一种用于数码印花的活性墨水及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于数码印花的活性墨水及其制备方法。所述活性墨水由以下组分制成，各组分的含量以重量百分比计：活性染料10％～30％，粘度调节剂10～30％，表面张力调节剂0.2％～2％，杀菌剂0.2％～0.5％，助溶剂5％～10％，渗透剂0.5～4％，稳定剂，余量为去离子水；所述的稳定剂选自下列组合之一：①三乙胺0.5～3％+三羟甲基丙烷烯酸酯0.6～1.0％+EDTA二钠1.4～1.8％，②三乙胺0.5～3％+三甘醇丁酯0.6～1.2％+EDTA二钠1.4～1.8％，③三乙胺0.5～3％+三甘醇丁酯0.4～0.8％+N‑2羟乙基哌嗪0.4～0.8％+EDTA二钠0.6～1.0％。本发明专利技术墨水使用的稳定剂在提高墨水稳定性的同时，避免了传统磷酸盐容易造成环境污染的问题。本发明专利技术提供的墨水的制备方法能显著降低墨水中的杂质含量，并且经济、环保；制得的活性墨水适用于single‑pass打印。

Active ink for digital printing and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种用于数码印花的活性墨水及其制备方法
本专利技术涉及一种用于数码印花的活性墨水及其制备方法。
技术介绍
传统印花工艺对水的需要量很大，产生的废液、废水、废浆对环境产生了很大的污染，给人们带来很多困扰。而与传统的印花工艺不同，数码印花是不需要复杂的制版部分，在整个喷印过程中，不需要用到水，不需要工作人员去调制色浆，机器设置好后，墨盒安装好后，启动打印模式，机器就会按照需要分配使用染料，直接将墨水喷射在织物上面。同时在喷印的过程中，避免了在调浆的过程中印花机在洗的过程中产生的染料，所以没有染液色浆排放，不会出现污染物，比起传统的印花方式来说，数码印花更加的环保。数码印花用的染料配制作为数码印花的关键因素，存在巨大的市场利润。我国用于纺织数码喷墨印花的墨水经历了从国外高价进口到国内生产供应的过程，早期国外进口价格达500～1000元/公斤，近几年我国通过掌握墨水配方技术、实现墨水国产化，国产墨水价格大幅降低，如活性染料墨水降至200～300元/公斤，但在墨水的稳定性、色牢度、水洗牢度及水解度均存在突破点。同时，由于活性染料的活性基容易水解造成纺织品色牢度的降低，又会导致数码喷墨印花机的喷头堵塞。因此，选用合适的稳定剂至关重要。专利200410025304.x报道了以磷酸盐缓冲溶液作为液体染料的pH控制剂，但由于磷酸盐容易造成环境污染，因此需要开发新型的兼具环境效益和经济效益的稳定剂。此外，Single-Pass数码印花是目前数码印刷的引领者，印花速度能高达到35-100米/分钟(2000-6000米/小时)，不但能满足中低速数码印花升级扩大产能需求，更能满足传统印染企业节能减排，产业升级需求。与传统的数码印花相比，Single-Pass数码印花对于活性染料墨水浓度、打印质量、存储稳定性、打印颜色等有了更高的要求，同时要满足高速度打印不飞墨、流畅性好不断线、墨水在喷头中长时间放置不堵头。在染料领域中，传统工艺通过盐析法来分离沉淀染料，再通过压力驱动过滤器分离染料和盐等其他小分子物质杂质，但是过滤得到的染料中仍然会含有盐，降低了染料的纯度，而且对染料的溶解性、染色性等性能产生严重的影响。这也直接导致用传统工艺生产的活性染料制备的活性染料墨水无法满足Single-Pass数码印花机对于墨水品质的要求。而且传统的染料脱盐方法会产生大量既含有染料又含有盐的工业废水，难以处理。因此在制备中如何经济、环保、有效地脱盐、提高墨水性能，使之符合Single-Pass用数码印花活性染料墨水的使用要求，是当前有待解决的一大难题。
技术实现思路
本专利技术的首要目的是提供一种用于数码印花的活性墨水，其中使用的稳定剂在提高墨水稳定性的同时，避免了传统磷酸盐容易造成环境污染的问题，具有显著的环境效益和经济效益。本专利技术的第二个目的是提供一种用于数码印花的活性墨水的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种用于数码印花的活性墨水，其由以下组分制成，各组分的含量以重量百分比计：活性染料10％～30％，粘度调节剂10～30％，表面张力调节剂0.2％～2％，杀菌剂0.2％～0.5％，助溶剂5％～10％，渗透剂0.5～4％，稳定剂，余量为去离子水；所述的活性染料选自下列之一：活性黑5，C.I.活性黑39，活性亮红X-BB，活性艳橙X-2R，活性艳橙K-7G，C.I.活性蓝49；所述的稳定剂选自下列组合之一：①三乙胺0.5～3％+三羟甲基丙烷烯酸酯0.6～1.0％+EDTA二钠1.4～1.8％，②三乙胺0.5～3％+三甘醇丁酯0.6～1.2％+EDTA二钠1.4～1.8％，③三乙胺0.5～3％+三甘醇丁酯0.4～0.8％+N-2羟乙基哌嗪0.4～0.8％+EDTA二钠0.6～1.0％。作为优选，所述的粘度调节剂选自三乙二醇或1,2丙二醇。作为优选，所述的表面张力调节剂为烷氧基化醇。作为优选，所述的杀菌剂为噻唑类杀菌剂。作为优选，所述的助溶剂为尿素或己内酰胺。作为优选，所述的渗透剂为NP-10。作为优选，所述的去离子水电导率小于20μS/cm。作为优选，所述活性染料的含量为10％～20％。作为优选，所述的粘度调节剂的含量为10～15％。作为优选，所述的表面张力调节剂的含量为0.5～1％。作为优选，所述的三乙胺的含量为1～2％。作为优选，所述的渗透剂的含量为1～2％。另一方面，本专利技术提供了一种用于数码印花活性墨水的制备方法，所述制备方法包括：(1)将活性染料、粘度调节剂、表面张力调节剂、pH值控制剂、杀菌剂、助溶剂、缓冲盐、渗透剂和去离子水按比例在室温下混合，搅拌2-4小时后在50-70℃℃环境下熟化20-24小时，并用0.5微米的中速过滤纸过滤得到最终产物活性墨水。作为优选，所述的制备方法还包括以下步骤：(2)将步骤(1)获得的活性染料墨水粗品通过超滤膜装置进行预处理，所用超滤膜截留分子量为5000～10000D，以去除粗品中的大分子颗粒，收集滤液；(3)将步骤(2)得到的滤液采用纳滤膜处理以实现染料与一二价盐的分离，纳滤膜处理至水通量降至10LMH以下时停止，得到浓缩液1；(4)将步骤(3)得到的浓缩液1通过反渗透浓缩染料，所用反渗透膜的脱盐率大于98％，待浓缩至至水通量至5L-6LMH停止，得到浓缩液2和产水，所得产水回用于步骤(1)制备活性染料墨水粗品；(5)将步骤(4)得到的浓缩液2通过氢氧化锆吸附柱进一步脱除硫酸根离子得到透过液3，所用氢氧化锆纯度为分析纯以上，颗粒大小为0.5～1.5mm；(6)将步骤(5)得到的透过液3进行喷雾干燥得到固体染料成品；(7)根据single-pass的要求将步骤(6)得到的固体染料成品配制成活性染料墨水。该步骤获得的墨水能满足singlepass的使用要求。本专利技术步骤(2)中，先用超滤膜对活性染料墨水粗品进行预处理，以除去其中的大分子颗粒，同时也可保护纳滤膜。作为优选，超滤膜预处理的操作条件为：水温控制在40℃以下，操作压力小于0.2MPa。本专利技术步骤(3)中，使用的纳滤膜要求对于活性染料具有高截留率，对于一二价盐具有低截留率，从而实现染料与一二价盐的有效分离。只要能满足上述要求的纳滤膜均适用于本专利技术。作为优选，所述的纳滤膜为羟基化聚丙烯腈纳滤膜，所述羟基化聚丙烯腈纳滤膜通过以下步骤制备：(1)通过湿相转化法制备聚丙烯腈基膜；(2)将聚丙烯腈基膜浸入20-60℃的0.1-lmol/L无机碱水溶液中进行羟基化反应，反应完全后，取出膜用去离子水冲洗至pH值中性，获得羟基化聚丙烯腈纳滤膜，其制备详见CN107441947A，本专利技术对其做全文引用。作为进一步的优选，纳滤膜处理的操作为：室温(25-30℃)，操作压力在0.3-0.6MPa。本专利技术步骤(4)中，所述的反渗透浓缩染料优选在室温下进行，操作压力为1.5～2.5MPa。本专利技术步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于数码印花的活性墨水，其特征在于：所述活性墨水由以下组分制成，各组分的含量以重量百分比计：/n活性染料10％～30％，粘度调节剂10～30％，表面张力调节剂0.2％～2％，杀菌剂0.2％～0.5％，助溶剂5％～10％，渗透剂0.5～4％，稳定剂，余量为去离子水；/n所述的活性染料选自下列之一：活性黑5，C.I.活性黑39，活性亮红X-BB，活性艳橙X-2R，活性艳橙K-7G，C.I.活性蓝49；/n所述的稳定剂选自下列组合之一：/n①三乙胺0.5～3％+三羟甲基丙烷烯酸酯0.6～1.0％+EDTA二钠1.4～1.8％，/n②三乙胺0.5～3％+三甘醇丁酯0.6～1.2％+EDTA二钠1.4～1.8％，/n③三乙胺0.5～3％+三甘醇丁酯0.4～0.8％+N-2羟乙基哌嗪0.4～0.8％+EDTA二钠0.6～1.0％。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于数码印花的活性墨水，其特征在于：所述活性墨水由以下组分制成，各组分的含量以重量百分比计：
活性染料10％～30％，粘度调节剂10～30％，表面张力调节剂0.2％～2％，杀菌剂0.2％～0.5％，助溶剂5％～10％，渗透剂0.5～4％，稳定剂，余量为去离子水；
所述的活性染料选自下列之一：活性黑5，C.I.活性黑39，活性亮红X-BB，活性艳橙X-2R，活性艳橙K-7G，C.I.活性蓝49；
所述的稳定剂选自下列组合之一：
①三乙胺0.5～3％+三羟甲基丙烷烯酸酯0.6～1.0％+EDTA二钠1.4～1.8％，
②三乙胺0.5～3％+三甘醇丁酯0.6～1.2％+EDTA二钠1.4～1.8％，
③三乙胺0.5～3％+三甘醇丁酯0.4～0.8％+N-2羟乙基哌嗪0.4～0.8％+EDTA二钠0.6～1.0％。


2.如权利要求1所述的用于数码印花的活性墨水，其特征在于：所述的粘度调节剂选自三乙二醇或1,2丙二醇，所述的表面张力调节剂为烷氧基化醇，所述的杀菌剂为噻唑类杀菌剂，所述的助溶剂为尿素或己内酰胺，所述的渗透剂为NP-10。


3.如权利要求1所述的用于数码印花的活性墨水，其特征在于：所述的去离子水电导率小于20μS/cm。


4.如权利要求1-3之一所述的用于数码印花的活性墨水，其特征在于：所述活性染料的含量为10％～20％，所述的粘度调节剂的含量为10～15％，所述的表面张力调节剂的含量为0.5～1％，所述的三乙胺的含量为1～2％，所述的渗透剂的含量为1～2％。


5.一种如权利要求1所述的用于数码印花活性墨水的制备方法，其特征在于所述制备方法包括：
(1)将活性染料、粘度调节剂、表面张力调节剂、pH值控制剂、杀菌剂、助溶剂、缓冲盐、渗透剂和去离子水按比例在室温下混合，搅拌2-4小时后在50-70℃℃环境下熟化20-24小时，并用0.5微米的中速过滤纸过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈江南，裘洋波，唐聪，姚露，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33