一种环保分散型热转印墨水的制作方法

本发明涉及热转印墨水领域，尤其涉及一种环保分散型热转印墨水。

背景技术：

随着消费者对产品个性化的需求越来越多，目前纺织、印染行业订单呈小量化趋势。热转印技术即为了适应该市场化需求而迅速发展起来。正是由于热转印技术的小型化市场，有些小微型生产厂家为了减少生产开支，转印纸干燥和转印过程均在暴露的空气中完成，在造成大气污染的同时，也会对操作人员的身体健康造成不良影响。

技术实现要素：

本发明为了减少大气污染或降低回收利用过程中的能耗，特提供一种环保分散型热转印墨水及其制备方法。

本发明的第一个方面在于提供一种环保分散型热转印墨水，所述热转印墨水包含如下重量份组分：

其中，所述乳化剂为非离子型乳化剂，由20-40％亲油乳化剂和60-80％亲水乳化剂混合而成，所述亲油乳化剂的hlb值为3-8，所述亲水乳化剂的hlb值为12-16。

在一个优选实施例中，所述热转印墨水包含如下重量份组分：

所述亲水乳化剂的hlb值为12-16，优选为聚氧乙烯单月硅酸酯(13.1)、聚乙二醇单棕榈酸酯(15.5)中的一种或多种。

所述亲油乳化剂的hlb值为3-8，优选为失水山梨醇倍半油酸酯(3.7)、聚氧乙烯山梨醇蜂蜡衍生物(4.0)、二乙二醇单月桂酸酯(6.1)中的一种或几种。

所述水性溶剂为去离子水、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇、木糖醇等中的一种或几种。

所述油性溶剂为石蜡、聚乙烯醇缩丁醛、氯化聚丙烯中的一种或几种。

所述杀菌剂为非氧化性杀菌剂，如氯酚类、异噻唑啉酮、季铵盐类等中的一种或几种。

所述固化剂的固化温度为100℃以上，为芳香族多胺、酸酐、甲阶酚醛树脂、氨基树脂、双氰胺以及酰肼中的一种或几种。

在一个优选实施例中，所述热转印墨水还包括固化剂3-6％，优选为4-5％。

在一个优选实施例中，所述颜料的粒径为30-100nm，优选为40-80nm。

在一个优选实施例中，所述颜料为颜料黄(py)、颜料橘黄(po)、颜料红(pr)、颜料紫(pv)、颜料蓝(pb)、颜料绿(pg)、颜料棕(pbr)、颜料黑(pbk)、颜料白(pw)、金属颜料(pm)中的至少一种。

在一个优选实施例中，所述分散剂为木质素磺酸盐、甲基萘磺酸钠的甲醛缩合物、亚甲基双萘硫酸钠、水性聚氨酯类超分散剂中的一种或几种。

需要说明的是，本申请中，在无特殊说明情况下，百分含量均为质量百分比。

本发明的第二个方面在于提供一种环保分散型热转印墨水的制备方法，包括如下步骤：

s1、将颜料、30-50wt％水性溶剂和分散剂加入第一均质乳化锅内，开启均质乳化机，搅拌30-50min，得到粗颜料液；

s2、将剩余的水性溶剂和亲水乳化剂加入步骤s1所示第一均质乳化锅中，抽真空，在5-10kpa压力下，以1000-3000r/min搅拌30-50min，得到水相乳液，保持真空状态，备用；

s3、将油性溶剂和亲油乳化剂匀速注入第二均质乳化锅内，注入完成后，调节搅拌速度至500-1000r/min，并抽真空至5-10kpa，搅拌30min，静置5min，得到油性中间体；

s4、打开步骤s3中所述第二均质乳化锅的出料口，将所述油性中间体注入水相乳液中，调节压力至5-10kpa，开启乳化机至转速600-1000r/min，缓慢升温至40-60℃，搅拌10-30min后依次加入固化剂、粘合剂，继续搅拌30-50min，并调节条件至常温、常压，得到环保分散型热转印墨水。

在一个优选实施例中，步骤s3还包括，控制所述油性溶剂和亲油乳化剂的注入时间为5-10min，注料过程中开启乳化机，搅拌速度为200r/min。

在一个优选实施例中，步骤s4为：调节步骤s2中乳化锅的压力至1kpa以下，打开步骤s3中所述第二均质乳化锅的出料口，在压力差的作用下，将所述油性中间体注入水相乳液中，调节压力至5-10kpa，开启乳化机至转速600-1000r/min，缓慢升温至40-60℃，搅拌10-30min后依次加入固化剂、粘合剂，继续搅拌30-50min，并调节条件至常温、常压，得到环保分散型热转印墨水。

本发明的第三个方面在于提供一种制备热转印墨水的设备，所述设备包括第一均质乳化锅和用于第二均质乳化锅，所述第二均质乳化锅的底部设有第二出料口，通过所述第二出料口与所述第一均质乳化锅的第一进料部连通；所述第一进料部包括连接第一均质乳化锅外部的第一进料口和位于第一均质乳化锅内部的物料管道，所述物料管道的侧壁设有物料通孔，所述物料管道内部设有螺旋结构，控制物料的下将速度。

在一个优先实施例中，所述第二出料口与所述第一进料部之间设有阀门，所述第二均质乳化锅中的油性溶剂乳化为油性中间体后，调节压力使第一均质乳化锅中的压力低于第二均质乳化锅的压力，打开阀门，第二均质乳化锅与第一均质乳化锅连通，油性中间体在压力差的作用下，由所述第二出料口自所述第一进料部进入缓慢进入所述第一均质乳化锅，与第一均质乳化锅中的其他物料混合。而在其他时间所述阀门关闭，两个均质乳化锅相互独立。

在一个优先实施例中，所述第一均质乳化锅的外侧壁上设有电加热套，以控制所述第一均质乳化锅内部的温度。

在一个优先实施例中，所述第一均质乳化锅的外部设有第一真空泵，所述第一真空泵与所述第一均质乳化锅通过第一缓冲罐连通。

本发明提供的环保分散型热转印墨水，水分和易挥发性组分的含量低，在转印纸干燥和加热转印过程中，挥发性组分比常规热转印墨水少约20％，降低了后续的回收成本，因此更加节能、环保。另外，该热转印墨水为均一的乳化小球，墨水中的颜料被均匀的分散在各个小球中，墨水不容易团聚，提高了墨水中的颜料利用率。且乳化剂的加入，减少甚至避免了颜料直接与喷嘴接触，使墨水在打印过程中更加流畅，降低喷嘴堵塞频率，间接提高了热转印打印机的产量。

附图说明

图1为本发明制备环保分散型热转印墨水的设备；

图2为图1中设备第一均质乳化锅的物料管道截面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

需要说明的是，在本文中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，此外，除非另有明确的规定和限定，术语“固设”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，“安装”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是机械连接，也可以是电连接；“连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合具体实施例进一步说明本发明的有益效果。

制备环保分散型热转印墨水的设备：

如图1-2，本发明提供的制备环保分散型热转印墨水的设备包括第一均质乳化锅和第二均质乳化锅，第二均质乳化锅用于乳化油性溶剂，第一均质乳化锅用于乳化水性溶剂和制备本发明提供的环保分散型热转印墨水。

第一均质乳化锅和第二均质乳化锅分别由第一真空泵和第二真空泵作为真空源，其中，第一真空泵与第一均质乳化锅之间还设有缓冲罐，以便于缓慢调节第一均质乳化锅中的压力。

如图1所示，第二均质乳化锅的上部设有第二进料口21，底部设有第二出料口22，第二出料口22与第一均质乳化锅的第一进料部22连通，连通管道上设有阀门v2，通过调节阀门v2的开合，控制第一均质乳化锅与第二均质乳化锅的连通或断开。

第一进料部22包括位于第一均质乳化锅外部的储液槽和位于第一均质乳化锅内部的物料管道221，物料管道的结构如图2所示，物料管道221的侧壁设有物料通孔223，物料管道221内部设有螺旋结构222，控制物料的下将速度。

在第一均质乳化锅内部为负压状态，当有物料进入物料管道221时，物料分为两部分，一部分沿螺旋结构222缓慢下落到第一均质乳化锅底部，另一部分在压力差的作用下，透过物料通孔223沿物料管道221的外壁降落到第一均质乳化锅底部，物料管道221的特殊结构，避免物料下降过程中产生气泡，且由于物料下落缓慢，使混合更加均匀。

实施例一

黑色水包油环保分散型热转印墨水配方：

颜料20％颜料黑(pbk杭州凯丽化工有限公司)，分散剂7％亚甲基双萘硫酸钠，亲水乳化剂3％聚氧乙烯单月硅酸酯(hlb值为13.1)，亲油乳化剂2％二乙二醇单月桂酸酯(hlb值为6.1)，杀菌剂0.1％异噻唑啉酮，油性溶剂20％聚乙烯醇缩丁醛，粘合剂10％聚氨酯(采购自太原市原野聚氨酯有限公司)，固化剂6％甲阶酚醛树脂，其他为水性溶剂聚乙二醇，组分总重量为100％。

本实施例提供的热转印墨水的制备方法为：

s1、将颜料黑(pbk)、30％重量份的乙二醇水溶液、亚甲基双萘硫酸钠加入第一均质乳化锅内，开启均质乳化机，搅拌30min，得到粗颜料液。

s2、将剩余的聚乙二醇和聚氧乙烯单月硅酸酯加入第一均质乳化锅中，抽真空至5kpa，以3000r/min搅拌30min，得到水相乳液，保持5kpa真空，去除料液中可能存在的气泡；

s3、将聚乙烯醇缩丁醛和二乙二醇单月桂酸酯匀速注入第二均质乳化锅内，控制注入时间为5-10min，注料过程中开启乳化机，搅拌速度为200r/min。注入完成后，调节搅拌速度至500-1000r/min，并抽真空至5-10kpa，搅拌30min，静置5min，得到油性中间体；

s4、打开第二均质乳化锅的出料口，通过压力差使油性中间体自行流入第一均质乳化锅的水相乳液中，调节压力至5kpa，开启乳化机至转速600r/min，缓慢升温至40℃，搅拌30min后依次加入甲阶酚醛树脂、粘合剂聚氨酯，继续搅拌30-50min，并调节条件至常温、常压，得到环保分散型热转印墨水。

实施例二

蓝色水包油环保分散型热转印墨水配方：

颜料25％颜料蓝(pb杭州凯丽化工有限公司)，分散剂2％木质素磺酸钠，亲水乳化剂2-3％聚乙二醇单棕榈酸酯(hlb值为15.5)，亲油乳化剂1％失水山梨醇倍半油酸酯(hlb值为3.7)，杀菌剂0.05％氯化苄基三乙基铵，水性溶剂35％乙二醇水溶液(乙二醇含量50％)，粘合剂5％聚乙烯醇缩醛，固化剂5％甲阶酚醛树脂，剩余为油性溶剂石蜡，组分总重量为100％。

本实施例提供的热转印墨水的制备方法为：

s1、将颜料蓝(pbk)、20％重量份的乙二醇水溶液、木质素磺酸钠加入第一均质乳化锅内，开启均质乳化机，搅拌50min，得到粗颜料液。

s2、将剩余的乙二醇水溶液和聚乙二醇单棕榈酸酯加入第一均质乳化锅中，抽真空至10kpa，以1000r/min搅拌30min，得到水相乳液，保持5kpa真空，去除料液中可能存在的气泡；

s3、将石蜡和失水山梨醇倍半油酸酯匀速注入第二均质乳化锅内，控制注入时间为5-10min，注料过程中开启乳化机，搅拌速度为200r/min。注入完成后，调节搅拌速度至1000r/min，并抽真空至5kpa，搅拌30min，静置5min，得到油性中间体；

s4、调节第一均质乳化锅的压力至1kpa以下，打开第二均质乳化锅的出料口，在压力差的作用下，将所述油性中间体注入水相乳液中，调节压力至5kpa，打开第二均质乳化锅的出料口，通过压力差使油性中间体自行流入第一均质乳化锅的水相乳液中，调节压力至5kpa，开启乳化机至转速600r/min，缓慢升温至60℃，搅拌30min后依次加入甲阶酚醛树脂、聚乙烯醇缩醛，继续搅拌30-50min，并调节条件至常温、常压，得到环保分散型热转印墨水。

实施例三

黄色水包油环保分散型热转印墨水配方：

颜料18％颜料黄(pb杭州凯丽化工有限公司)，分散剂6％亚甲基双萘硫酸钠，亲水乳化剂3％聚乙二醇单棕榈酸酯(hlb值为15.5)，亲油乳化剂2％失水山梨醇倍半油酸酯(hlb值为3.7)，杀菌剂0.2％氯化苄基三乙基铵，油性溶剂20％石蜡，粘合剂10％聚乙烯醇缩醛，固化剂6％甲阶酚醛树脂，其余为水性溶剂乙二醇和水，组分总重量为100％。

本实施例提供的热转印墨水的制备方法为：

s1、将颜料蓝(pbk)、20％重量份的乙二醇水溶液、木质素磺酸钠加入第一均质乳化锅内，开启均质乳化机，搅拌50min，得到粗颜料液。

s2、将剩余的乙二醇水溶液和聚乙二醇单棕榈酸酯加入第一均质乳化锅中，抽真空至10kpa，以1000r/min搅拌30min，得到水相乳液，保持5kpa真空，去除料液中可能存在的气泡；

s3、将石蜡和失水山梨醇倍半油酸酯匀速注入第二均质乳化锅内，控制注入时间为5-10min，注料过程中开启乳化机，搅拌速度为200r/min。注入完成后，调节搅拌速度至1000r/min，并抽真空至5kpa，搅拌30min，静置5min，得到油性中间体；

s4、调节第一均质乳化锅的压力至1kpa以下，打开第二均质乳化锅的出料口，在压力差的作用下，将所述油性中间体注入水相乳液中，调节压力至5kpa，打开第二均质乳化锅的出料口，通过压力差使油性中间体自行流入第一均质乳化锅的水相乳液中，调节压力至5kpa，开启乳化机至转速600r/min，缓慢升温至60℃，搅拌30min后依次加入甲阶酚醛树脂、聚乙烯醇缩醛，继续搅拌30-50min，并调节条件至常温、常压，得到环保分散型热转印墨水。

以国内某厂家销售的热转印墨水做对比例，测试本发明制备的环保分散型热转印墨水的性能，检测数据见表1。

使用本发明实施例一至三制备的墨水通过热转印方法打印在织物上，对织物样品做性能检测，结果如下：

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。