一种基于复合型环保分散染料的热升华墨水及其制备方法与流程

1.本发明涉及墨水技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于复合型环保分散染料的热升华墨水及其制备方法。


背景技术：

2.数码印花热升华墨水(又称热转印墨水)就是把能量低、易升华的分散染料制作成数码印花喷印墨水。首先，通过宽幅数码打印机将目标图案打印在转印纸上，然后通过加热加压的方式将对应的图案转印到合成纤维等承载材质上，非常适合现代个性化发展的市场需要和环保标准的要求。转印图像色彩鲜艳明亮，层次结构清晰，其效果可与印刷相媲美，不同之处在于热转印是在高温下使热转印墨水受热升华，渗入承载介质表面，凝华后，即可形成图像。现有的分散染料通常组分繁多，工艺复杂，成本较高，提供一种低成本且满足生产使用要求的复合型热升华墨水成为研发的重要方向。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于复合型环保分散染料的热升华墨水及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于复合型环保分散染料的热升华墨水，包括以下质量分数的组分：
[0005][0006]
所述色浆包括以下重量份数的原料：
[0007][0008][0009]
在一个优选的实施方式中，所述溶剂为选自多元醇中的一种或多种组成的混合物，所述多元醇包括2,2'-氧联二乙醇、乙二醇，1，2-丙二醇,1,3
‑ꢀ
丙二醇，1，5-戊二醇、丙三醇、甘露醇。
[0010]
在一个优选的实施方式中，所述表面活性剂为选自炔二醇类非离子表面活性剂、环氧乙烷、炔二醇乙氧基化合物、有机硅表面活性剂中的一种或多种组成的混合物。
[0011]
在一个优选的实施方式中，所述复合分散染料为分散蓝360，分散棕27，分散黄54。
[0012]
一种基于复合型环保分散染料的热升华墨水的制备方法，包括上述任意一项所述的一种基于复合型环保分散染料的热升华墨水以及以下步骤：
[0013]
(a)向反应釜中依次加入配方量的水、抑菌剂、分散剂、表面活性剂进行剪切分散；再向所述容器中继续加入配方量的分散蓝染料、分散棕染料、分散黄染料，进行搅拌分散；
[0014]
(b)采用不同粒径的psz对步骤(a)的产物进行润湿分散，所述氧化锆珠的粒径由大变小以匹配分散液纳米颗粒的变化；
[0015]
(c)待染料颗粒粒径合适时，向步骤(b)的产物中加入配方量的副分散剂溶液继续研磨。离心循环过滤后，得复合色浆；
[0016]
(d)将所述色浆与表面助剂、溶剂和水按比例配制成热升华墨水即可。
[0017]
在一个优选的实施方式中，所述步骤(b)中，使用2.0mm和0.1～0.2mm 的氧化锆珠进行研磨使得染料颗粒的粒径为d50≤150nm。
[0018]
在一个优选的实施方式中，所述步骤(d)中，所述热升华墨水的固含量为3.6～6.6％。
[0019]
本发明的技术效果和优点：
[0020]
本发明基于复合型环保分散染料的热升华墨水，仅采用特定含量的复合型色浆、溶剂、水和表面助剂进行复配，这样能够实现热升华墨水中染料在粒径小的情况下仍能够保持分散稳定，在保存和使用时具有高稳定性和高色牢度的优点。
具体实施方式
[0021]
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。
[0022]
本发明提供了一种基于复合型环保分散染料的热升华墨水，包括以下质量分数的组分：包括以下质量分数的组分：复合色浆20～50％；表面助剂1～ 10％；溶剂5～25％；水40～60％；所述色浆包括以下重量份数的原料：分散蓝染料10～15份；分散棕染料5～10份；分散黄染料1～5份；分散剂5～15份；水55～65份；表面活性剂0.2～2份；抑菌剂0.1～1份。仅采用特定含量的分散蓝染料、分散棕染料、分散黄染料、和环保溶剂以及表面活性剂复配而成形成成本低且满足使用要求的黑色热升华墨水。
[0023]
表面活性剂为选自炔二醇类非离子表面活性剂、环氧乙烷、炔二醇乙氧基化合物、有机硅表面活性剂中的一种或多种组成的混合物。它们能够对纳米颗粒进行均匀地包覆并同时对染料颗粒起到隔离作用，从而阻止染料颗粒絮凝，形成能量稳定，电荷分布稳定，分散均匀的纳米颗粒分散系。
[0024]
本发明提供了一种基于复合型环保分散染料的热升华墨水的制备方法，包括上述的一种基于复合型环保分散染料的热升华墨水以及以下步骤：(a) 向反应釜中依次加入配方量的水、抑菌剂、分散剂、表面活性剂进行剪切分散；再向所述容器中继续加入配方量的分散蓝染料、分散棕染料、分散黄染料，进行搅拌分散；(b)采用不同粒径的psz对步骤(a)的产物进行润湿分散，所述氧化锆珠的粒径由大变小以匹配分散液纳米颗粒的变化；(c)待染
料颗粒粒径合适时，向步骤(b)的产物中加入配方量的副分散剂溶液继续研磨。离心循环过滤后，得复合色浆；(d)将所述色浆与表面助剂、溶剂和水按比例配制成热升华墨水即可。
[0025]
所述步骤(b)中，使用2.0mm和0.1～0.2mm的氧化锆珠进行研磨使得染料颗粒的粒径为d50≤150nm。
[0026]
所述步骤(d)中，所述热升华墨水的固含量为3.6～6.6％。
[0027]
实施例1
[0028]
实施例1提供了一种基于复合型环保分散染料的热升华墨水，具体为：复合色浆26％、标准溶液40％、水32％和溶剂2％，即复合色浆52g、标准溶液80g、水64g和溶剂4g(前后使用的标液、溶剂保持一致)；而复合色浆的组成则如表2所示；其具体制备方法为：(1)按配方比例，将分散染料、分散剂、抑菌剂、水混合后，在篮式机中使用规格为2.0mm的锆珠，转速2500r/min，研磨分散3～4h，得到分散液；(2)将分散液放入反应釜中，加入配方量的副分散剂溶液和去离子水，转速3000～4000r/min，继续研磨至d50≤150，离心循环过滤后，得到复合色浆；(3)将色浆与表面助剂、溶剂和水按比例配制成热升华墨水即可。
[0029]
实施例2
[0030]
实施例2提供了一种基于复合型环保分散染料的热升华墨水，具体为：复合色浆43.5％、标准溶液40％、水16.5％,即复合色浆87g、标准溶液80g、水33g(前后使用的标液、溶剂保持一致)；而复合色浆的组成则如表2所示；其具体制备方法为：(1)按配方比例，将分散染料、分散剂、抑菌剂、水混合后，在篮式机中使用规格为2.0mm的锆珠，转速2500r/min，研磨分散3～ 4h，得到分散液；(2)将分散液放入反应釜中，加入配方量的副分散剂溶液和去离子水，转速3000～4000r/min，继续研磨至d50≤150，离心循环过滤后，得到复合色浆；(3)将色浆与表面助剂、溶剂和水按比例配制成热升华墨水即可。
[0031]
实施例3
[0032]
实施例3提供了一种基于复合型环保分散染料的热升华墨水，具体为：复合色浆48.17％、标准溶液40％、水11.83％,即复合色浆96.3g、标准溶液 80g、水23.7g(前后使用的标液、溶剂保持一致)；而复合色浆的组成则如表2 所示；其具体制备方法为：(1)按配方比例，将分散染料、分散剂、抑菌剂、水混合后，在篮式机中使用规格为2.0mm的锆珠，转速2500r/min，研磨分散 3～4h，得到分散液；(2)将分散液放入反应釜中，加入配方量的副分散剂溶液和去离子水，转速3000～4000r/min，继续研磨至d50≤150，离心循环过滤后，得到复合色浆；(3)将色浆与表面助剂、溶剂和水按比例配制成热升华墨水即可。
[0033]
表1墨水配方比例
[0034][0035]
表2复合色浆配方比例
[0036][0037][0038]
老化稳定性测试：上述各例中的色浆配制成墨水后，60℃老化测试，表面张力、粘度、电导率、ph值和zeta电位。
[0039]
表3实施例1测试结果数据
[0040][0041]
表4实施例2测试结果数据
[0042][0043][0044]
表5实施例3测试结果数据
[0045][0046]
基于上述表格中的数据，实施例1所提供的一种基于复合型环保分散染料的热升华墨水中的色浆稳定性一般，而实施例2和实施例3所提供的一种基于复合型环保分散染料的热升华墨水中的色浆稳定性较好，且在配置成墨水后具有优异的色牢度，颗粒自然沉降速率放缓，流畅性和稳定性大幅提升，转印后光泽感优异，色彩亮丽，印花效果显著提升。
[0047]
最后应说明的几点是：首先，在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
[0048]
其次：本发明公开实施例中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
[0049]
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。