一种数码印花用反应型自分散颜料及其制备方法和数码印花墨水与流程

本发明涉及数码印花领域，尤其涉及一种数码印花用反应型自分散颜料及其制备方法和数码印花墨水。

背景技术：

1、数码印花是利用喷墨打印技术将所需要的图案、图形、花色直接打印在纺织布料(或者预处理过得布料)上，再经过烘干发色等后处理制得成品布料。其由于环保、节能、简便等特点，发展越来越迅速。

2、目前市场上存在的数码印花墨水主要分为染料墨水和颜料墨水。

3、染料墨水中应用比较广泛的是活性染料墨水，可以应用在棉、腈纶、羊毛等基材的印花上，这类基材的染色原理是利用其表面带有的羟基、氨基等基团和活性染料上的乙烯砜基、一氯均三嗪、二氯均三嗪等活性基团形成共价键，使染料的发色团固着在纤维表面的；另外黑色活性染料墨水，大部分是以藏青色的活性黑5为主要染料，拼混橙、红其它染料，染色时不能达到纯黑色，还可能由于几种颜色的上染率不同造成颜色发花。

4、颜料墨水的染色原理是在墨水中添加高分子树脂材料，通过高温加热的方法使树脂分子融化，使颜料粒子固着在布料表面。活性染料墨水染出的布料虽然染料分子是以共价键结合的，抗干湿磨擦牢度较好，分子不易通过机械外力的作用脱落，但是染料分子的发色团太小，日晒牢度差，耐候性不好，容易发黄变色。传统颜料墨水由于树脂的加入，布料的手感会变差，悬垂感不好，在后处理过程中为了使高分子树脂融化，加热温度常常超过100度，容易损伤布料。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的传统数码印花墨水日晒牢度差、耐候性不好、布料的手感差的问题，本发明的目的在于提供一种数码印花用反应型自分散颜料墨水及其制备方法和数码印花墨水，通过在颜料表面接枝能与纤维表面的羟基、氨基等反应的活性基团，不仅能提高布料的抗磨擦牢度、抗水洗牢度，还能提高其耐晒牢度、耐候性，改善布料手感，长期稳定的分散在水中。该颜料的平均粒径在200nm以下，能够透过压电喷头的喷孔应用在数码印花领域。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种数码印花用反应型自分散颜料的制备方法，

3、对具有反应活性基团的化合物进行重氮化反应，得到重氮盐；再将重氮盐接枝到颜料上，将接枝后的颜料依次经过除盐处理、采用0.5um的玻璃纤维膜过滤，得到活性自分散颜料色浆；

4、所述反应活性的基团选自

5、

6、进一步地，所述具有反应活性基团的化合物选自对位酯、磺化对位酯、间位酯、三聚氯氰和氨基芳香磺酸或含有水溶性基团取代的氨基磺酸的偶合物。

7、进一步地，所述重氮盐的制备方法包括：将具有反应活性基团的化合物和去离子水混合均匀，加入酸性溶液，将温度降低至10℃以下，滴入亚硝酸钠溶液，直至反应液能够使淀粉碘化钾试纸变蓝，保温反应0.5-2h，然后采用尿素或氨基磺酸消耗掉多余的亚硝酸，得到重氮盐。

8、更进一步地，所述酸溶液选自盐酸、硫酸或硝酸。

9、进一步地，所述具有反应活性基团的化合物、酸性溶液和亚硝酸钠溶液的摩尔比为1：2-3：1.05-1.1。

10、进一步地，所述接枝方法包括：将颜料分散于水中，得到色浆，在ph为5-7、温度为15-30℃下，对色浆进行研磨，得到颜料粒子，将重氮盐偶合到颜料粒子表面，边偶合边将颜料粒子暴露出新表面进行偶合；在加入重氮盐的过程中，采用h酸溶液通过渗透圈实验检测重氮盐的消耗程度，避免重氮盐堆积。

11、更进一步地，采用碱性溶液将色浆的ph值调至5-7之间，所述碱性溶液选自碳酸钠、氢氧化钠或氨水；

12、在加入重氮盐之前，将重氮盐分为两份，第一份重氮盐和第二份重氮盐的质量比为1:2，第一份重氮盐完全加入后，采用制冷装置制冷，控制反应温度不超过30℃，然后加入第二份重氮盐。

13、进一步地，所述重氮盐的摩尔量和所述颜料的质量之间的比率为0.1-0.6mmol/g。

14、进一步地，所述颜料选自黑色颜料或彩色颜料。

15、更进一步地，所述黑色颜料选自炭黑；所述彩色颜料选自黄色颜料、红色颜料、紫色颜料、蓝色颜料或绿色颜料。

16、为了实现上述目的，本发明还提供：一种数码印花用反应型自分散颜料墨水，包括采用上述的方法制备而成颜料和助剂，颜料在体系中的含量为20-30wt％，助剂含量为20-30wt％。

17、进一步地，所述助剂包括润湿剂、渗透剂、表面活性剂、杀菌剂、ph调节剂或ph缓冲剂中的至少一种。

18、更进一步地，所述润湿剂选自多元醇，优选地，润湿剂选自乙二醇、二乙二醇、甘油、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-戊二醇、1，6-已二醇、三羟甲基丙烷、1，3，5-戊二醇、1，2，6-己三醇、聚甘油醚、聚乙二醇和聚丙二醇中的至少一种；

19、所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂；优选地，表面活性剂选自炔二醇类表面活性剂、有机硅表面活性剂或氟类表面活性剂；

20、更优选地，所述炔二醇类表面活性剂选自surfynol104、surfynol420、surfynol440、surfynol465或surfynol485的至少一种；

21、所述有机硅表面活性剂选自byk347、byk349或byk333中的至少一种；

22、所述氟类表面活性剂选自fs-30或fs-31。

23、进一步地，所述助剂包括表面活性剂在体系中的含量为0.2-1.0wt％，杀菌剂在体系中的含量为0.1-0.5wt％；

24、更进一步地，以重量份数计，所述助剂包括渗透剂20-30份、表面活性剂0.1-1.0份、杀菌剂0.1-0.5份。

25、更进一步地，所述助剂包括10-12wt％的二乙二醇、5-10wt％甘油、3-5wt％乙二醇单丁醚、0-3wt％乙醇、0.3-0.5wt％surfynol465、0.2wt％surfynol104、0.2wt％bit-20，余量为水。

26、综上所述，本发明具有以下有益效果：

27、第一、由于本申请采用具有反应活性的基团制备重氮盐，并采用重氮盐接枝颜料，实现在颜料表面接枝能与纤维表面的羟基、氨基等反应的活性基团，颜料粒子的活性基团和纤维表面的羟基、氨基等发生化学反应，使得颜料分子以共价键的形式结合在布料表面，相比于现有技术布料的抗磨擦牢度、抗水洗牢度、耐晒牢度及耐候性均得到显著的提高。

28、第二、由于现有技术中采用树脂将颜料粒子粘结在布料表面上，而本申请通过活性基团和颜料粒子以及纤维之间的化学反应，本申请在制备过程中省略了树脂，仍然能够实现将颜料分子结合在布料表面。同时，由于树脂的加入，使得布料柔软性较差、手感欠佳，而本申请省略了树脂，在一定程度上改善布料手感，便于颜料长期稳定的分散在水中。

29、第三、该颜料的平均粒径在200nm以下，能够透过压电喷头的喷孔应用在数码印花领域。

技术特征：

1.一种数码印花用反应型自分散颜料的制备方法，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种数码印花用反应型自分散颜料的制备方法，其特征在于，所述具有反应活性基团的化合物选自对位酯、磺化对位酯、间位酯、三聚氯氰和氨基芳香磺酸或含有水溶性基团取代的氨基磺酸的偶合物。

3.根据权利要求1所述的一种数码印花用反应型自分散颜料的制备方法，其特征在于，所述重氮盐的制备方法包括：将具有反应活性基团的化合物和去离子水混合均匀，加入酸性溶液，将温度降低至10℃以下，滴入亚硝酸钠溶液，直至反应液能够使淀粉碘化钾试纸变蓝，保温反应0.5-2h，得到重氮盐。

4.根据权利要求3所述的一种数码印花用反应型自分散颜料的制备方法，其特征在于，所述具有反应活性基团的化合物、酸性溶液和亚硝酸钠溶液的摩尔比为1：(2-3)：(1.05-1.1)。

5.根据权利要求1所述的一种数码印花用反应型自分散颜料的制备方法，其特征在于，所述接枝方法包括：将颜料分散于水中，得到色浆，在ph为5-7、温度为15-30℃下，对色浆进行研磨直至粒径小于200nm，然后边研磨边加入重氮盐。

6.根据权利要求1所述的一种数码印花用反应型自分散颜料的制备方法，其特征在于，所述重氮盐的摩尔量和所述颜料的质量之间的比率为0.1-0.6mmol/g。

7.根据权利要求1所述的一种数码印花用反应型自分散颜料的制备方法，其特征在于，所述颜料选自黑色颜料或彩色颜料。

8.一种数码印花用反应型自分散颜料墨水，其特征在于，包括采用权利要求1-7任意一项所述的方法制备而成的反应型自分散颜料在体系中的含量为20-30wt％，助剂含量为20-30wt％。

9.根据权利要求8所述的一种数码印花用反应型自分散颜料墨水，其特征在于，所述助剂包括润湿剂、渗透剂、表面活性剂、杀菌剂、ph调节剂或ph缓冲剂中的至少一种。

10.根据权利要求9所述的一种数码印花用反应型自分散颜料墨水，其特征在于，所述助剂包括表面活性剂在体系中的含量为0.2-1.0wt％，杀菌剂在体系中的含量为0.1-0.5wt％。

技术总结
本发明公开了一种数码印花用反应型自分散颜料及其制备方法和数码印花墨水，其中一种数码印花用反应型自分散颜料的制备方法，对具有反应活性的基团进行重氮化反应，得到重氮盐；再将重氮盐接枝到颜料上，反应结束后经过除盐处理和过滤，得到反应型自分散颜料；活性基团选自对位酯、磺化对位酯、间位酯、三聚氯氰和氨基芳香磺酸或含有水溶性基团取代的氨基磺酸的偶合物。本发明公开的一种数码印花用反应型自分散颜料墨水及其制备方法，通过在颜料表面接枝能与纤维表面的羟基、氨基等反应的活性基团，提高布料的抗磨擦牢度、抗水洗牢度、耐晒牢度、耐候性。该颜料能够透过压电喷头的喷孔应用在数码印花领域。

技术研发人员：王力成,杨源源,王钟民,王立军,次先如
受保护的技术使用者：大连科乐精细化工科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14