上；高温分散红染料为编号92、153、167、177和343中的一种以上，高温分散橙染料为编号44、288、73、31、76、30和29中的一种以上；
步骤二、按质量百分比，将高温分散黑色染料15～49.35％和分散剂0.5～20％混合后，使用直径0.25～0.35mm的锆珠，高温分散黑色染料和分散剂之和与锆珠的体积比为1：6，转速2200～2800r/min，研磨分散24h，得到分散液；
所述分散剂为Dispers 650、Dispers 651、Dispers 653、Dispers 655和Dispers 656中的一种或两种组合；
步骤三、在分散液中加入有机溶剂30～60％，去离子水20～50％，表面活性剂0.1～5％，防腐剂0.05～0.2％，转速2200～2800r/min，搅拌60min后，用孔径为0.22um滤膜过滤，取滤液，得到高温分散直喷黑色墨水；
所述有机溶剂为乙二醇、聚乙二醇200、二甘醇、丁二醇、三甘醇、丙二醇、聚丙二醇、甘油、乙二醇--甲醚、二甘醇--甲醚和二甘醇--丁醚中的一种以上；
所述表面活性剂为APEO、Surfynol 440、Surfynol 420、Surfynol 465、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸盐FMES、平平加、烷基酚聚氧乙烯基醚OP-10和脂肪醇聚氧乙烯醚AEO中的一种或两种；
所述防腐剂采用Proxel GXL。
9.根据权利要求8所述的高温分散直喷黑色墨水的制备方法，其特征在于：所述高温分散黑色染料20％，分散剂5％，有机溶剂45％，去离子水29.35％，表面活性剂0.5％，防腐剂0.15％。
10.根据权利要求9所述的高温分散直喷黑色墨水的制备方法，其特征在于：所述高温分散黑色染料由70％高温分散蓝染料79，10％高温分散红染料167，20％高温分散橙染料288组成；所述分散剂采用Dispers 655；所述有机溶剂采用甘油和乙二醇；所述水为去离子水；所述表面活性剂采用Surfynol 440和Surfynol 465。
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