一种用于蓝光固化数码印花的反应型有机颜料复合粒子及其制备方法技术

本发明专利技术涉及有机颜料表面改性领域，具体涉及一种用于蓝光固化数码印花的反应型有机颜料复合粒子及其制备方法。本发明专利技术将γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）通过溶胶‑凝胶法包覆到有机颜料粒子表面，通过对有机颜料颗粒不同程度的包覆而制得一系列反应型有机颜料复合粒子。本发明专利技术通过溶胶‑凝胶法对有机颜料进行表面修饰，所得反应型有机颜料复合粒子可以有效提高蓝光固化墨水的聚合反应能力，有效提高印花织物的摩擦牢度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机颜料表面改性领域，具体涉及一种用于蓝光固化数码印花的反应型有机颜料复合粒子及其制备方法。
技术介绍
蓝光固化数码喷墨印花技术集蓝光固化技术与数码喷墨印花技术于一体，具有殊多优势。该技术以小分子的低聚物和单体取代常规颜料墨水中的大分子粘合剂，以保证光固化墨水在喷印过程中良好的流动性，解决喷嘴易堵塞问题；喷印完成后，通过蓝光LED辐照，激发引发低聚体和单体在织物表面原位聚合固化，形成的固化膜包覆颜料粒子，使印花织物获得良好的色牢度。该技术具有节能高效(无需高温固色)、工艺简单(省去水洗和烘干等工序)、适应性强(对基材无选择性)、安全环保（相对于紫外光固化，蓝光固化无辐射、臭氧释放等隐患）等特点。目前，常规颜料型数码印花墨水的颜料粒子与成膜物质之间缺少牢固的结合力，只是通过物理的作用使颜料粒子被包覆固着，因而耐摩擦色牢度和耐水洗色牢度通常达不到要求，在很大程度上限制了该技术的发展和应用。为解决颜料喷墨印花的色牢度问题，研究者们已经做了大量的研究工作。中国专利CN101100815A公开了通过在喷墨印花墨水中添加交联剂，在焙烘固色的过程中，利用交联剂的交联成膜性能达到提高色牢度的目的；中国专利CN103834232A公开了一种以颜料/支化型聚合物纳米复合粒子分散体为着色剂的高牢度纺织品喷墨印花颜料墨水。以上方法虽然在一定程度上提高了色牢度，但是颜料粒子仍然以物理形式被包覆固着。随着有机颜料包覆技术的发展，出现了对有机颜料进行包覆改性提高颜料粒子与成膜物质间的结合牢度的相关专利。中国专利CN104194494A公开了一种高色牢度喷墨印花颜料墨水，该专利主要通过细乳液聚合在颜料颗粒表面包覆聚合物，以提高颜料颗粒的分散稳定性，并提供能与交联剂结合的反应性基团，将配置的墨水喷印到织物上，在焙烘固色时，交联剂和颜料表面聚合物共同在织物表面形成连续、致密、光滑的印花膜，从而提高喷墨印花墨水的各项摩擦牢度。但是，该方法包覆的有机颜料只适用于水性颜料墨水。中国专利CN103788771B公开了一种纺织品用蓝光固化数码喷墨印花墨水组合，该墨水组合墨水通过蓝光LED引发低聚体和单体在织物表面原位聚合固化，形成的固化膜包覆颜料粒子，使印花织物获得良好的色牢度，然而，鉴于颜料印花的固有特性，颜料粒子与成膜物质之间缺少牢固的结合力，只是通过物理的作用被包覆固着，因而蓝光固化数码喷墨印花织物的耐摩擦和耐水洗色牢度依然难以达到活性染料印花的水平。
技术实现思路
本专利技术结合蓝光固化颜料印花的加工特点，提供了一种用于蓝光固化数码印花的反应型有机颜料复合粒子的制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于蓝光固化数码印花的反应型有机颜料复合粒子的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）将有机颜料加入到聚对苯乙烯磺酸钠（PSS）水溶液中，球磨机上充分球磨，洗涤，除去多余的PSS；（2）将步骤1得到的沉淀物超声分散到聚电解质溶液中，所述聚电解质溶液为聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDADMAC）水溶液，该聚电解质溶液中还包括0-0.3MNaCl，吸附，洗涤，除去过量PDADMAC；PDADMAC的用量为有机颜料质量的5-15%；（3）将步骤2得到的沉淀物分散到水和溶剂的混合溶液中，其中水用量为溶剂体积的1/7-1/14，加入适量稳定剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）充分混合，然后滴加前驱体γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）和溶剂的混合溶液，调节反应体系的pH为7-10，反应至充分，洗涤，烘干；KH570的用量是有机颜料质量的120-240%；（4）将步骤3得到的反应型有机颜料在25-50℃下干燥处理，得到产品。本专利技术将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）通过溶胶-凝胶法包覆到有机颜料粒子表面，通过对有机颜料颗粒不同程度的包覆而制得一系列反应型有机颜料复合粒子。本专利技术通过溶胶-凝胶法对有机颜料进行表面修饰，所得反应型有机颜料复合粒子可以有效提高蓝光固化墨水的聚合反应能力，有效提高印花织物的摩擦牢度。本专利技术方法适用本领域所有的有机颜料。作为优选，所述的有机颜料为酞菁类颜料、蒽醌类颜料、三芳甲烷类颜料以及偶氮类颜料。作为优选，所述步骤1中的聚对苯乙烯磺酸钠（PSS）用量为有机颜料质量的12.5-100%。作为优选，所述步骤1中的球磨时间为60-120分钟。作为优选，所述步骤2中，聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDADMAC）水溶液的浓度为0.5-1.5g/L。作为优选，所述步骤3中的PVP用量为有机颜料质量的10-30%。作为优选，所述步骤3中，所述溶剂选自乙醇、甲醇、乙二醇、丙醇，反应体系中溶剂的用量与有机颜料比为220-250ml:1g。作为优选，所述步骤4中的干燥是在40℃下干燥24小时。一种所述的方法制备得到的反应型有机颜料复合粒子。为取得更好的专利技术效果，对本专利技术进行进一步优化：步骤1中，所述的有机颜料为油性且不规则状的有机颜料，具体以酞菁蓝颜料为例。有机颜料表面通常为非极性表面，在颜料印花中有机颜料以物理形式被包覆于固化膜中，在颜料粒子和高分子固化膜之间缺乏牢固的结合力，从而难以获得高色牢度的印花织物，因此，对上述有机颜料进行表面包覆改性，可以明显提高其应用效果。步骤1中，所述的PSS用量为有机颜料质量的12.5-100%。应用于数码喷墨印花墨水的有机颜料颗粒通常需要具有纳米级的粒径。因此，首先需要对有机颜料进行研磨和分散，利用机械力的作用使颜料粒子的粒径变小，利用PSS对颜料粒子的吸附作用使分散的颜料粒子表面带负电，提高颜料粒子在水中的分散稳定性，有效降低有机颜料的粒径。步骤1中，所述的球磨时间为60-120分钟。球磨的目的主要是为了使团聚的有机颜料颗粒分散至纳米级尺寸，使得分散剂可以充分吸附到有机颜料表面。然而，球磨时间过长会破坏有机颜料本身的晶型，不利于后期的显色。本专利技术在保证不影响后期显色，同时可以使颜料分散至纳米级尺度，选取球磨时间为60-120分钟。步骤2中，所述的PDADMAC和NaCl的聚电解质溶液中，PDADMAC用量为0.5-1.5g/L，NaCl用量为0.1-0.3M。所述NaCl的加入可以起到缓冲作用，避免PDADMAC吸附过快导致表面电荷不均匀。所述的PDADMAC为带正电的静电吸附剂，由于步骤1得到的带有负电的有机颜料粒子不利于KH570通过溶胶-凝胶法包覆，因此，通过吸附PDADMAC可以使有机颜料表面带有正电荷。同时，利用大分子静电吸附剂PDADMAC可以提高颜料表面电荷的均匀性，有利于形成连续的包覆膜。PDADMAC对颜料粒子的吸附，使得有机颜料表面带有较强的正电性，从而有利于后续通过溶胶-凝胶法对有机颜料进行包覆改性。步骤3中，所述的聚乙烯吡咯烷酮PVP为稳定剂，在一定浓度范围内可以提高KH570对有机颜料包覆均匀性，用量一般为有机颜料的10-30%。PVP是一种两亲性的非离子型表面活性剂，被广泛用与辅助吸附各种各样胶体离子，PVP的加入可以防止有机颜料粒子因为表面静电力较弱而团聚。步骤3中，所述溶剂的用量与有机颜料比为220-250ml:1g。步骤3中，所述的水的用量为溶剂体积的1/7-1/14。水在溶剂中的浓度会影响KH570的反应时的水解速度，过多或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于蓝光固化数码印花的反应型有机颜料复合粒子的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）将有机颜料加入到聚对苯乙烯磺酸钠（PSS）水溶液中，球磨机上充分球磨，洗涤，除去多余的PSS；（2）将步骤1得到的沉淀物超声分散到聚电解质溶液中，所述聚电解质溶液为聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDADMAC）水溶液，该聚电解质溶液中还包括0‑0.3M NaCl，吸附，洗涤，除去过量PDADMAC；PDADMAC的用量为有机颜料质量的5‑15%；（3）将步骤2得到的沉淀物分散到水和溶剂的混合溶液中，其中水用量为溶剂体积的1/7‑1/14，加入适量稳定剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）充分混合，然后滴加前驱体γ‑甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）和溶剂的混合溶液，调节反应体系的pH为7‑10，反应至充分，洗涤，烘干； KH570的用量是有机颜料质量的120‑240%；（4）将步骤3得到的反应型有机颜料在25‑50℃下干燥处理，得到产品。

【技术特征摘要】
1.一种用于蓝光固化数码印花的反应型有机颜料复合粒子的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）将有机颜料加入到聚对苯乙烯磺酸钠（PSS）水溶液中，球磨机上充分球磨，洗涤，除去多余的PSS；（2）将步骤1得到的沉淀物超声分散到聚电解质溶液中，所述聚电解质溶液为聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDADMAC）水溶液，该聚电解质溶液中还包括0-0.3MNaCl，吸附，洗涤，除去过量PDADMAC；PDADMAC的用量为有机颜料质量的5-15%；（3）将步骤2得到的沉淀物分散到水和溶剂的混合溶液中，其中水用量为溶剂体积的1/7-1/14，加入适量稳定剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）充分混合，然后滴加前驱体γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷（KH570）和溶剂的混合溶液，调节反应体系的pH为7-10，反应至充分，洗涤，烘干；KH570的用量是有机颜料质量的120-240%；（4）将步骤3得到的反应型有机颜料在25-50℃下干燥处理，得到产品。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵建中，王成龙，王莉莉，黄益，南旭莹，孟一丁，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33