CN113930983B - 数码烫画墨水及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种数码烫画墨水及其制备方法，所述墨水包括重量占比的以下组分：白色颜料分散液5％～30％、有机溶剂10％～20％、水性聚碳酸酯聚氨酯15％～25％、分散性丙烯酸树酯1％～10％、水性封闭型异氰酸酯1％～5％、表面活性剂1％～5％及余量的水；其中，所述表面活性剂包括至少一种含氟的表面活性剂。本申请提供的数码烫画墨水，在数码转移膜上的兼容性好，墨水具有优异的润湿、流平性能，数码烫画图案清晰自然，遮盖力强，色彩鲜明，同时常温、高温储存稳定性长，且沉降率低。
Description
技术领域
本申请涉及打印技术领域，具体地讲，涉及数码烫画墨水及其制备方法。
背景技术
传统柯式烫画使用工艺已非常成熟，但随着个性化，设计多元化的不断发展，传统工艺逐渐凸显出了不适用性，数码烫画在此时异军突起，其工艺的简单灵活，色彩的丰富多样非常好的适配了现在的印花需求。然而随之而来的问题是数码烫画在数码墨水，转移膜，及工艺上的不成熟，导致数码烫画工艺在深色织物上的发展缓慢，多数存在的问题为数码墨水与转移膜的匹配性不佳，导致图案不成型，不清晰，所成型的白度及色彩不够，数码墨水涂层与热熔胶结合不佳导致印花牢度偏差等现象。
发明内容
鉴于此，本申请提供了数码烫画墨水及其制备方法，采用合理的墨水体系，墨水具有优异的润湿、流平性能，数码烫画图案清晰自然，遮盖力强，色彩鲜明。
本申请实施例提供一种数码烫画墨水，所述墨水包括重量占比的以下组分：白色颜料分散液5％～30％、有机溶剂10％～20％、水性聚碳酸酯聚氨酯15％～25％、分散性丙烯酸树酯1％～10％、水性封闭型异氰酸酯1％～5％、表面活性剂1％～5％及余量的水；其中，所述表面活性剂包括至少一种含氟的表面活性剂。
在一种实施方式中，所述墨水包括重量占比的以下组分：白色颜料分散液15％～30％、有机溶剂10％～15％、水性聚碳酸酯聚氨酯15％～25％、分散性丙烯酸树酯3％～7％、水性封闭型异氰酸酯1％～3％、表面活性剂1％～5％及余量的水，其中，所述表面活性剂包括炔二醇类表面活性剂及含氟的表面活性剂。
在一种实施方式中，所述有机溶剂包括乙二醇、二甘醇、甘油、聚乙二醇400、三甘醇单丁醚、异丙醇、丙二醇、1,5戊二醇、三甘醇和甘油醚中的至少一种。
在一种实施方式中，所述水性聚碳酸酯聚氨酯包括日本聚氨酯工业WPC-101、WPC-TX1、WPC-028、WS-6110、WS-6021、RA-5300中的一种或多种。
在一种实施方式中，所述水性封闭型异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种。
在一种实施方式中，所述含氟的表面活性剂包括表面活性剂FS-50、表面活性剂FS-6210、表面活性剂FS-3100、表面活性剂FS-22、表面活性剂FS-3000中的至少一种。
在一种实施方式中，所述炔二醇类表面活性剂与所述含氟的表面活性剂的重量比为(10～15):1。
在一种实施方式中，所述墨水满足以下特征中的至少一种：
(1)所述墨水还包括保湿剂，所述保湿剂在所述墨水中的重量占比为1％～3％；
(2)所述墨水还包括保湿剂，所述保湿剂为已内酰胺。
在一种实施方式中，所述墨水满足以下特征中的至少一种：
(3)所述墨水还包括杀菌剂，所述杀菌剂在所述墨水中的重量占比为0.1％～0.5％；
(4)所述墨水还包括杀菌剂，所述杀菌剂为Proxel GXL。
在一种实施方式中，所述墨水满足以下特征中的至少一种：
(5)所述墨水的粘度为3.7cp～5.7cp；
(6)所述墨水的表面张力为20mN/m～27mN/m。
本申请提供的数码烫画墨水，可以有效解决了数码烫画在印花中图像成型不清晰的问题，印制后图案清晰，遮盖力高，兼容性强，且在配制高浓度墨水时颜料分散液的用量更低，在有机溶剂与分散型树脂相结合作用下，能够保障长时间打印时流畅性好，墨水的待机时间长，保湿性好，储存稳定，且沉降率低。
具体实施方式
以下所述是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明实施例的保护范围。
第一方面，本申请提供一种数码烫画墨水，所述墨水包括重量占比的以下组分：白色颜料分散液5％～30％、有机溶剂10％～20％、水性聚碳酸酯聚氨酯15％～25％、分散性丙烯酸树酯1％～10％、水性封闭型异氰酸酯1％～5％、表面活性剂1％～5％及余量的水；其中，所述表面活性剂包括至少一种含氟的表面活性剂。
在上述方案中，通过在墨水中加入适量的含氟的表面活性剂，在不增加墨水粘度的情况下能够极大限度的降低液体的表面张力，提供优异的润湿、流平性能，特别针对于快速流平性能，使得墨水的待机时间增长，保湿性能更好，沉降率更低；并且该墨水印制的图案清晰自然，白度较高，遮盖力强。
可以理解地，采用合理的墨水体系以很好的解决了数码烫画在印花不显白、与市场中低档膜匹配性差、流墨及拉伸力差等，本申请提供的墨水，特别是超高白度水性白色墨水，其具有良好稳定性及超高白度，并与聚对苯二甲酸乙二醇酯(简写为PET)转印膜匹配性好。
作为本申请可选的技术方案，所述白色颜料分散液为自研磨色浆。白色颜料分散液为无机颜料钛白分散液。本申请的白墨遮盖力高，图案清晰自然，在数码转移膜上的兼容性好，墨水具有优异的润湿、流平性能，数码烫画图案清晰自然，遮盖力强，色彩鲜明，同时常温、高温储存稳定性长，且沉降率低。
可选地，白色颜料分散液在墨水中的重量占比具体可以是5％、8％、10％、15％、17％、18％、20％、22％、25％、28％或30％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，颜料分散液在墨水中的重量占比为15％～30％。
作为本申请可选的技术方案，所述有机溶剂包括乙二醇、二甘醇、甘油、聚乙二醇400、三甘醇单丁醚、异丙醇、丙二醇、1,5戊二醇、三甘醇和甘油醚中的至少一种。有机溶剂可以提高颜料在墨水中的分散稳定性。
优选地，所述有机溶剂选自1,5戊二醇、丙三醇、丙二醇、聚乙二醇400中的至少一种。醇类有机溶剂与分散型树脂相结合作用，可以提高长时间打印时的流畅性，墨水待机时间增长，保湿性好；同时常温、高温储存稳定性长，且沉降率低。
可选地，有机溶剂在墨水中的重量占比具体可以是10％、12％、13％、14％、15％、16％、18％、19％或20％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。经过试验发现，将有机溶剂在墨水中的重量占比控制在10％～15％范围内，可以充分的保水并不会降低墨水的速干性。
作为本申请可选的技术方案，所述水性聚碳酸酯聚氨酯可以是日本聚氨酯工业WPC-101、WPC-TX1、WPC-028、WS-6110、WS-6021、RA-5300中的一种或多种。水性聚碳酸酯聚氨酯可以提高墨水在转移膜上的成膜性。
可选地，水性聚碳酸酯聚氨酯在墨水中的重量占比具体可以是15％、16％、18％、19％、20％、22％、24％或25％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本申请可选的技术方案，分散性丙烯酸树脂具体可以是Johnson Polymer的JONCRYL系列。分散性丙烯酸树脂可加快喷印墨水在转印膜介质上铺展性，使高速打印时的图像效果更清晰、锐利。
可选地，分散性丙烯酸树酯在墨水中的重量占比具体可以是1％、3％、4％、4.5％、4.5％、5％、5.5％、6％、6.5％、7％、8％、9％或10％等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，分散性丙烯酸树酯在墨水中的重量占比为3％～7％，可以加快喷印墨水在转印膜介质上铺展性。
作为本申请可选的技术方案，所述水性封闭型异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种。
水性封闭型异氰酸酯可以与多元醇反应并提高墨水在转移膜上的附着力。具体地，水性封闭型异氰酸酯可以选自拜耳BL5335、科聚亚BI801、科聚亚BI200；
可选地，水性封闭型异氰酸酯在墨水中的重量占比具体可以是1％、1.2％、1.5％、1.8％、2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、4％或5％等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，水性封闭型异氰酸酯在墨水中的重量占比为1％～3％。
作为本申请可选的技术方案，所述表面活性剂包括炔二醇类表面活性剂及含氟的表面活性剂。表面活性剂能够充当表面张力调整剂，炔二醇类表面活性剂有润湿及基础流平的效果，但炔二醇类表面活性剂降张力效果小，表面活性起泡力强，在搭配了含氟的表面活性剂后，在不增加粘度的情况下能够极大限度的降低液体的表面张力，提供优异的润湿、流平性能，特别针对于快速流平性能。具体地，含氟的表面活性剂为非离子型含氟的表面活性剂。
炔二醇类表面活性剂具体可以是2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇等。更具体地，可使用更具体地，Surfynol420、Surfynol 440、Surfynol 465、Surfynol 485、BYK-019、BYK-028、BYK-141、FoamStarSI 2250、AF-103、TEGO TWIN4000、TEGO280、TEGO245、TEGO250一种或多种。优选使用Surfynol 465、TEGO TWIN4000。
作为本申请可选的技术方案，所述含氟的表面活性剂包括表面活性剂FS-50、表面活性剂FS-6210、表面活性剂FS-3100、表面活性剂FS-22、表面活性剂FS-3000中的至少一种。
可选地，表面活性剂在墨水中的重量占比具体可以是1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％或5％等等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
在本实施例中，炔二醇类表面活性剂与含氟的表面活性剂的重量比为(10～15)：1，具体可以是10:1、10.5:1、11:1、12:1、13:1、14:1或15:1等，在此不做限定。两种表面活性剂按照这个比例互配结合在保证白度同时体系稳定达最佳。
作为本申请可选的技术方案，墨水还包括重量占比的以下组分：0.1％～0.5％的杀菌剂，杀菌剂可以是异噻唑啉酮类杀菌剂，具体可选自美国陶氏杀菌剂BIOBAN BIT-10、美国陶氏杀菌剂BIOBAN BIT-20、美国奥麟杀菌剂PROXEL GXL和美国奥麟杀菌剂PROXELCMG中的至少一种。
可选地，杀菌剂在墨水中的重量占比具体可以是0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％或0.5％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
进一步地，墨水还包括重量占比的以下组分：1％～3％的保湿剂，其重量占比具体可以是0.5％、0.8％、1.0％、1.2％、1.5％、1.8％或2％等，在此不做限定。保湿剂为已内酰胺。优选地，保湿剂在墨水中的重量占比为0.5％～2％。
余量的水可以是自来水、去离子水、蒸馏水中的至少一种，优选地，水为去离子水，从而能够降低墨水中的杂质，也可以降低对墨水中的其他组分的影响。
作为本申请优选的技术方案，所述墨水包括重量占比的以下组分：白色颜料分散液15％～30％、有机溶剂10％～15％、水性聚碳酸酯聚氨酯15％～25％、分散性丙烯酸树酯3％～7％、水性封闭型异氰酸酯1％～3％、表面活性剂1％～5％、保湿剂0.5％～2％、杀菌剂0.1％～0.5％及余量的水，其中，所述表面活性剂包括炔二醇类表面活性剂及含氟的表面活性剂。
作为本申请可选的技术方案，所述墨水的粘度为3.7cp～5.7cp，具体可以是3.7cp、4.0cp、4.2cp、4.5cp、4.8cp、5.0cp、5.2cp、5.5cp、5.7cp等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
作为本申请可选的技术方案，所述墨水的表面张力为20mN/m～27mN/m，具体可以是20mN/m、21mN/m、22mN/m、23mN/m、24mN/m、25mN/m、26mN/m、27mN/m、等，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。需要说明的是，将墨水的表面张力控制在上述范围内，可以提高墨水的流畅性。
本申请提供的数码烫画墨水，配合转用的数码转移膜，可以使得转移膜上印制图案清晰自然，白墨遮盖力强，色彩鲜艳，在经过热熔胶工艺后，具有优异的耐水洗、耐摩擦，印花织物的粘接牢度均符合国家测试标准。
第二方面，本申请实施例还提供一种数码烫画墨水的制备方法，包括以下步骤S01～S02：
步骤S01，在去离子水中分别依次加入有机溶剂，搅拌15-30min；再加入表面活性剂和分散性丙烯酸树酯，搅拌15-30min；再加入水性聚碳酸酯聚氨酯与水性封闭型异氰酸酯，搅拌30-60min；再加入白色颜料分散液，搅拌60-120min，得到混合液；
步骤S02，将上述混合液利用0.6微米的滤膜过滤，得到数码烫画墨水。
本申请提供的数码烫画墨水的制备方法简单，稳定性高。
下面分多个实施例对本申请实施例进行进一步的说明。其中，本申请实施例不限定于以下的具体实施例。在保护范围内，可以适当的进行变更实施。
需要说明的是，本发明以上及以下提及的各组分的百分比均为重量占比，除特殊说明的以外，均是该组分占颜料墨水总重量的百分比。
1、数码烫画墨水的配制
实施例1～2：
根据本申请第二方面提供的数码烫画墨水的制备方法制备得到实施例1～2的各组分配方如表1所示。
根据本申请第二方面提供的数码烫画墨水的制备方法制备得到对比例1～2的各组分配方如表1所示。
表1
测试项目
(1)常温放置测试
将上述的墨水使用50ml量筒,倒入30ml色浆,常温放置待沉降后,测量表层分水沉降高度。测试结果如下表3所示：
表3
| 常温放置3天 | 常温放置7天 | 常温放置14天 | 常温放置30天以上 | |
| 实施例1 | 1mm | 4mm | 7mm | 16mm |
| 实施例2 | 2mm | 5mm | 9mm | 17mm |
| 对比例1 | 5mm | 7mm | 15mm | 19mm |
| 对比例2 | 5mm | 8mm | 18mm | 25mm |
(2)墨水老化稳定性测试
将墨水置于60℃的恒温烘箱中高温储存14天后取出，室温放置至恢复室温后测量其参数。粘度变化率＝(高温14天粘度-常温粘度)÷常温粘度，测试结果如下表4所示：
表4
| 粘度(cps)常温14天 | 粘度(cps)高温14天 | 粘度变化率 | |
| 实施例1 | 4.80 | 4.66 | 2.91％ |
| 实施例2 | 4.85 | 4.67 | 3.71％ |
| 对比例1 | 4.54 | 4.29 | 5.50％ |
| 对比例2 | 4.75 | 4.45 | 6.31％ |
(3)墨水打印状况及待机测试
备注：同一4720双头打印机，打印测试下墨量统一为100％。
由测试结果可见，实施例1～2制得的数码烫画白墨，在耐沉降、白度、高温储存稳定性都具有极佳的性能，且同种烫画膜测试中，相同的下墨量有着更好的挂膜性能，解决了市场上数码烫画白墨的常见问题。
对比例1未添加保湿剂，墨水的打印流畅度下降，白墨的遮盖力下降，印刷图案不清晰。
对比例2未添加含氟的表面活性剂，炔二醇类表面活性剂降张力效果小，表面活性起泡力强，墨水的流平性能下降。
本申请虽然以较佳实施例公开如上，但并不是用来限定权利要求，任何本领域技术人员在不脱离本申请构思的前提下，都可以做出若干可能的变动和修改，因此本申请的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
Claims (4)
1.一种数码烫画墨水，其特征在于，所述墨水包括重量占比的以下组分：白色颜料分散液15％～30％、有机溶剂10％～15％、水性聚碳酸酯聚氨酯15％～25％、分散性丙烯酸树酯3％～7％、水性封闭型异氰酸酯1％～3％、表面活性剂1％～5％、保湿剂1％～3％及余量的水；其中，所述表面活性剂包括炔二醇类表面活性剂及含氟的表面活性剂，所述炔二醇类表面活性剂与所述含氟的表面活性剂的重量比为(10～15):1，所述保湿剂为已内酰胺；所述有机溶剂选自乙二醇、二甘醇、甘油、聚乙二醇400、异丙醇、丙二醇、1,5戊二醇、三甘醇中的至少一种；所述水性聚碳酸酯聚氨酯选自日本聚氨酯工业WPC-101、WS-6110、WS-6021中的一种或多种；所述分散性丙烯酸树脂选自Johnson Polymer的JONCRYL系列；所述炔二醇类表面活性剂选自2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇中的至少一种；所述含氟的表面活性剂选自表面活性剂FS-50、表面活性剂FS-6210、表面活性剂FS-3100、表面活性剂FS-22、表面活性剂FS-3000中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的数码烫画墨水，其特征在于，所述水性封闭型异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的数码烫画墨水，其特征在于，所述墨水满足以下特征中的至少一种：
(1)所述墨水还包括杀菌剂，所述杀菌剂在所述墨水中的重量占比为0.1％～0.5％；
(2)所述墨水还包括杀菌剂，所述杀菌剂为Proxel GXL。
4.根据权利要求1所述的数码烫画墨水，其特征在于，所述墨水满足以下特征中的至少一种：
(1)所述墨水的粘度为3.7cp～5.7cp；
(2)所述墨水的表面张力为20mN/m～27mN/m。
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