适用于高速打印的分散染料喷墨墨水及其制备方法、制品与流程

1.本发明涉及打印墨水领域，具体是涉及一种适用于高速打印的分散染料喷墨墨水及其制备方法、制品。


背景技术：

2.数码喷墨印花技术特点突出，具有印花精度高，色彩丰富，无需制版，占地面积小，投入成本低，低能耗、低污染等优点。近年来，高速打印已成为印花行业的主要发展方向，大量应用于数码喷墨印花开发的宽幅面压电打印机或工业喷头打印机的打印工艺中，具有打印精度高、速度快、产量大、可连续生产等特点，使数码喷墨印花逐渐往工业生产化发展，将数码喷墨印花推上了另一个高峰。但高速打印方式对喷墨墨水提出了新的要求和挑战，尤其是在低温(室内温度为10℃～15℃)低湿(室内湿度为40％～60％)环境下，更容易造成堆墨现象或出现断线的问题，甚至使打印喷头损坏等，使得墨水的打印精细度下降，影响墨水的打印流畅性。
3.目前的打印机幅面很宽，少则2～3米，多则4～5米，此外，一台打印机内配备四头、八头的打印头已是普遍，也已经出现十五头和三十二头，甚至更多。此类多头打印机内的墨路的分流设计使这些高速打印机内的管道长且复杂，由于墨水与管道的阻力会很大程度上影响供墨顺畅度，在较高速的打印下，容易出现因供墨顺畅度不够而导致的断孔、断墨现象，从而该类墨路打印机对墨水的流动性能有很高的要求。


技术实现要素：

4.本发明的第一目的是提供一种降低墨水阻力的适用于高速打印的分散染料喷墨墨水。
5.本发明的第二目的是提供一种上述分散染料喷墨墨水的制备方法。
6.本发明的第三目的是提供一种通过上述分散染料喷墨墨水制备得到的制品。
7.为了实现上述的第一目的，本发明提供的适用于高速打印的分散染料喷墨墨水包括减阻剂。
8.由上述方案可见，减阻剂是一种具有减小阻力作用的高分子化合物，将减阻剂加入流体中，在流体输送时可提高流量，降低耗能，从而在墨水中加入减阻剂，可大大降低墨水在打印机管道内的阻力，使得墨水保持很好的供墨顺畅度，保证墨水在高速打印下连续喷墨的打印性能。
9.进一步的方案是，减阻剂为水溶性线型聚合物。
10.可见，水溶性线型聚合物在液相中溶解性好，抗剪切性强，可随液相的流动而充分伸展，显示出较好的减阻水平；其它形态的高分子链(如网状、梯形等)由于链结构内部的牵制作用较大，影响其减阻作用。
11.进一步的方案是，水溶性线型聚合物为聚氧化乙烯或聚丙烯酰胺。
12.可见，聚氧化乙烯和聚丙烯酰胺均为长链线型高分子，分子链柔性较好，高分子减
阻性能高，能较好地降低液相流动阻力，从而解决墨水在高速打印中因墨水与管道的阻力大导致打印不良的问题。
13.进一步的方案是，当总重量为1时，按重量百分比，分散染料喷墨墨水包括15％～60％分散染料色浆、0.002％～0.02％减阻剂、7.25％～30.2％助剂和余量的水。
14.可见，上述成分及其含量制备得到的墨水的流畅性更好。
15.进一步的方案是，当总重量为1时，按重量百分比，分散染料喷墨墨水包括15％～60％分散染料色浆、0.005％～0.01％减阻剂、7.25％～30.2％助剂和余量的水。
16.可见，当减阻剂的含量为0.005％～0.01％时，减阻剂在墨水中降阻效果更好。
17.进一步的方案是，助剂包括保湿剂、增稠剂、渗透剂和表面活性剂；当总重量为1时，按重量百分比，分散染料喷墨墨水包括15％～60％分散染料色浆、2％～6％保湿剂、5％～20％增稠剂、0.1％～2％渗透剂、0.1％～2％表面活性剂、0.05％～0.2％杀菌剂、0.002％～0.02％减阻剂和余量的水。
18.进一步的方案是，减阻剂的分子量大于100000。
19.可见，高分子化合物的分子量影响其减阻性能，分子量越大，减阻性能越好，在墨水打印中减阻率越高。
20.为实现上述的第二目的，本发明提供的适用于高速打印的分散染料喷墨墨水制备方法制备得到为上述的分散染料喷墨墨水，分散染料喷墨墨水制备方法包括以下步骤：
21.a、按比例均匀混合减阻剂和去离子水，得到减阻剂水溶液；
22.b、将步骤a得到的减阻剂水溶液加入墨水体系中，在常温下充分搅拌均匀，静置、过滤得到所需的分散染料喷墨墨水。
23.为实现本发明的第三目的，本发明提供的制品为上述的分散染料喷墨墨水采用多喷头打印机通过热转移印花或直接喷印印花得到。
具体实施方式
24.本发明的适用于高速打印的分散染料喷墨墨水应用于打印机的喷印工艺中，尤其应用于多喷头打印机的喷印工艺中，该喷墨墨水通过包含减阻剂，通过减阻剂大大降低墨水在打印机管道内的阻力，使得墨水保持很好的供墨顺畅度，保证墨水在高速打印下连续喷墨的打印性能。
25.当总重量为1时，用于高速打印的分散染料喷墨墨水按重量百分比包括15％～60％分散染料色浆、0.002％～0.02％减阻剂、7.25％～30.2％助剂和余量的水，其中助剂包括保湿剂、增稠剂、渗透剂和表面活性剂；进一步地；当总重量为1时，按重量百分比，分散染料喷墨墨水包括15％～60％分散染料色浆、2％～6％保湿剂、5％～20％增稠剂、0.1％～2％渗透剂、0.1％～2％表面活性剂、0.05％～0.2％杀菌剂、0.002％～0.02％减阻剂和余量的水。更进一步地，当总重量为1时，按重量百分比，分散染料喷墨墨水包括15％～60％分散染料色浆、2％～6％保湿剂、5％～20％增稠剂、0.1％～2％渗透剂、0.1％～2％表面活性剂、0.05％～0.2％杀菌剂、0.005％～0.01％减阻剂和余量的水。
26.分散染料色浆包括分散染料、分散剂、有机溶剂、杀菌剂和水等，根据实际生产调整分散染料色浆的组分及其含量；分散染料可根据需要选自低温性分散染料例如分散蓝56、分散蓝72、分散蓝359、分散蓝360、分散红50、分散红60、分散黄23、分散黄54、分散黄64、
分散棕26、分散棕27、分散橙25等；中温型分散染料例如分散蓝183、分散蓝291、分散蓝366、分散红73、分散红91、分散红92、分散红153、分散黄42、分散黄56、分散黄82、分散黄119、分散黄184、分散黄211、分散橙61、分散橙288、分散紫93等；或高温型分散染料例如分散蓝60、分散蓝79、分散蓝165、分散蓝354、分散蓝364、分散蓝365、分散黄114、分散黄134、分散橙73、分散红54、分散红74、分散红152、分散红167、分散红177、分散红179、分散红362、分散棕1、分散棕19、分散紫31、分散紫57、分散紫63等。
27.保湿剂可根据需要选自甘油、甘油醚、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、二甘醇或乙二醇中的至少一种。增稠剂可根据需要选自甘油、甘油醚、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、二甘醇或乙二醇中的至少一种。
28.渗透剂可根据需要选自二乙二醇单丁醚和/或乙二醇单丁醚。
29.表面活性剂可根据需要选自air surfynol 465、byk 348、shinetsu 4123、tego wet270中的至少一种。
30.消泡剂可根据需要选自byk-094、air surfynol df-75、munzing deefo 806-102、tech-325w中的至少一种。
31.杀菌剂可根据需要选自1，2-笨并异噻唑-3-酮。
32.减阻剂为水溶性线型聚合物，进一步地，水溶性线型聚合物为聚氧化乙烯或聚丙烯酰胺；减阻剂的分子量大于100000，
33.分散染料喷墨墨水制备方法包括以下步骤：
34.a、按比例均匀混合减阻剂和去离子水，得到减阻剂水溶液；
35.b、将步骤a得到的减阻剂水溶液加入墨水体系中，在常温下充分搅拌均匀，静置、过滤得到所需的分散染料喷墨墨水，其中墨水体系为由分散染料色浆、助剂和水形成的体系。
36.本发明的制品为上述的分散染料喷墨墨水使用多喷头打印机通过热转移印花或直接喷印印花得到。
37.下面结合实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
38.一、实施例1-4以及对照例1-4的制备
39.1、高分子减阻剂聚氧化乙烯水溶液的制备
40.配置1％的聚氧化乙烯水溶液，配置方法为：将1g聚氧化乙烯加入99g去离子水中，充分搅拌均匀得到高分子减阻剂聚氧化乙烯水溶液。
41.2、实施例1-4的低阻力分散墨水的配置
42.分散墨水的制备方法为：将甘油、乙二醇单丁醚、byk-348、byk-094、1，2-笨并异噻唑-3-酮、1％的聚氧化乙烯水溶液、去离子水等按表1(表1中每一个实施例的总量为1)所示比例进行混合，充分搅拌均匀，最后按比例加入分散染料色浆，充分搅拌均匀，常温静置8小时后，使用0.45聚丙烯滤膜过滤，即得到低阻力分散墨水。
43.3、对照例1-4的普通分散墨水的配置
44.普通分散墨水的制备方法为：将甘油、乙二醇单丁醚、byk-348、byk-094、1，2-笨并异噻唑-3-酮、去离子水等按表2(表2中每一个对比例的总量为1)所示的比例进行混合，充分搅拌均匀，最后加入分散染料色浆，充分搅拌均匀，常温静置8小时后，使用0.45聚丙烯滤
膜过滤，即得到普通分散墨水。
45.表1
[0046][0047][0048]
表2
[0049][0050]
二、实施例5-8以及对照例5-8的制备
[0051]
4、高分子减阻剂聚丙烯酰胺水溶液的制备
[0052]
配置1％的聚丙烯酰胺水溶液，配置方法为：将1g聚丙烯酰胺加入99g去离子水中，充分搅拌均匀得到所述高分子减阻剂聚丙烯酰胺水溶液。
[0053]
5、实施例5-8的低阻力分散墨水的配置
[0054]
具体制备方法为：将二甘醇、二乙二醇单丁醚、surfynol 465、munzing deefo 806-102、1，2-笨并异噻唑-3-酮、1％的聚丙烯酰胺水溶液、去离子水等按表3(表3中每一个实施例的总量为1)所示比例混合，充分搅拌均匀，最后按比例加入分散染料色浆，充分搅拌均匀，常温静置8小时后，使用0.45聚丙烯滤膜过滤，即得到低阻力分散墨水。
[0055]
6、对照例5-8的普通分散墨水的配置
[0056]
具体制备方法为：将二甘醇、二乙二醇单丁醚、surfynol 465、munzing deefo 806-102、1，2-笨并异噻唑-3-酮、去离子水等按表4(表4中每一个对比例的总量为1)的配方混合，充分搅拌均匀，最后加入分散染料色浆，充分搅拌均匀，常温静置8小时后，使用0.45聚丙烯滤膜过滤，即得到普通分散墨水。
[0057]
表3
[0058][0059]
表4
[0060][0061]
三、对比试验
[0062]
1、通过在管道中对墨水的流动性进行试验，对比测试并计算墨水在管道中的摩擦系数λ，通过λ可计算出添加减阻剂前后的减阻百分比，利用计算直管压降的哈根－泊谡叶公式和直管阻力计算公式，整理得到λ的理论计算式：λ＝32
×
m/dur，其中m：流体粘度，d：管
道内径，u：流速，r：流体密度。减阻百分比：(λ添加前-λ添加后)/λ添加后
×
100％，减阻百分比数值越大，代表减阻性能越好，结果见表5。
[0063]
表5
[0064][0065]
2、墨水在高速打印机上的打印测试结果对比，结果见表6、表7。
[0066]
打印机型：精工工业喷头16头打印机、国产奥威4头打印机
[0067]
打印介质：专用热转移纸或布匹
[0068]
打印设置：100％色块，连续打印300米
[0069]
判断标准：a、打印流畅，连续打印300米，无断孔，无断墨，表现良好，可完全满足实际使用；b、打印过程会出现断孔，清洗一次可恢复正常，连续打印300米出现以上情况不超过两次，可勉强满足实际使用；c、打印过程出现严重断孔、断墨，不满足实际使用。
[0070]
表6
[0071][0072]
表7
[0073][0074]
由上可见，本发明实施例1至8的墨水中通过添加高分子减阻剂，相对对比例1至8，实施例1至8能较好地降低液相流动阻力，从而解决打印中因墨水与管道的阻力大而导致打印不良的问题，并且由于在打印过程中，pass越少打印速度越快，而本发明实施例1至8的墨水在高速打印过程中，仍能保持很好的供墨顺畅度，墨水在高速打印下流畅性好，连续喷墨的打印性能较佳。
[0075]
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。