CN113234361A - 一种用于喷墨打印的颜料色浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于喷墨打印的颜料色浆及其制备方法，由以下重量份原料制成：30~45改性炭黑、8~15份分散剂、1~3份金属氯化物、0.8~1.5防沉剂、0.5~1.2份消泡剂、35~50份去离子水。本发明所述的用于喷墨打印的颜料色浆具有良好的稳定性、耐候性；通过对炭黑进行改性得到了改性炭黑，显著提高了其分散性、稳定性以及光稳定性，将炭黑、钛白粉复合，钛白粉能够炭黑彼此的间隙之间，同时耐光性能得到改善，钛白粉还能够提高成膜后的反射率，通过拟薄水铝石、二氧化硅制备得到了含硅的铝溶胶，将其滴入悬浮液中，得到了具有包膜的改性炭黑，光稳定性、润湿性、稳定性得到进一步提高。
Description
技术领域
本发明涉及颜料色浆技术领域，具体涉及一种用于喷墨打印的颜料色浆及其制备方法。
背景技术
数码印花是数码墨水受到数码印花机施加的作用力后，通过打印喷嘴，一滴滴直接喷射到纺织品上形成所需图案的技术。颜料墨水数码打印具有适用性广、前处理和后处理工艺简单、节约能源和无污水排放等优点，是数码印花墨水的发展方向。
墨水的制备过程首先把颜料、分散剂、表面活性剂和去离子水研磨成颜料色浆，然后再添加其他助剂便制备成颜料墨水。目前制备颜料墨水的颜料色浆存在稳定性方面的缺陷。
发明内容
本发明提供一种用于喷墨打印的颜料色浆及其制备方法，本发明所述的用于喷墨打印的颜料色浆具有良好的稳定性、耐候性。
本发明解决其技术问题采用以下技术方案：
一种用于喷墨打印的颜料色浆，由以下重量份原料制成：30~45改性炭黑、8~15份分散剂、1~3份金属氯化物、0.8~1.5防沉剂、0.5~1.2份消泡剂、35~50份去离子水。
作为一种优选方案，所述用于喷墨打印的颜料色浆由以下重量份原料制成：40改性炭黑、12份分散剂、2.5份金属氯化物、1份防沉剂、0.9份消泡剂、43.6份去离子水。
作为一种优选方案，所述改性炭黑的制备方法为：
S1、将炭黑、钛白粉按照重量比1：0.01~0.03加入到球磨罐，球磨均匀，得到颜料粉体；
S2、将6~10重量份颜料粉体加入到20~40重量份去离子水中，再加入0.8~1.5重量份单乙醇铵，搅拌均匀，得到悬浮液；
S3、将0.4~1重量份拟薄水铝石、0.2~0.8重量份二氧化硅加入到10~20重量份去离子水中，分散均匀，滴入0.5~1重量份盐酸溶液，超声处理20~50min，得到混合液；
S4、将悬浮液加热至60~85℃，将混合液滴入悬浮液，搅拌均匀，过滤，干燥，得到混合粉体；
S5、将混合粉体在750~850℃下煅烧1~5h，冷却，研磨至D95＜0.2μm，即得改性炭黑。
本发明通过对炭黑进行改性得到了改性炭黑，显著提高了其分散性、稳定性以及光稳定性（耐候性），将炭黑、钛白粉复合，钛白粉能够填充在炭黑彼此的间隙之间，耐光性能得到改善，同时钛白粉还能够提高成膜后的反射率，通过拟薄水铝石、二氧化硅制备得到了含硅的铝溶胶，将其滴入悬浮液中，得到了具有包膜的改性炭黑，光稳定性、润湿性、稳定性得到进一步提高，且炭黑、钛白粉不会发生团聚现象，从而不会导致储存出现絮凝、结块现象。
作为一种优选方案，所述S1步骤中球磨速率为100~200rpm，球磨时间为1.5~3h。
作为一种优选方案，所述S3步骤超声处理功率为200~600W。
作为一种优选方案，所述金属氯化物由氯化镁、氯化锌按照重量比1：0.5~2组成。
在本发明的配方体系下，以氯化镁、氯化锌组成的金属氯化物能够使得改性炭黑表面的Zeta电位下降，颗粒间的静电斥力减小，空间位阻变小，可以防止改性炭黑沉降，提高稳定性。
同时发明人发现，氯化镁、氯化锌相比于其他金属氯化物具有更好的效果，且若所述的金属氯化物添加量过大（大于所述的上限值3），改性炭黑的静电排斥力和空间位阻过小，稳定性反而会变差。
作为一种优选方案，所述分散剂为BYK-190分散剂。
作为一种优选方案，所述防沉剂为膨润土。
作为一种优选方案，所述消泡剂为消泡剂BYK-024。
本发明还提供了一种用于喷墨打印的颜料色浆的制备方法，包括以下步骤：
S11、将去离子水、分散剂、防沉剂加入到混料机中，以500~800rpm转速搅拌15~30min，得到预混液；
S12、将改性炭黑、金属氯化物加入到预混液中，以400~700rpm转速搅拌15~30min，得到颜料预混液；
S13、加入消泡剂，以200~500rpm转速搅拌8~20min，研磨至D95＜0.2μm，即得用于喷墨打印的颜料色浆。
本发明的有益效果：本发明所述的用于喷墨打印的颜料色浆具有良好的稳定性、耐候性；通过对炭黑进行改性得到了改性炭黑，显著提高了其分散性、稳定性以及光稳定性（耐候性），将炭黑、钛白粉复合，钛白粉能够填充炭黑彼此的间隙之间，耐光性能得到改善，同时钛白粉还能够提高成膜后的反射率，通过拟薄水铝石、二氧化硅制备得到了含硅的铝溶胶，将其滴入悬浮液中，得到了具有包膜的改性炭黑，光稳定性、润湿性、稳定性得到进一步提高，且炭黑、钛白粉不会发生团聚现象，从而不会导致储存出现絮凝、结块现象。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，除特别声明，所述的份均为重量份。
实施例1
一种用于喷墨打印的颜料色浆，所述用于喷墨打印的颜料色浆由以下重量份原料制成：40改性炭黑、12份分散剂、2.5份金属氯化物、1份防沉剂、0.9份消泡剂、43.6份去离子水。
所述改性炭黑的制备方法为：
S1、将炭黑、钛白粉按照重量比1：0.02加入到球磨罐，以150转速球磨2h，得到颜料粉体；
S2、将9重量份颜料粉体加入到29.8重量份去离子水中，再加入1.2重量份单乙醇铵，搅拌均匀，得到悬浮液；
S3、将0.8重量份拟薄水铝石、0.5重量份二氧化硅加入到12重量份去离子水中，分散均匀，滴入0.8重量份2mol/L的盐酸溶液，400W超声处理30min，得到混合液；
S4、将悬浮液加热至70℃，将混合液滴入悬浮液，搅拌均匀，过滤，干燥，得到混合粉体；
S5、将混合粉体在820℃下煅烧2h，冷却，研磨至D95＜0.2μm，即得改性炭黑。
所述金属氯化物由氯化镁、氯化锌按照重量比1：1组成。
所述分散剂为BYK-190分散剂。
所述防沉剂为膨润土。
所述消泡剂为消泡剂BYK-024。
所述的用于喷墨打印的颜料色浆的制备方法，包括以下步骤：
S11、将去离子水、分散剂、防沉剂加入到混料机中，以700rpm转速搅拌25min，得到预混液；
S12、将改性炭黑、金属氯化物加入到预混液中，以500rpm转速搅拌20min，得到颜料预混液；
S13、加入消泡剂，以400rpm转速搅拌15min，研磨至D95＜0.2μm，即得用于喷墨打印的颜料色浆。
实施例2
一种用于喷墨打印的颜料色浆，所述用于喷墨打印的颜料色浆由以下重量份原料制成：30改性炭黑、8份分散剂、1.5份金属氯化物、0.8防沉剂、0.5份消泡剂、35份去离子水。
所述改性炭黑的制备方法为：
S1、将炭黑、钛白粉按照重量比1：0.02加入到球磨罐，以150转速球磨2h，得到颜料粉体；
S2、将9重量份颜料粉体加入到29.8重量份去离子水中，再加入1.2重量份单乙醇铵，搅拌均匀，得到悬浮液；
S3、将0.8重量份拟薄水铝石、0.5重量份二氧化硅加入到12重量份去离子水中，分散均匀，滴入0.8重量份2mol/L的盐酸溶液，400W超声处理30min，得到混合液；
S4、将悬浮液加热至70℃，将混合液滴入悬浮液，搅拌均匀，过滤，干燥，得到混合粉体；
S5、将混合粉体在820℃下煅烧2h，冷却，研磨至D95＜0.2μm，即得改性炭黑。
所述金属氯化物由氯化镁、氯化锌按照重量比1：1组成。
所述分散剂为BYK-190分散剂。
所述防沉剂为膨润土。
所述消泡剂为消泡剂BYK-024。
所述的用于喷墨打印的颜料色浆的制备方法，包括以下步骤：
S11、将去离子水、分散剂、防沉剂加入到混料机中，以700rpm转速搅拌25min，得到预混液；
S12、将改性炭黑、金属氯化物加入到预混液中，以500rpm转速搅拌20min，得到颜料预混液；
S13、加入消泡剂，以400rpm转速搅拌15min，研磨至D95＜0.2μm，即得用于喷墨打印的颜料色浆。
实施例3
一种用于喷墨打印的颜料色浆，所述用于喷墨打印的颜料色浆由以下重量份原料制成：40改性炭黑、15份分散剂、2份金属氯化物、1.5防沉剂、1.2份消泡剂、50份去离子水。
所述改性炭黑的制备方法为：
S1、将炭黑、钛白粉按照重量比1：0.02加入到球磨罐，以150转速球磨2h，得到颜料粉体；
S2、将9重量份颜料粉体加入到29.8重量份去离子水中，再加入1.2重量份单乙醇铵，搅拌均匀，得到悬浮液；
S3、将0.8重量份拟薄水铝石、0.5重量份二氧化硅加入到12重量份去离子水中，分散均匀，滴入0.8重量份2mol/L的盐酸溶液，400W超声处理30min，得到混合液；
S4、将悬浮液加热至70℃，将混合液滴入悬浮液，搅拌均匀，过滤，干燥，得到混合粉体；
S5、将混合粉体在820℃下煅烧2h，冷却，研磨至D95＜0.2μm，即得改性炭黑。
所述金属氯化物由氯化镁、氯化锌按照重量比1：1组成。
所述分散剂为BYK-190分散剂。
所述防沉剂为膨润土。
所述消泡剂为消泡剂BYK-024。
所述的用于喷墨打印的颜料色浆的制备方法，包括以下步骤：
S11、将去离子水、分散剂、防沉剂加入到混料机中，以700rpm转速搅拌25min，得到预混液；
S12、将改性炭黑、金属氯化物加入到预混液中，以500rpm转速搅拌20min，得到颜料预混液；
S13、加入消泡剂，以400rpm转速搅拌15min，研磨至D95＜0.2μm，即得用于喷墨打印的颜料色浆。
对比例1
对比例1与实施例1不同之处在于，对比例1采用炭黑替换改性炭黑，其他都相同。
对比例2
对比例2与实施例1不同之处在于，对比例2所述的改性炭黑的制备方法不同于实施例1，本对比例中，不将炭黑、钛白粉混合，其他都相同。
所述改性炭黑的制备方法为：
S1、将9重量份炭黑加入到29.8重量份去离子水中，再加入1.2重量份单乙醇铵，搅拌均匀，得到悬浮液；
S2、将0.8重量份拟薄水铝石、0.5重量份二氧化硅加入到12重量份去离子水中，分散均匀，滴入0.8重量份2mol/L的盐酸溶液，400W超声处理30min，得到混合液；
S3、将悬浮液加热至70℃，将混合液滴入悬浮液，搅拌均匀，过滤，干燥，得到混合粉体；
S4、将混合粉体在820℃下煅烧2h，冷却，研磨至D95＜0.2μm，即得改性炭黑。
对比例3
对比例3与实施例1不同之处在于，对比例3所述的改性炭黑的制备方法不同于实施例1，在本对比例中，采用铝溶胶替换混合液，其他都相同。
所述改性炭黑的制备方法为：
S1、将炭黑、钛白粉按照重量比1：0.02加入到球磨罐，以150转速球磨2h，得到颜料粉体；
S2、将9重量份颜料粉体加入到29.8重量份去离子水中，再加入1.2重量份单乙醇铵，搅拌均匀，得到悬浮液；
S3、将悬浮液加热至70℃，将13.1重量份铝溶胶滴入悬浮液，搅拌均匀，过滤，干燥，得到混合粉体；
S4、将混合粉体在820℃下煅烧2h，冷却，研磨至D95＜0.2μm，即得改性炭黑。
本对比例的铝溶胶购买于山东利尔新材股份有限公司。
对比例4
对比例4与实施例1不同之处在于，对比例4所述的用于喷墨打印的颜料色浆原料配比不同于实施例1，其他都相同。
一种用于喷墨打印的颜料色浆，所述用于喷墨打印的颜料色浆由以下重量份原料制成：40改性炭黑、12份分散剂、4份金属氯化物、1份防沉剂、0.9份消泡剂、43.6份去离子水。
对比例5
对比例5与实施例1不同之处在于，对比例5所述的金属氯化物的组成与实施例1不同，其他都相同。
所述金属氯化物由氯化铝、氯化铁按照重量比1：1组成。
为了进一步证明本发明的效果，提供了以下测试方法：
1.稳定性测试：将实施例1~3、对比例1~5所制备的用于喷墨打印的颜料色浆在25℃下放置180天，通过目测观察有无出现明显颜料颗粒沉淀、絮凝、分层、结块稳定性的情况以判断颜料色浆的稳定性。
2. 采用QUV(紫外灯)人工加速老化人工加速老化方法测试制得的用于喷墨打印的颜料色浆的耐候性， X-rite便携式分光测色仪测定加速老化照射前后的色差(ΔE)，QUV(紫外灯)加速老化1000h。
表1 测试结果
从表1可看出，本发明所述的用于喷墨打印的颜料色浆具有良好的稳定性以及耐候性。
对比实施例1~3可知，不同的用于喷墨打印颜料色浆的原料配比能够在一定范围内影响稳定性以及耐候性。
对比实施例1与对比例1可知，本发明通过对炭黑进行改性，显著提高了稳定性以及耐候性。
对比实施例1与对比例2可知，炭黑、钛白粉混合后进行改性处理能够提高稳定性以及耐候性。
对比实施例1与对比例3可知，采用本发明所述的混合液相比于铝溶胶更加能够提高稳定性以及耐候性。
对比实施例1与对比例4可知，若金属氯化物添加量过大，会导致出现结块现象影响稳定性以及耐候性。
对比实施例1与对比例5可知，本发明实施例1所述的金属氯化物若是其他物质替换，稳定性以及耐候性会下降。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于喷墨打印的颜料色浆，其特征在于，由以下重量份原料制成：30~45份改性炭黑、8~15份分散剂、1~3份金属氯化物、0.8~1.5防沉剂、0.5~1.2份消泡剂、35~50份去离子水。
2.根据权利要求1所述的用于喷墨打印的颜料色浆，其特征在于，所述用于喷墨打印的颜料色浆由以下重量份原料制成：40改性炭黑、12份分散剂、2.5份金属氯化物、1份防沉剂、0.9份消泡剂、43.6份去离子水。
3.根据权利要求1所述的用于喷墨打印的颜料色浆，其特征在于，所述改性炭黑的制备方法为：
S1、将炭黑、钛白粉按照重量比1：0.01~0.03加入到球磨罐，球磨均匀，得到颜料粉体；
S2、将6~10重量份颜料粉体加入到20~40重量份去离子水中，再加入0.8~1.5重量份单乙醇铵，搅拌均匀，得到悬浮液；
S3、将0.4~1重量份拟薄水铝石、0.2~0.8重量份二氧化硅加入到10~20重量份去离子水中，分散均匀，滴入0.5~1重量份盐酸溶液，超声处理20~50min，得到混合液；
S4、将悬浮液加热至60~85℃，将混合液滴入悬浮液，搅拌均匀，过滤，干燥，得到混合粉体；
S5、将混合粉体在750~850℃下煅烧1~5h，冷却，研磨至D95＜0.2μm，即得改性炭黑。
4.根据权利要求3所述的用于喷墨打印的颜料色浆，其特征在于，所述S1步骤中球磨速率为100~200rpm，球磨时间为1.5~3h。
5.根据权利要求3所述的用于喷墨打印的颜料色浆，其特征在于，所述S3步骤超声处理功率为200~600W。
6.根据权利要求1所述的用于喷墨打印的颜料色浆，其特征在于，所述金属氯化物由氯化镁、氯化锌按照重量比1：0.5~2组成。
7.根据权利要求1所述的用于喷墨打印的颜料色浆，其特征在于，所述分散剂为BYK-190分散剂。
8.根据权利要求1所述的用于喷墨打印的颜料色浆，其特征在于，所述防沉剂为膨润土。
9.根据权利要求1所述的用于喷墨打印的颜料色浆，其特征在于，所述消泡剂为消泡剂BYK-024。
10.一种用于喷墨打印的颜料色浆的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1~9任一所述的用于喷墨打印的颜料色浆，包括以下步骤：
S11、将去离子水、分散剂、防沉剂加入到混料机中，以500~800rpm转速搅拌15~30min，得到预混液；
S12、将改性炭黑、金属氯化物加入到预混液中，以400~700rpm转速搅拌15~30min，得到颜料预混液；
S13、加入消泡剂，以200~500rpm转速搅拌8~20min，研磨至D95＜0.2μm，即得用于喷墨打印的颜料色浆。
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