用于分散染料数码印花的前处理喷墨墨水及其制备方法和应
用方法
技术领域
[0001] 本
发明涉及一种喷墨墨水，具体涉及一种用于分散染料数码印花的前处理喷墨墨水，此外，本发明还涉及一种该前处理喷墨墨水的制备方法以及应用方法，属于喷墨数码印花技术领域。
背景技术
[0002] 目前喷墨数码印花市场采用的传统分散染料直喷工艺需要单独的
上浆工艺，该工艺采用辊涂、
刮涂等传统方式对待打印织物进行预涂布并烘干后再进行打印，整个工艺步骤较为繁杂，且存在以下问题：首先，单独的上浆工序增加了生产成本和功耗；其次，需要将浆料对整个织物进行预涂布，不仅造成了浆料的浪费，而且增加了打印完成后清洗
废水中浆料的排放，致使总体印花成本增加10-20％；另外，在喷墨印花完成后，还需要对织物进行热洗、冷洗、还原清洗、皂洗等一系列清洗操作，这些清洗不仅导致了高废水排放，而且清洗不彻底往往会使得由于浮色而导致水洗牢度、干湿摩擦牢度等不能达到服装面料标准的要求。为此，织物经过分散染料印花发色后，往往还需要用烧
碱和保险粉(连二亚
硫酸钠)
混合液进行还原清洗以去除浮色使之达到各项
色牢度要求。然而，该过程将排放大量含碱和硫化物的烧碱残液、保险粉残液等，这些高浓污水的排放不仅导致了高污染，还导致了高能耗以及高生产成本。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于克服
现有技术的不足，提供一种适用于分散染料数码印花的前处理喷墨墨水，通过采用该前处理墨水，可省去传统印花工艺中所需的上浆工序，而且可提高数码印花图案的清晰度以及色深度。此外，本发明的另一目的在于提供一种所述前处理墨水的制备方法。本发明的再一目的在于提供一种所述前处理墨水的应用方法。
[0004] 根据本发明的第一方面，上述适用于分散染料数码印花的前处理喷墨墨水，按重量百分比计，其由以下组分制成：固色
树脂：1-15％、润湿剂：0.1-5％、有机共
溶剂：5-35％、
增稠剂：1-10％、pH稳定剂：0.05-1％、
杀菌剂：0.05-0.2％，去离子水：其余量。
[0005] 其中，所述固色树脂为改性水性高分子
聚合物，包括但不限于：水性
丙烯酸乳液、水性聚
氨酯乳液和经过改性的阳离子高分子聚合物、以及十二烷基二甲基苄基
氯化铵、十二烷基二甲基苄基溴化铵中的至少一种，具体地，在本发明中，所述固色树脂可采用日本合成化学的阳离子咪唑季铵盐.聚丙烯酸酯水性乳液MOWINYL6910，宁柏迪公司的非离子聚环
氧乙烷.脂肪族聚氨酯水性乳液ESACOTE PN、ESACOTE SW/3，HYMO公司的经过改性的阳离子高分子聚合物丙烯腈.N-乙烯基丙烯酸脒
盐酸盐HimacsSC-700系列、聚乙烯醇.二甲基二烯丙基氯化聚合物HimacsSC-600系列、烷胺基.环氧氯丙烷加合物季铵盐HimacsSC-506、绍兴上虞斯莫
有机化学研究所的双子季铵盐阳离子聚合物SM-4ED-70B、SM-4ED-70A等有助于
锁定分散染料墨水中的分散染料粒子进行固色的天然以及合成高分子聚合物、无机盐以及其它具有此功能的助剂中的至少一种。本发明利用固色树脂来锁定分散染料墨水的原理在于：所述固色树脂可破坏分散染料墨水中的分散体，该过程通常分为两步。首先是絮凝过程，在该过程中，分散染料相粒子聚集成团，当分散染料絮团与介质的
密度差足够大时，则会
加速分散染料墨水的分层，即，水和分散染料会发生分离。若分散染料墨水中的分散染料的浓度足够大，则其
粘度会显著增高，此时，分散染料墨水的分散体被破坏。然后使聚结过程，在该过程中，这些絮凝成团的分散染料粒子和水完全分离，由于该过程不可逆，进而分散染料墨水中的分散染料粒子被锁定并形成清晰的图案。此外，在分散染料于高温下发色时，本发明中所采用的固色树脂能自交联形成立体网状的结构，进而将分散染料浮色固着到相应的织物介质上，提高其附着牢度，并减少浮色，从而使得打印完成后的纺织品只需轻量水洗甚至无需传统的水洗工序即可具有良好的色牢度。
[0006] 所述润湿剂采用非离子
表面活性剂、有机
硅类表面活性剂、有机氟类表面活性剂以及两性离子表面活性剂中的至少一种，具体地，本发明中的非离子表面活性剂可选自JFC-E、平平加O、OP-10、美国空
气化工公司的Surfynol485、Surfynol465、Surfynol104、Dynol607以及迪高公司的TEGO510中的至少一种，所述有机硅类表面活性剂可选自迪高公司的TEGO WET260、TEGO WET270、TEGO WET280中的至少一种；所述有机氟类表面活性剂可选自杜邦公司的Capstone FS-3100、Zonyl 321、Zonyl 8857A中的至少一种；所述两性离子表面活性剂则可选自如
羧酸基甜菜碱、磺基甜菜碱、十二烷基氨基丙酸等中的一种或几种。
[0007] 所述有机共溶剂可采用甘油、二乙二醇、1,6-己二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、三乙二醇、四乙二醇、异丙醇、1,4-丁二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、山梨醇、聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、乙酸乙酯、乳酸乙酯、硫二甘醇、二丙二醇甲醚、二丙二醇、
乙醇、异丁醇、乙二醇、1.2己二醇、乙二醇丁醚、乙二醇叔丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇二乙醚、丙二醇甲醚等中的一种或几种，所述有机共溶剂的加入可防止打印喷头干燥，保证前处理墨水的流畅打印。进一步地，在本发明中，所述有机共溶剂优选沸点低于200℃的乙醇、异丙醇、异丁醇、乙二醇、1.2己二醇、1.2丙二醇、乙二醇丁醚、乙二醇叔丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇二乙醚、丙二醇甲醚、二丙二醇甲醚、乙酸乙酯、乳酸乙酯等中的一种或几种。
[0008] 所述增稠剂为海藻酸钠、醚化
淀粉、瓜尔豆胶、聚乙烯吡咯烷
酮(PVP)、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、改性聚丙烯酰胺、卡波姆、聚氨酯缔合型增稠剂等中的至少一种。
[0009] 所述pH稳定剂可采用乙酸、
甲酸、邻苯二甲酸氢
钾、混合
磷酸盐、
柠檬酸、硫酸铵、氯化铵、三乙醇胺、二乙醇胺、一乙醇胺、氢氧化钠、2-氨基乙醇、
酒石酸钠、柠檬酸钠中的至少一种，并优选乙酸、甲酸、邻苯二甲酸氢钾、混合磷酸盐、柠檬酸、硫酸铵、氯化铵、酒石酸钠、柠檬酸钠酸中的至少一种，以将前处理墨
水体系的pH值调整到2-7。
[0010] 所述杀菌剂为异噻唑啉酮类杀菌剂如，Preventol D7、PROXEL GXL、卡松等广谱杀菌剂中的至少一种。
[0011] 本发明还提供了一种如上所述前处理墨水的制备工艺，其步骤包括：将如上所述重量百分比组成的各组分混合后于25-35℃下搅拌1-2小时至溶解混合均匀后，于室温下静置12小时并经过过滤处理即得所述前处理墨水。
[0012] 其中，所述过滤处理包括在小于0.1MPa的过滤压
力下，使前处理墨水依次通过过滤
精度为3.0mm的PP
滤芯过滤、过滤精度为1.2μm的N6尼龙滤芯过滤以及过滤精度为0.8μm的N6尼龙滤芯过滤和过滤精度为0.45μm的N6尼龙滤芯过滤。
[0013] 本发明通过上述方法制得的前处理墨水，在20℃下，理化参数为：粘度：2-15mPa.s、表面
张力：20-40mN/m、pH值：2-7、电导率＜10000μs/cm以及密度：0.7-1.4g/cm3。
[0014] 此外，本发明还提供了所述前处理墨水的应用方法，其过程包括：将所述前处理墨水与本领域常用的分散染料墨水装入同一台
打印机或分别装在两台打印机上，并按照所需花型/图案等使得所述前处理墨水以及分散染料墨水在织物上先后进行喷墨打印，打印完成后将织物烘干，并于190-200℃下进行3-8分钟的蒸化或焙烘即可。其中，预处理墨水打印完成后不需要进行烘干即可直接打印分散染料墨水(即，“湿打”)。
[0015] 在此，本发明中所采用的织物并不特别限定，可采用本领域常见的任何织物，包括但不限于涤纶、锦纶、
醋酸纤维织物、玉米纤维织物等化纤织物。打印前，织物无需进行传统的上浆处理，而在打印过程中，分散染料墨水准确地打印在前处理墨水打印的部分，两种墨水重合，分散染料墨水打印时会被高分子固色树脂快速锁定，阻止墨水向四周扩散，进而形成清晰的打印图案。
[0016] 本发明的有益效果在于，将本发明的前处理墨水在分散染料墨水进行喷墨印花打印之前打印到织物上，可使得在打印分散染料墨水时，墨水中的分散染料粒子能被前处理墨水中的固色树脂快速锁定，进而阻止分散染料墨水向四周扩散，以利于墨水形成清晰的图案。相对于没有经过前处理的织物，经过本发明的前处理墨水预处理打印后的织物，其印花图案更为清晰，得色量大，打印完成后的图案色彩可达到传统上浆工艺的效果，且打印后的成品仅需简单水洗甚至无需水洗即可具有极高的摩擦和水洗牢度，不但节省了上浆成本和时间，提升了工作效率，很大程度上减少了水资源的浪费，而且还降低了污水排放。
具体实施方式
[0017] 下面结合具体
实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。若无特别说明，本发明各实施例中所采用的原料均可通过市场购买得到。
[0018] 实施例1
[0019] 一种用于分散染料数码印花的前处理喷墨墨水，按重量百分比计，其由以下组分制成：HimacsSC-700：5％、HimacsSC-600：0.5％、十二烷基二甲基苄基氯化铵：1％、MOWINYL6910：5％、乙二醇：20％、乙醇：6％、二乙二醇甲醚：8％、PVP-K90：2.5％、Surfynol 465：1％、柠檬酸：0.2％、PROXEL GXL：0.1％、去离子水：其余量。所述前处理喷墨墨水的制备过程包括：1)将柠檬酸、PVP-K90以及去离子水加入到反应釜中于30℃下搅拌至完全溶解后，向其中加入MOWINYL6910、HimacsSC-700、HimacsSC-600、十二烷基二甲基苄基氯化铵、乙二醇以及Surfynol 465继续搅拌30分钟，最后加入PROXEL GXL搅拌60分钟后冷却至室温并静置12小时；2)将静置后的前处理墨水在小于0.1MPa的过滤压力下，依次通过过滤精度为3.0mm的PP滤芯过滤、过滤精度为1.2μm的N6尼龙滤芯过滤以及过滤精度为0.8μm的N6尼龙滤芯过滤和过滤精度为0.45μm的N6尼龙滤芯过滤，即得所述前处理墨水。
[0020] 实施例2
[0021] 一种用于分散染料数码印花的前处理喷墨墨水，按重量百分比计，其由以下组分制成：HimacsSC-506：3％、HimacsSC-600：0.5％、ESACOTE PN：5％、1.2-丙二醇：17％、异丙醇：5％、二乙二醇二乙醚：6％、聚乙烯醇17-92：2％、JFC-E：2％、邻苯二甲酸氢钾：0.05％、Preventol D7：0.3％、去离子水：其余量。所述前处理墨水的制备过程与实施例1相类似，在此不再赘述。
[0022] 实施例3
[0023] 一种用于分散染料数码印花的前处理喷墨墨水，按重量百分比计，其由以下组分成：HimacsSC-700：5％、HimacsSC-506：0.5％、SM-4ED-70B：0.5％、1.2-丙二醇：20％、1.2-己二醇：3％、二丙二醇甲醚：6％、PVP-K30：5％、TEGO WET260：0.1％、柠檬酸钠：0.5％、PROXEL GXL：0.1％、去离子水：其余量。所述前处理墨水的制备过程与实施例1相类似，在此不再赘述。
[0024] 实施例4
[0025] 一种用于分散染料数码印花的前处理喷墨墨水，按重量百分比计，其由以下组分成：HimacsSC-700：5％、HimacsSC-506：0.5％、SM-4ED-70B：0.5％、1.2-丙二醇：15％、1.2-己二醇：3％、丙二醇甲醚：8％、聚丙烯酸钠：8％、Capstone FS-3100：0.1％、乙酸：0.1％、卡松：0.1％、去离子水：其余量。所述前处理墨水的制备过程与实施例1相类似，在此不再赘述。
[0026] 对比例1
[0027] 对比例1中的前处理喷墨墨水与实施例1的区别在于，本对比例的墨水组分中不含HimacsSC-700、HimacsSC-600、十二烷基二甲基苄基氯化铵、MOWINYL6910固色树脂组分，其余组分以及制备步骤均与实施例1相同。
[0028] 对比例2
[0029] 对比例2中的前处理喷墨墨水与实施例2的区别在于：本对比例的墨水组分中不含HimacsSC-506、HimacsSC-600、ESACOTE PN固色树脂组分，其余组分以及制备步骤均与实施例2相同。
[0030] 对比例3
[0031] 对比例3中的前处理喷墨墨水与实施例3的区别在于，本对比例的墨水组分中不含HimacsSC-700、HimacsSC-506、SM-4ED-70B固色树脂组分，其余组分以及制备步骤均与实施例3相同。
[0032] 对比例4
[0033] 对比例4中的前处理喷墨墨水与实施例4的区别在于，本对比例的墨水组分中不含HimacsSC-700、HimacsSC-506、SM-4ED-70B固色树脂组分，其余组分以及制备步骤均与实施例3相同。
[0034] 对实施例1-实施例4以及对比例1-对比例4中制得的各前处理墨水进行其20℃下的理化性能测试，其结果如表1所示：
[0035] 表1前处理墨水理化性能测试结果
[0036]
[0037]
[0038] 对实施例1-实施例4以及对比例1-对比例4中制得的各前处理墨水进行打印流畅性以及待机性能测试，其结果如表2所示：
[0039] 表2前处理墨水打印流畅性以及待机性能测试结果
[0040]
[0041] 从表2中的测试结果可知，本发明的实施例中制得的前处理墨水具有良好的打印流畅性以及待机性能。
[0042] 将上述制得的前处理墨水与本领域常用的分散染料墨水以同一台打印机或不同打印机按照所需花型/图案在尼龙织物上先后依次进行打印，使得后打印的分散染料墨水能准确地打印在之前前处理墨水打印的部分，使得二种墨水打印的图案/花型完全重合，此时，分散染料墨水在打印过程中会被前处理墨水中的固色树脂快速锁定，进而阻止分散染料墨水向四周扩散，有利于形成清晰的打印图案。打印完成后，将织物烘干，并于190-200℃下经过3-8分钟的高温蒸化和焙烘即得成品。成品无需进行水洗或可经过简单水洗。
[0043] 观察打印后的织物的清晰度，并将清晰度等级分为三级，其中，A级：打印图像边缘清晰没有任何扩散互渗现象；B级：打印图像边缘稍有扩散
颜色间有互渗；C级：打印图像边缘扩散严重色彩互渗严重无法成像。表3中示出了利用实施例1-实施例4中的预处理墨水以及相同的分散染料墨水打印完成后的织物打印清晰度的测试结果。
[0044] 表3织物打印清晰度测试结果
[0045]
[0046] 对上述实施例1-实施例4以及对比例1-对比例4制得中的预处理墨水以及相同的分散染料墨水打印完成后的织物(未水洗)按测试标准GB/T 3920-2008耐摩擦牢度标准以及GB/T 3921-2008耐皂洗牢度标准进行牢度测试，其结果如表4所示：
[0047] 表4牢度测试结果
[0048]
[0049] 通过表3以及表4的测试结果可看出，相对于不含固色树脂的对比例1-对比例4，经过本发明的含有固色树脂的实施例1-实施例4中的预处理墨水预处理打印后的成品织物具有良好的清晰度、得色深度和色牢度，而且相对于传统的需要上浆工序的处理，采用本发明的预处理墨水进行预处理打印可有效提高生产效率、减少水洗压力，节省材料，降低污染、也降低了综合成本。
[0050] 本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。
申请人的意图是所有这些变化和增加落在了本发明
权利要求的保护范围中。本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，其并非意在对本发明进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本发明所属领域的一般技术人员的理解相同。任何对此产品进行的修饰与改良，在
专利范围或范畴内同类或相近物质的替代与使用，均属于本发明专利保护范围。
