本发明涉及喷墨印花领域，具体涉及一种用于涤纶织物喷墨印花的青色喷墨墨水及其制备工艺和喷墨印花方法。
背景技术：
所谓三原色为三个独立的色，三色中的任意一种原色都不能由另外两种原色混合而成，而其他色则可由三原色按一定比例相混而成。三原色有加法三原色和减法三原色之分，前者是用加法混色的三者色刺激值，即红、绿、蓝三刺激值表色系统规定的三原色，为红、绿、蓝的高纯色光。然而大多数颜色却是通过减法混合得到的，如彩色印刷、彩色摄影、彩色电视，都是利用颜色的减法混合来控制颜色的。染料、颜料和印染所指的三原色是减法三原色，通常是指黄、青、品红。作为三原色，除了黄、品红、青的色谱必须纯正，还必须有良好的相容性、匀染性，对化学物质和温度也要有一定的敏感性，色牢度也要高。因此，对于织物进行数码印花技术领域，如何制得匀染性、色牢度优异的原色喷墨墨水也是关键。
喷墨打印技术是近年来逐渐发展起来的一项印花工艺，喷墨打印技术是指喷头从微孔板上吸取探针试剂后移至到预处理过的技术上，通过热敏或声控等形式喷射器的动力把液滴喷射到基质表面的技术。喷墨打印机将细小的黑色或彩色墨滴喷射到织物表面，通过采用较多的喷嘴和多次喷射相同的区域，大多数喷墨打印机都输出中、高分辨率的图像。但是对于大多数喷墨打印机采用的墨水较易变质，从而导致图像质量差的问题，因此，如何制备一种稳定性优异的喷墨墨水成为研究热点，这对于提高织物的印花质量和图像质量的稳定持久具有重要的意义。
常用的喷墨打印墨水要有以下要求：光泽度高、耐水、耐光、抗风化性能和耐涂牢度良好；干燥时间短，具有良好的间歇和连续打印性能，贮存稳定性好，抗渗透、抗摩擦以及抗污染能力强，不会产生气泡，对喷墨打印机的喷头不具有腐蚀作用，安全性高。一般喷墨打印墨水主要包括着色剂、溶剂、表面活性剂、杀菌剂、催干剂、ph调节剂以及其他的添加剂等。其中，着色剂赋予墨水一定的颜色，其对墨水的质量有着直接的影响，一般要选择溶解稳定性好的着色剂，而且着色剂的耐候性要好，具有一定的耐水性，耐热性优异。溶剂包括水溶性和油溶性，溶剂可以提高墨水的稳定性，使得墨水的粘度、表面张力等不受外界影响。表面活性剂能都对墨水的表面张力进行调节，使得墨水具有适合打印的表面张力。杀菌剂能都有效抑制水中微生物的滋生，防止墨水的性质变化导致喷头堵塞。催干剂能够有效促进墨水的干燥。ph调节剂能够使墨水具有一定的碱性，可有效防止墨水对喷头的腐蚀。目前常用的喷墨墨水为染料墨水和颜料墨水，染料墨水是分子级全溶解的墨水，其成本低，但是不防水，耐候性较差；而颜料墨水由于耐候性较好，具有一定的防水性能，色牢度高，但是其光泽度较差，制备成本高。
中国发明专利申请(申请号为200710024154.4)公开了一种提高喷墨印花颜料墨水色牢度的方法，属于纺织印染技术领域。特征是取颜料色浆、多元醇、粘合剂、交联剂、表面活性剂，将上述组分按比例依次加入容器中，加水混合均匀，经搅拌、过滤配制成超细颜料墨水；将超细颜料墨水用喷墨印花机喷印到织物上，再经烘干、焙烘固色。该方法通过在喷墨印花颜料墨水中加入适量交联剂，混合均匀后通过喷墨印花机喷印到织物上；在焙烘固色的过程中，利用交联剂的交联成膜性能，在织物表面形成连续、致密、光滑的印花膜，使得墨水中的超细颜料颗粒能够耐受干湿摩擦，在不影响墨水喷射性能的前提下，提高了墨水中超细颜料粒子在织物上的色牢度。但是该方法制得的墨水稳定性不好，且耐候性不佳。
中国发明专利申请(申请号为200610075015.x)公开了一种颜料型水性墨水组合物及其制造方法，特别是解决颜料微粒再絮凝现象。该颜料型水性墨水组合物的配方为，颜料色浆5～15％重量，溶剂15～35％重量，余量为纯水；所述颜料色浆由颜料、分散剂、去离子水组成，其中，颜料20-40％重量，分散剂10～30％重量，余量为去离子水。所述分散剂优选为柔性聚合物粘合剂：苯乙烯-a-甲基苯乙烯-丙烯酸聚合物。其制造方法，包括在先的颜料色浆制备过程，和在后的颜料型水性墨水组合物的制备过程。特别是在分散均匀的颜料色浆中加入亲水的柔性聚合物粘合剂，形成纳米级微粒胶囊，制得稳定的颜料色浆。该墨水具有出色的耐水性、耐光性和耐氧化性的优异功能。但是其遮盖力较差，且光泽度不好。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于涤纶织物喷墨印花的青色喷墨墨水的制备工艺，该方法操作简单，制得的青色喷墨墨水稳定性好，耐候性优异，色牢度高，遮盖力强，且光泽度好，可用于涤纶织物表面喷墨印花。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于涤纶织物喷墨印花的青色喷墨墨水的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将青色颜料、span80和去离子水混合搅拌处理50min，制得青色颜料悬浮液；将异丙醇铝溶于异丙醇中，并加入十二烷基硫酸钠继续搅拌处理，制得溶液a，将溶液a滴加到青色颜料悬浮液中，常温下搅拌30min，然后转移至水热釜内120℃下反应2-6h，反应结束后冷却至室温，过滤，将固体进行干燥，制得核壳型青色颜料；
(2)将上述制得的核壳型青色颜料在硅烷偶联剂的作用下重新分散于去离子水中，搅拌混合30min，制得悬浮液a，将多巴胺盐酸盐溶于tris-hcl缓冲液中搅拌混合后滴加到悬浮液a中，室温下搅拌混合1-4h，之后过滤，将固体进行干燥，制得多层包覆的青色颜料；
(3)将步骤(2)制得的多层包覆的青色颜料和去离子水搅拌混合，然后加入吐温80，在1500rpm的转速下搅拌处理3h，制得青色颜料色浆；将制得的青色颜料色浆加入到乙二醇和去离子水的混合液中，搅拌混合均匀，并依次加入交联剂fh、柠檬酸、海藻酸钠、烷基糖苷、山梨醇、三乙醇胺，搅拌混合20-60min，之后采用0.65μm的混合纤维滤膜进行过滤，最后采用聚酰胺纳滤膜对其进行除盐处理，制得青色喷墨墨水。
作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述青色颜料、span80、异丙醇铝、十二烷基硫酸钠的质量比为10：(0.25-0.35)：6：0.01。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述核壳型青色颜料、硅烷偶联剂、多巴胺盐酸盐的质量比为10：0.012：0.3-0.7。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述tris-hcl缓冲液的浓度为10mmol/l，ph为5。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述多层包覆的青色颜料、吐温80的质量比为1：(0.0066-0.0073)。
作为上述技术方案的优选，步骤(4)中，所述青色颜料色浆、乙二醇、去离子水、交联剂fh、柠檬酸、海藻酸钠、烷基糖苷、山梨醇、三乙醇胺的用量以重量份计，分别为：8-16份、6-10份、10-20份、1-5份、1-2份、2-6份、0.1-0.4份、1-3份、0.5-1份。
为了更好的实现上述目的，本发明还提供了该青色喷墨墨水在涤纶织物表面的印花方法，具体包括以下步骤：
一、将涤纶织物用清水洗净后加入到预处理剂中，进行浸轧处理，然后对处理后的涤纶织物进行烘干处理，得到预处理涤纶织物；
二、将本发明制得的青色喷墨墨水置于喷墨打印机中，在温度为25±5℃，相对湿度为60-75％的条件下，对涤纶织物进行喷墨印花处理，分辨率设定为720dpi，喷墨印花结束后，对涤纶织物进行120℃下焙烘处理5min，制得印花涤纶织物。
作为上述技术方案的优选，步骤一中，所述涤纶织物为80g/m2的平纹机织物，经纬纱线均为32tex，经密为282根/10cm，纬密为240根/10cm。
作为上述技术方案的优选，步骤一中，所述预处理剂以重量份计，包括1-3份纳米羟基磷灰石、1-4份十二甲基三甲基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮1-2份、乙醇5-11份、去离子水30-60份。
作为上述技术方案的优选，所述纳米羟基磷灰石的平均粒径大小为30-50nm。
本发明具有以下有益效果：
在喷墨墨水的制备过程中由于颜料与水的相容性较差，难以在水中进行有效分散，制得稳定性好的墨水，为了解决这一技术问题，本发明首先对青色颜料进行分散制得悬浮液，然后在其表面包覆氧化铝，从而提高青色颜料的遮盖力以及着色力，但是氧化铝包覆后的青色颜料极性较大，在水中也难以均匀分散，且氧化铝包覆后的青色颜料与织物的结合性能较差，基于此，本发明在氧化铝层表面制备聚多巴胺修饰层，形成多层包覆的青色颜料，其不仅可以在水中进行良好的分散，由其制得的喷墨墨水可有效在涤纶织物表面渗透，形成高质量的印花图案；
在本发明制得的喷墨墨水用于涤纶织物喷墨印花时，本发明首先采用预处理剂对织物表面进行预处理，预处理剂中添加纳米羟基磷灰石，其表面具有较多的活性基团，在涤纶织物表面形成均匀的薄膜，有效改善涤纶织物的致密度，且预处理后的织物表面具有羟基等活性基团，可与喷墨墨水中的活性基团发生交联，从而在涤纶织物表面形成印花图案。而且该喷墨墨水稳定性好，用于涤纶织物喷墨印花时色牢度好，对织物的强力和柔软性能没影响。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
下面实施例中采用的主要原料厂家及规格如下：
span80:化学纯，天津市天大化学试剂厂。硅烷偶联剂：硅烷偶联剂kh550，江苏和元化工有限公司。多巴胺盐酸盐：购自湖北艺康源化工有限公司，灰白色晶体，纯度大于99％。柠檬酸：分析纯，上海国药集团化学试剂有限公司。海藻酸钠：数均分子量为35775，数均分子量与重均分子量之比为1.392，b-n甘露醛酸(m)单元与a-l-古罗糖醛酸(g)单元的质量比为0.32，食品级，购自青岛明月海藻集团有限公司。烷基糖苷：碳链长度为8-10，上海发凯化工有限公司。山梨醇：分析纯，上海国药集团化学试剂有限公司。聚乙烯吡咯烷酮：分析纯，上海国药集团化学试剂有限公司。
实施例1
一种用于涤纶织物喷墨印花的青色喷墨墨水的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将10份青色颜料、0.25份span80和去离子水混合搅拌处理50min，制得青色颜料悬浮液；将6份异丙醇铝溶于异丙醇中，并加入0.01份十二烷基硫酸钠继续搅拌处理，制得溶液a，将溶液a滴加到青色颜料悬浮液中，常温下搅拌30min，然后转移至水热釜内120℃下反应2h，反应结束后冷却至室温，过滤，将固体进行干燥，制得核壳型青色颜料；
(2)将10份上述制得的核壳型青色颜料在0.012份硅烷偶联剂的作用下重新分散于去离子水中，搅拌混合30min，制得悬浮液a，将0.3份多巴胺盐酸盐溶于tris-hcl缓冲液中搅拌混合后滴加到悬浮液a中，室温下搅拌混合1h，之后过滤，将固体进行干燥，制得多层包覆的青色颜料；
(3)将10份步骤(2)制得的多层包覆的青色颜料和去离子水搅拌混合，然后加入0.066份吐温80，在1500rpm的转速下搅拌处理3h，制得青色颜料色浆；将8份制得的青色颜料色浆加入到6份乙二醇和10份去离子水的混合液中，搅拌混合均匀，并依次加入1份交联剂fh、1份柠檬酸、2份海藻酸钠、0.1份烷基糖苷、1份山梨醇、0.5份三乙醇胺，搅拌混合20min，之后采用0.65μm的混合纤维滤膜进行过滤，最后采用聚酰胺纳滤膜对其进行除盐处理，制得青色喷墨墨水。
实施例2
一种用于涤纶织物喷墨印花的青色喷墨墨水的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将10份青色颜料、0.35份span80和去离子水混合搅拌处理50min，制得青色颜料悬浮液；将6份异丙醇铝溶于异丙醇中，并加入0.01份十二烷基硫酸钠继续搅拌处理，制得溶液a，将溶液a滴加到青色颜料悬浮液中，常温下搅拌30min，然后转移至水热釜内120℃下反应6h，反应结束后冷却至室温，过滤，将固体进行干燥，制得核壳型青色颜料；
(2)将10份上述制得的核壳型青色颜料在0.012份硅烷偶联剂的作用下重新分散于去离子水中，搅拌混合30min，制得悬浮液a，将0.7份多巴胺盐酸盐溶于tris-hcl缓冲液中搅拌混合后滴加到悬浮液a中，室温下搅拌混合4h，之后过滤，将固体进行干燥，制得多层包覆的青色颜料；
(3)将10份步骤(2)制得的多层包覆的青色颜料和去离子水搅拌混合，然后加入0.073份吐温80，在1500rpm的转速下搅拌处理3h，制得青色颜料色浆；将16份制得的青色颜料色浆加入到10份乙二醇和20份去离子水的混合液中，搅拌混合均匀，并依次加入5份交联剂fh、2份柠檬酸、6份海藻酸钠、0.4份烷基糖苷、3份山梨醇、1份三乙醇胺，搅拌混合60min，之后采用0.65μm的混合纤维滤膜进行过滤，最后采用聚酰胺纳滤膜对其进行除盐处理，制得青色喷墨墨水。
实施例3
一种用于涤纶织物喷墨印花的青色喷墨墨水的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将10份青色颜料、0.28份span80和去离子水混合搅拌处理50min，制得青色颜料悬浮液；将6份异丙醇铝溶于异丙醇中，并加入0.01份十二烷基硫酸钠继续搅拌处理，制得溶液a，将溶液a滴加到青色颜料悬浮液中，常温下搅拌30min，然后转移至水热釜内120℃下反应3h，反应结束后冷却至室温，过滤，将固体进行干燥，制得核壳型青色颜料；
(2)将10份上述制得的核壳型青色颜料在0.012份硅烷偶联剂的作用下重新分散于去离子水中，搅拌混合30min，制得悬浮液a，将0.4份多巴胺盐酸盐溶于tris-hcl缓冲液中搅拌混合后滴加到悬浮液a中，室温下搅拌混合1.5h，之后过滤，将固体进行干燥，制得多层包覆的青色颜料；
(3)将10份步骤(2)制得的多层包覆的青色颜料和去离子水搅拌混合，然后加入0.068份吐温80，在1500rpm的转速下搅拌处理3h，制得青色颜料色浆；将10份制得的青色颜料色浆加入到7份乙二醇和12份去离子水的混合液中，搅拌混合均匀，并依次加入2份交联剂fh、1.2份柠檬酸、3份海藻酸钠、0.2份烷基糖苷、1.5份山梨醇、0.6份三乙醇胺，搅拌混合30min，之后采用0.65μm的混合纤维滤膜进行过滤，最后采用聚酰胺纳滤膜对其进行除盐处理，制得青色喷墨墨水。
实施例4
一种用于涤纶织物喷墨印花的青色喷墨墨水的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将10份青色颜料、0.3份span80和去离子水混合搅拌处理50min，制得青色颜料悬浮液；将6份异丙醇铝溶于异丙醇中，并加入0.01份十二烷基硫酸钠继续搅拌处理，制得溶液a，将溶液a滴加到青色颜料悬浮液中，常温下搅拌30min，然后转移至水热釜内120℃下反应4h，反应结束后冷却至室温，过滤，将固体进行干燥，制得核壳型青色颜料；
(2)将10份上述制得的核壳型青色颜料在0.012份硅烷偶联剂的作用下重新分散于去离子水中，搅拌混合30min，制得悬浮液a，将0.5份多巴胺盐酸盐溶于tris-hcl缓冲液中搅拌混合后滴加到悬浮液a中，室温下搅拌混合2h，之后过滤，将固体进行干燥，制得多层包覆的青色颜料；
(3)将10份步骤(2)制得的多层包覆的青色颜料和去离子水搅拌混合，然后加入0.07份吐温80，在1500rpm的转速下搅拌处理3h，制得青色颜料色浆；将12份制得的青色颜料色浆加入到8份乙二醇和14份去离子水的混合液中，搅拌混合均匀，并依次加入3份交联剂fh、1.4份柠檬酸、4份海藻酸钠、0.25份烷基糖苷、2份山梨醇、0.7份三乙醇胺，搅拌混合40min，之后采用0.65μm的混合纤维滤膜进行过滤，最后采用聚酰胺纳滤膜对其进行除盐处理，制得青色喷墨墨水。
实施例5
一种用于涤纶织物喷墨印花的青色喷墨墨水的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将10份青色颜料、0.31份span80和去离子水混合搅拌处理50min，制得青色颜料悬浮液；将6份异丙醇铝溶于异丙醇中，并加入0.01份十二烷基硫酸钠继续搅拌处理，制得溶液a，将溶液a滴加到青色颜料悬浮液中，常温下搅拌30min，然后转移至水热釜内120℃下反应5h，反应结束后冷却至室温，过滤，将固体进行干燥，制得核壳型青色颜料；
(2)将10份上述制得的核壳型青色颜料在0.012份硅烷偶联剂的作用下重新分散于去离子水中，搅拌混合30min，制得悬浮液a，将0.6份多巴胺盐酸盐溶于tris-hcl缓冲液中搅拌混合后滴加到悬浮液a中，室温下搅拌混合3h，之后过滤，将固体进行干燥，制得多层包覆的青色颜料；
(3)将10份步骤(2)制得的多层包覆的青色颜料和去离子水搅拌混合，然后加入0.072份吐温80，在1500rpm的转速下搅拌处理3h，制得青色颜料色浆；将15份制得的青色颜料色浆加入到8份乙二醇和16份去离子水的混合液中，搅拌混合均匀，并依次加入4份交联剂fh、1.6份柠檬酸、5份海藻酸钠、0.3份烷基糖苷、2份山梨醇、0.8份三乙醇胺，搅拌混合50min，之后采用0.65μm的混合纤维滤膜进行过滤，最后采用聚酰胺纳滤膜对其进行除盐处理，制得青色喷墨墨水。
实施例6
一种用于涤纶织物喷墨印花的青色喷墨墨水的制备工艺，包括以下步骤：
(1)将10份青色颜料、0.33份span80和去离子水混合搅拌处理50min，制得青色颜料悬浮液；将6份异丙醇铝溶于异丙醇中，并加入0.01份十二烷基硫酸钠继续搅拌处理，制得溶液a，将溶液a滴加到青色颜料悬浮液中，常温下搅拌30min，然后转移至水热釜内120℃下反应5h，反应结束后冷却至室温，过滤，将固体进行干燥，制得核壳型青色颜料；
(2)将10份上述制得的核壳型青色颜料在0.012份硅烷偶联剂的作用下重新分散于去离子水中，搅拌混合30min，制得悬浮液a，将0.6份多巴胺盐酸盐溶于tris-hcl缓冲液中搅拌混合后滴加到悬浮液a中，室温下搅拌混合3.5h，之后过滤，将固体进行干燥，制得多层包覆的青色颜料；
(3)将10份步骤(2)制得的多层包覆的青色颜料和去离子水搅拌混合，然后加入0.072份吐温80，在1500rpm的转速下搅拌处理3h，制得青色颜料色浆；将15份制得的青色颜料色浆加入到9份乙二醇和18份去离子水的混合液中，搅拌混合均匀，并依次加入4.5份交联剂fh、1.8份柠檬酸、5.5份海藻酸钠、0.35份烷基糖苷、2.5份山梨醇、0.9份三乙醇胺，搅拌混合50min，之后采用0.65μm的混合纤维滤膜进行过滤，最后采用聚酰胺纳滤膜对其进行除盐处理，制得青色喷墨墨水。
对比例
青色颜料不进行包覆直接制备成青色颜料色浆，其他制备工艺和实施例6相同。
应用实施例：
将涤纶织物用清水洗净后加入到预处理剂中，进行浸轧处理，然后对处理后的涤纶织物进行烘干处理，得到预处理涤纶织物；所述预处理剂以重量份计包括2份纳米羟基磷灰石、1份十二甲基三甲基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮1.5份、乙醇10份、去离子水50份；
将上述实施例和对比例中制得的青色喷墨墨水置于喷墨打印机中，在温度为25±5℃，相对湿度为60-75％的条件下，对涤纶织物进行喷墨印花处理，分辨率设定为720dpi，喷墨印花结束后，对涤纶织物进行120℃下焙烘处理5min，制得印花涤纶织物。
性能测试：
1、印花织物表观颜色深度的测定
采用xrite-8400测色仪在cielab测色系统下，d65光源，10°视角，测试织物的k/s值，测量4个点取平均值。k/s值越大表示喷墨印花的颜色深度越高。
其中，k——织物对光的吸收系数，s——织物对光的散射系数，r——织物再最大吸收波长处光的反射率。
2、皂洗牢度测试
按照国家标准gb6156-85《纺织品耐洗色牢度试验方法，方法3》测试印花织物的皂洗牢度。
3、摩擦牢度测试
按照gb/t6151-1997中规定采用退浆、漂白、不含任何整理剂的棉织物，剪成5cm×5cm正方形用于圆形摩擦头。将干摩擦布固定在试验机的摩擦头上，使5cm×20cm摩擦布的方向与摩擦头的运行方向一致，在干摩擦试样的长度方向上，在10s内摩擦10次，往复动程为10cm，垂直压力为9n；湿摩擦布用三级水浸湿，并浸轧，轧液率为95％～105％，方法同上，摩擦结束后，在室温下晾干。
测试结果如表1所示：
表1
从上述测试结果来看，本发明制得的青色颜料墨水用于涤纶织物喷墨印花时，印花颜色的鲜艳度和光泽度好，且色牢度高。主要是由于本发明制得的喷墨墨水可有效在涤纶织物表面形成一层致密薄膜，颜料表面的包覆层中的活性基团可与织物表面的活性基团发生反应。
虽然已经对本发明的具体实施方案进行了描述，但是本发明的许多其他形式和改变对本领域技术人员而言是显而易见的。应理解所附权利要求和本发明通常涵盖本发明真实精神和范围内的所有这些明显的形式和改变。