一種噴墨印花用彩色聚合物微球墨水的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種噴墨印花用彩色聚合物微球墨水，屬于高分子功能材料和紡織品印染技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字噴墨印花是通過各種輸入手段(掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等)把所需的圖案輸入計算機(jī)，經(jīng)過計算機(jī)印花分色描稿系統(tǒng)(CAD)編輯處理后，由計算機(jī)控制噴嘴，直接將墨水噴射到各種織物上形成圖案，經(jīng)過處理后，獲得具有高精度圖案的紡織品。數(shù)字噴墨印花的印花精度高，可通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)個性化電子商務(wù)消費(fèi)，能夠?qū)α餍汹厔葸M(jìn)行快速反應(yīng)，并且無需制版，批量靈活，符合小批量、多品種、快交貨的市場需求。此外，印花流程中著色劑和助劑的廢棄和浪費(fèi)以及廢水排放量很少，并且印花設(shè)備占地面積小，可在辦公室和家庭中進(jìn)行印花。
[0003]彩色聚合物微球是一種融合了染料和聚合物雙重特點(diǎn)的功能復(fù)合材料，與傳統(tǒng)的染料或顏料相比，具有更好的光學(xué)特性，因此在紡織品噴墨印花中有廣闊的應(yīng)用前景。
[0004]彩色聚合物微球墨水的制備和傳統(tǒng)的染料或顏料型墨水不同。對于染料和顏料型墨水，一般通過加入大分子聚合物等添加劑來保證墨水有合適的理化性能。例如，CN200310108155.9介紹了一種水性顏料墨水及制造方法，其先將分散染料、改性聚醚、水性溶劑高速分散混合，再經(jīng)高壓碰撞機(jī)處理得到母液，再加保濕劑、殺菌劑、PH調(diào)節(jié)劑和表面活性劑混合稀釋而成;CN 200410013291.4介紹了一種水溶性的顏料型噴墨印花墨水，其主要成分由顏料、水溶性有機(jī)溶劑、去離子水、防腐劑、自交聯(lián)丙烯酸樹脂、表面活性劑、分散劑、潤濕劑、pH調(diào)節(jié)劑組成，25°C粘度為2?6 (^，表面張力為25~4511^/111，？!1為7.5~10;〇~200510040114.X介紹了一種納米顏料噴墨打印墨水及其制備方法，應(yīng)用一種高分子分散劑，對顏料表面改性，使顏料穩(wěn)定分散于水性介質(zhì)中，再加入多種水溶性共溶劑，制備出一套彩色墨水;CN 200510040115.4介紹了一種數(shù)字噴墨印花墨水及其制備方法，其以聚羧酸型高分子聚合物為分散劑和固著劑，噴墨印花后經(jīng)過高溫使顏料固著在纖維上，達(dá)到所需牢度;CN 201210236421.5介紹了一種噴墨顏料墨水組合物及其應(yīng)用，配方包括:10?30%顏料分散色漿、5?20%潤濕劑、I?10%滲透劑、0.1?10%乳化蠟和30?60%去離子水；CN201310442561.2介紹了一種活性染料墨水及其制備方法，成分包括染料3?12%、pH調(diào)節(jié)劑0.2?0.4%、殺菌劑0.2?0.4%、表面活性劑18?35%、二甲基十二烷基甜菜堿5?8%、四溴雙酚A3?6%、余量為水;CN 201310743922.7介紹了一種一種分散染料噴墨墨水及其制備方法，配方中包括分散染料、0.01?1%的卡波姆，墨水體系的pH值為7.0-9.0,制備時先將卡波姆配成凝膠，再以凝膠狀態(tài)加入墨水體系中，墨水在5?35°C粘度為3?6cP; CN201510177744.5介紹了一種紡織印花用水性納米顏料墨水，其主要成分包括12.4?18.6質(zhì)量份的水性顏料色漿;9.5?14.9質(zhì)量份的水性樹脂;5.3?9.6質(zhì)量份的快干型溶劑5.4?9.8質(zhì)量份的保濕型溶劑;0.5?2質(zhì)量份的表面活性劑;0.05?0.2質(zhì)量份的抗菌劑;50.9?65.55質(zhì)量份的去離子水;CN 201510407549.7介紹了一種高性能顏料墨水及其制備方法，成分包括多功能聚氨酯低聚體、反應(yīng)單體、光引發(fā)劑、納米顏料、稀釋劑、殺菌劑和去離子水，制得的墨水具有較好的流暢性和分散穩(wěn)定性;CN 201510574858.3介紹了一種遮蓋型紡織品噴墨印花顏料墨水的制備方法，采用溶膠-凝膠技術(shù)在顏料表面包覆氧化物，然后用硅烷偶聯(lián)劑KH570對包覆氧化物的顏料表面改性，最后通過細(xì)乳液聚合在其表面包覆聚合物，制備納米復(fù)合著色劑，最后在納米復(fù)合著色劑中添加多元醇、表面活性劑、抗菌劑等得到遮蓋型噴墨印花顏料墨水。
[0005]對于聚合物膠體墨水，需根據(jù)聚合物自身特點(diǎn)來選擇不同的添加劑，既要保證墨水具有好的理化性能，又不應(yīng)對聚合物的性質(zhì)造成影響。例如，CN 201410039672.3介紹了一種用于紡織品數(shù)碼印花的結(jié)構(gòu)生色膠體微球墨水及其應(yīng)用，主要成分包括粒徑為200?400nm的單分散膠體微球0.5?1.5份(以固含量計)，陰離子表面活性劑(分散劑)0.05?0.15份，pH調(diào)節(jié)劑(調(diào)節(jié)pH=7?8)0.05?0.5份，去離子水100份，溶液混合后置于超聲分散器中分散15min以上，得到分散均勻的膠體微球墨水;CN 201410749423.3介紹了一種水性可分散聚合物墨水，用于可變數(shù)據(jù)平版印刷或噴墨打印的墨水組合物或墨水濃縮物，其主要成分包括納米粒子聚合物或納米粒子聚合物的共混物，經(jīng)化學(xué)改性或樹脂包覆的顏料和助溶劑，其中該聚合物或該共混物的聚合物在100°C以下是水分散性的；CN 201080069772.0介紹了一種用于光電子學(xué)的酞菁/聚合物納米復(fù)合墨水，其主要成分為酞菁(Pc)納米晶體和至少一種共軛聚合物，其中酞菁(Pc)分子核心具有外圍修飾(如烷基取代基)從而可以在真空升華下自組裝，并且形成尺寸為納米級的晶體;CN 201410294081.0介紹了一種基于共軛聚合物納米粒子的全色熒光防偽墨水，是由質(zhì)量含量為0.001?1%的共軛聚合物納米粒子、質(zhì)量含量為O?20%添加劑和水組成，其中共軛聚合物納米粒子由共軛聚合物和功能化聚合物組成，功能化聚合物在共軛聚合物納米粒子中的質(zhì)量含量為I?20%。
[0006]對于紡織品用彩色聚合物微球墨水，不宜添加高分子分散劑和大量的表面活性劑，因?yàn)楦叻肿臃稚┤菀自谖⑶蛑g產(chǎn)生“搭橋效應(yīng)”造成微球聚集，而大量的表面活性劑容易吸附在微球表面，對微球表面功能基團(tuán)的性質(zhì)造成影響，同時容易產(chǎn)生大量氣泡，降低墨水噴射時的流暢性，為后續(xù)的應(yīng)用造成新的麻煩。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種噴墨印花用彩色聚合物微球墨水，該方法能在保護(hù)彩色聚合物微球表面功能基團(tuán)性質(zhì)不受影響的前提下，使該墨水具有合適的理化性能、較高的流暢性、分散穩(wěn)定性和儲存穩(wěn)定性，并且微球能夠在陽離子改性織物表面均勻排列，在高于微球玻璃化溫度以上焙烘后，微球能夠在纖維表面形成均勻的薄膜而固著，使之具有較高的顏色牢度。
[0008]本發(fā)明的制備方法為:將I?20%彩色聚合物微球、I?20%多羧酸鹽類化合物、I?10%多元醇、0.1?1%炔二醇類非離子表面活性劑和50?90%去離子水，經(jīng)過分散處理后混合均勻，調(diào)節(jié)PH為6?9，用微濾膜過濾后制得;在25°C下所述的墨水粘度為1.5?13.0cP、表面張力為25?40mN/m、電導(dǎo)率為 300?4000yS/cm。
[0009]本發(fā)明所述的聚合物微球是指用乳液聚合法制備的表面帶有羧基的聚合物微球，彩色聚合物微球?yàn)榱椒秶鸀?00?500納米、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60?120°C、含0.5?6%(以重量百分比計)分散染料的聚(苯乙烯-丙烯酸乙酯-丙烯酸)微球、聚(苯乙烯-丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸)微球、聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸)微球或聚(苯乙烯-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸)微球中的一種或組合。
[0010]本發(fā)明所述的制備彩色聚合物微球所用分散染料中，紅色品種包括C.1.分散紅5、C.I.分散紅53、C.I.分散紅59、C.I.分散紅60、C.I.分散紅75、C.I.分散紅107、C.I.分散紅132、C.1.分散紅133、C.1.分散紅164、C.1.分散紅165、C.1.分散紅190、C.1.分散紅191、C.1.分散紅207、C.1.分散紅288和C.1.分散紅305，黃色品種包括C.1.分散黃4、C.1.分散黃
1、C.1.分散黃114、C.1.分散黃126和C.1.分散黃221，藍(lán)色品種包括C.1.分散藍(lán)7、C.1.分散藍(lán)60、C.1.分散藍(lán)60:1、C.1.分散藍(lán)87、C.1.分散藍(lán)87:1、C.1.分散藍(lán)108和C.1.分散藍(lán)143，黑色品種包括分散黑S-2BL、分散黑S-3BL、分散黑S-4BL、分散黑ECT和分散黑ECO。
[0011]本發(fā)明向墨水中所添加的多羧基鹽類化合物為1，2，3，4，5，6-環(huán)己烷六羧酸鈉、次氮基三乙酸鈉、酒石酸鈉、酒石酸鉀、乙二胺四乙酸鈉、乙二胺四乙酸鉀、檸檬酸鉀或檸檬酸鈉中的一種或組合，其在水中水解產(chǎn)生羧基，會與微球表面的羧基以氫鍵結(jié)合，從而提高了微球表面羧基的數(shù)量，增加了微球之間的庫倫斥力，使墨水具有較好的分散穩(wěn)定性和儲存穩(wěn)定性。除此之外，多羧酸鹽類化合物也不會改變彩色聚合物微球表面的功能基團(tuán)