專利名稱：數(shù)字印花墨水及其染料精制方法和數(shù)字印花方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字印花墨水及其染料精制方法和數(shù)字印花方法，具體地說，是選用和精制食用色素，并將其作為紡織品染料制成墨水，采用數(shù)字印花方法對紡織品進行印花。
背景技術(shù)：
近幾年紡織品印花采用了一種數(shù)字印花技術(shù)，避開傳統(tǒng)的印花技術(shù)每一種花型都要事先制造相應(yīng)的網(wǎng)版，且時間長，成本高，只有大批量印花才可能降低成本的缺點。采用數(shù)字印花(即以前所稱噴墨印花)無需制版，改變花型和印制速度快，適合小批量、多花型、個性化、交貨迅速及高質(zhì)量，深受印染界重視，如赫徹斯特股份公司提出的陰離子紡織染料在改性纖維上數(shù)字印花染色的方法；佳能株式會社的活性染料、酸性染料、陰離子型染料和分散染料的數(shù)字印花研究；希巴特殊化學(xué)控股公司的活性染料、分散染料的數(shù)字印花研究；納幕爾杜邦公司對染料與織物的共同作用的數(shù)字印花研究等，都推動了數(shù)字印花技術(shù)的發(fā)展。作為數(shù)字印花機械，計算機數(shù)字印花機也逐漸成熟并大型化。但常用的數(shù)字墨水染料都為活性染料、酸性染料和分散染料三種，分別而典型地用于纖維素纖維、蛋白質(zhì)纖維和滌綸纖維的印花過程。其中活性染料在水中易發(fā)生水解或醇解，從而降低了紡織品印花的色牢度，一般有效期不超過三個月，過期則色牢度下降，浮色大量增加，其墨水也易于分解，不能長期保存。酸性染料是在酸性條件下使用的染料，并含有磺酸及羧酸基等水溶性基團，有的還含有重金屬鉻合離子，有的含芳香胺等有害基團。分散染料制成數(shù)字印花墨水時，因使用了不溶于水的分散染料，制備手續(xù)復(fù)雜，需特殊設(shè)備，而且經(jīng)常產(chǎn)生沉淀，堵塞數(shù)字印花機噴頭。所以在染料品種選用、染色技術(shù)上還應(yīng)進行深入地研究和開發(fā)。目前食用色素還僅限用于食品加工，尚未見到食用色素作為染料原料，更未見到將其制成墨水而用于紡織品數(shù)字印花技術(shù)中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種工藝簡單，使用方便，色牢度好，可長期保存的采用食用色素制作的數(shù)字印花墨水。
本發(fā)明的另一個目的是食用色素的精制方法。
本發(fā)明的另一個目的是應(yīng)用該數(shù)字印花墨水的數(shù)字印花方法。
本發(fā)明所述之?dāng)?shù)字印花墨水，其數(shù)字印花墨水染料為精制后的食用色素，食用色素包括食用檸檬黃和食用莧菜紅和食用亮藍(lán)和食用拼混黑色素，每一種色素配成的數(shù)字印花墨水組成及重量百分比是食用色素1～5％；潤濕劑5～50％；增溶劑0～10％；防腐劑0～2％；水是其余重量百分比。
本發(fā)明所述之食品色素精制方法是將食用色素溶解在有機溶劑中，過濾，再除去有機溶劑得到精制食用色素。
本發(fā)明所述之應(yīng)用數(shù)字印花墨水進行數(shù)字印花方法，其印花步驟是，第一步為紡織品預(yù)處理；第二步用數(shù)字印花機印花；第三步對紡織品進行后處理。所述第一步紡織品預(yù)處理步驟為(1)首先將漿料、固體酸、尿素、硫酸鈉和防腐劑溶于無離子水配成溶液，控制PH＝3～4；然后(2)用溶液噴涂紡織品；最后(3)晾干去水。漿料用量為紡織品重量的1～4％；溶液中固體酸、尿素、硫酸鈉和防腐劑濃度各為0.1～5％。
本發(fā)明尚有如下的附屬技術(shù)特征，所述之?dāng)?shù)字印花墨水組成中，潤濕劑選用甘油、乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、聚乙二醇-400、聚丙二醇、拉開粉、烷基酚聚氧乙烯醚的其中一種。
所述之?dāng)?shù)字印花墨水組成中，增溶劑選用乙醇、丙酮、丁酮、尿素、水楊酸鈉、苯甲酸鈉其中的一種。
所述之?dāng)?shù)字印花墨水組成中，防腐劑選用苯甲酸鈉、水楊酸、苯酚、山梨酸、甲酚、硼酸的其中一種。
所述食品色素精制方法中有機溶劑為乙醚、無水乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜其中的一種。
所述之?dāng)?shù)字印花方法中，采用的固體酸為草酸或苯甲酸或檸檬酸或蘋果酸或硼酸。
印花方法第二步數(shù)字印花機印花所用數(shù)字印花機為ENCAD NovaJet 700熱發(fā)泡式數(shù)字打印機或ENCAD Croma 24熱發(fā)泡式數(shù)字打印機或壓電式數(shù)字印花機。
所述印花方法第三步紡織品后處理是①首先將紡織品晾干；然后②于100℃下汽蒸30～40分鐘；再依次③洗滌；④干燥。
適用該數(shù)字印花方法的紡織品為羊毛、真絲綢、尼龍及氨綸/尼龍彈性織物。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有下面優(yōu)點，1，是采用的食用色素原料易得，現(xiàn)有品種的生產(chǎn)工藝成熟；2，是安全可靠，食用色素可食用，其半數(shù)致死量很大，都在200mg/kg體重以上，符合聯(lián)合國糧農(nóng)組織及聯(lián)合國世界衛(wèi)生組織食用安全性指標(biāo)，相對于將其用于印花織物穿著，對人身更加無傷害；3，數(shù)字印花墨水中色素穩(wěn)定可長期保存2年以上；4，是染成的印花紡織品可以保持原織物透氣性、柔軟性、彈力和光澤等原有風(fēng)格，而且印制成品的皂洗色牢度好，能達到3級或3級以上，日曬牢度均在4級以上，符合國家級印染布合格標(biāo)準(zhǔn)；食用色素墨水的羊毛織物數(shù)字印花的皂洗牢度

5，采用數(shù)字印花，能將黃、品紅、青、黑四種顏色理論上可還原出數(shù)千萬種顏色，成品色澤鮮艷，可與酸性染料印花效果相當(dāng)；6，是制造方法簡單易行；7，可用于羊毛、絲綢和尼龍以及氨綸與尼龍混紡織物、并能保持原有紡織品本身的優(yōu)良性能，可以制成包括內(nèi)衣在內(nèi)的服裝，當(dāng)然，該墨水必然也可用于紙張的數(shù)字印花。
具體實施例方式
本發(fā)明需要進一步說明的是，所選用的數(shù)字印花墨水的原料采用食用色素，選用下面幾種食用檸檬黃結(jié)構(gòu)為 食用莧菜紅結(jié)構(gòu)為 食用亮藍(lán)結(jié)構(gòu)如下 以及食用拼混黑色素。由上述三原色拼混而成數(shù)字印花墨水。這幾種色素在市場上都有現(xiàn)成產(chǎn)品出售。將每種食用色素精制后，與潤濕劑、增溶劑、防腐劑按配比用無離子水配成溶液即為數(shù)字印花墨水。其中增溶劑可不加。防腐劑也可不加，但比加入防腐劑的相對地保存期縮短。如果使用的水，酸堿度及雜質(zhì)等可滿足生產(chǎn)中的技術(shù)要求，則可不用去離子水而使用城市自來水。
數(shù)字印花墨水中的食用色素精制方法是將各種食用色素原料分別溶解在有機溶劑中，用濾紙或濾布過濾除去不溶物，再除去有機溶劑，即得精制的食用色素。當(dāng)精制食用色素加潤濕劑、增溶劑、防腐劑和無離子水后，再過濾去雜，如一次過濾的食用色素已能滿足數(shù)字印花墨水要求，可不用再過濾。有機溶劑可回收再利用。
數(shù)字印花墨水應(yīng)用于紡織品的染色方法的第一步應(yīng)對紡織品進行預(yù)處理，預(yù)處理所加入的各成分除要考慮紡織品的吸色難易、固色牢度、防腐外，還必須考慮數(shù)字印花機械的運轉(zhuǎn)狀態(tài)和墨水對織物的印花速度等因素。所用的漿料無特殊限制，一般現(xiàn)有的紡織品所用漿料如羧甲基纖維素、淀粉、黃耆樹膠粉或海藻酸鈉等都可以，水最好使用無離子水，防腐劑使用本發(fā)明中配制數(shù)字印花墨水用的防腐劑的品種即可。噴涂數(shù)量可因紡織品的薄厚和吸水性確定。
第二步數(shù)字印花是將四種數(shù)字印花墨水分別加入到數(shù)字印花機的墨盒中。所用數(shù)字印花機為ENCAD Nova Jet700熱發(fā)泡數(shù)字打印機，分辨率為600dpi幅寬1.52m。也可用ENCAD Croma 24熱發(fā)泡式數(shù)字打印機，其分辨率為300dpi，幅寬0.6m。此外，尚有許多型號的工業(yè)用數(shù)字印花機如壓電式數(shù)字印花機可供選擇。采用光柵圖象處理軟件(RIP)的程序控制，能準(zhǔn)確地利用三原色食用色素染料還原出各種色譜，從而印制出繁多的色澤艷麗的印花紡織品。
第三步紡織品后處理所使用的于100℃下汽蒸30～40分鐘，是為了讓色素染料加速向紡織品內(nèi)部擴散以及提高固色效果。后處理不使用固色劑，說明食用色素數(shù)字印花技術(shù)染色的色牢度很好。
本方法對于羊毛印花效果最好。
實施例1食用色素精制與數(shù)字印花墨水配制取市售食用色素莧菜紅0.1～0.2kg，檸檬黃0.1～0.2kg，食用亮藍(lán)0.1～0.2kg，拼混黑0.1～0.2kg，分別加入二甲基甲酰胺溶劑溶解，過濾除去不溶物，蒸出有機溶劑，得到精制食用色素。將其每一種加入潤濕劑甘油1kg；增溶劑乙醇0～1kg；防腐劑苯酚0.01～0.1kg，裝入容器中，在常溫下加水10～20kg溶解配制成四種顏色的染料溶液。將上述溶液再次用濾布濾去不溶物及雜質(zhì)，即獲得數(shù)字印花墨水。
實施例2食用色素精制與數(shù)字印花墨水配制取市售食用色素莧菜紅0.05～0.1kg，檸檬黃0.05～0.1kg，食用亮藍(lán)0.05～0.1kg，拼混黑0.05～0.1kg，分別加入甲基吡咯烷酮溶劑溶解，過濾除去不溶物，蒸出有機溶劑，得到精制食用色素。將其每一種加入潤濕劑二甘醇1～2kg；增溶劑丁酮0～1kg，裝入容器中，在常溫下加水10～20kg溶解配制成四種顏色的染料溶液。將上述溶液再次用濾紙濾去不溶物及雜質(zhì)，即獲得數(shù)字印花墨水。
實施例3織物處理及數(shù)字印花取上述實施例1或?qū)嵤├?的數(shù)字印花墨水，灌入數(shù)字印花機四個顏色墨盒中待用。
處理10kg羊毛織物，首先是(1)取檸檬酸、尿素、硫酸鈉和硼酸各0.1kg，再取淀粉漿料(被處理的織物重量的1～4％)，用淀粉0.1～0.4kg。將上述各組份混合再入加去離子水10～20kg，加熱糊化，以檸檬酸加入量控制酸度PH＝3～4，制成呈酸性的噴涂液。(2)把羊毛織物邊緣撐起進行均勻噴涂操作。然后(3)步在緩和的溫度條件下晾干。
預(yù)處理后，讓織物通過數(shù)字印花機，用ENCAD Nova Jet700熱發(fā)泡數(shù)字打印機開機印制預(yù)先設(shè)計好的圖案，此印制方法已被本行業(yè)同行所熟知。
最后后處理其步驟是①將剛印制的織物撐起晾干；②晾干后置于室內(nèi)控制溫度100℃用蒸汽薰蒸30分鐘；③放入水中洗滌去掉浮色，并進行第④步干燥成印花織物成品。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字印花墨水，其特征在于數(shù)字印花墨水染料為精制后的食用色素，食用色素包括食用檸檬黃和食用莧菜紅和食用亮藍(lán)和食用拼混黑色素，每一種色素配成的數(shù)字印花墨水組成及重量百分配比是食用色素1～5％潤濕劑5～50％增溶劑0～10％防腐劑0～2％水其余。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之?dāng)?shù)字印花墨水，其特征在于潤濕劑選用甘油、乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、聚乙二醇-400、聚丙二醇、拉開粉、烷基酚聚氧乙烯醚的其中一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之?dāng)?shù)字印花墨水，其特征在于增溶劑選用乙醇、丙酮、丁酮、尿素、水楊酸鈉、苯甲酸鈉其中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之?dāng)?shù)字印花墨水，其特征在于防腐劑選用苯甲酸鈉、水楊酸、苯酚、山梨酸、甲酚、硼酸的其中一種。
5.上述權(quán)利要求1所述之食品色素精制方法，其特征在于將食用色素溶解在有機溶劑中，過濾，再除去有機溶劑得到精制食用色素。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述之食品色素精制方法，其特征在于有機溶劑為乙醚、無水乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜其中的一種。
7.采用權(quán)利要求1所述之?dāng)?shù)字印花墨水的數(shù)字印花方法，其印花步驟是，第一步為紡織品預(yù)處理；第二步采用數(shù)字印花墨水的數(shù)字印花機印花；第三步對紡織品進行后處理，其特征在于所述第一步紡織品預(yù)處理步驟為(1)首先將漿料、固體酸、尿素、硫酸鈉和防腐劑溶于無離子水配成溶液，控制PH＝3～4；然后(2)用溶液噴涂紡織品；最后(3)晾干去水；漿料用量為紡織品重量的1～4％溶液中固體酸、尿素、硫酸鈉和防腐劑濃度各為0.1～5％。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述之?dāng)?shù)字印花方法，其特征在于固體酸為草酸或苯甲酸或檸檬酸或蘋果酸或硼酸。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述之?dāng)?shù)字印花方法，其特征在于第二步所用數(shù)字印花機為ENCAD Nova Jet 700熱發(fā)泡式數(shù)字打印機或ENCADCroma 24熱發(fā)泡式數(shù)字打印機或壓電式數(shù)字印花機。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或9所述之?dāng)?shù)字印花方法，其特征在于所述第三步紡織品后處理是①首先將紡織品晾干；然后②于100℃下汽蒸30～40分鐘；再依次③洗滌；④干燥。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述之?dāng)?shù)字印花方法，其特征在于紡織品為羊毛、真絲綢、尼龍及氨綸/尼龍彈性織物。
全文摘要
本發(fā)明為數(shù)字印花墨水及其染料精制方法和數(shù)字印花方法。其墨水染料為精制后的食用檸檬黃和食用莧菜紅和食用亮藍(lán)和食用拼混黑色素，每一種色素配成的墨水組成配比為食用色素1～5％；潤濕劑5～50％；增溶劑0～10％；防腐劑0～2％；其余是水。食品色素精制是溶解在有機溶劑中，過濾，再除去有機溶劑。數(shù)字印花方法為紡織品預(yù)處理；用數(shù)字印花機印花；對紡織品進行后處理。其預(yù)處理步驟為(1)將漿料、固體酸、尿素、硫酸鈉和防腐劑溶于水配成溶液；(2)用溶液噴涂紡織品；(3)晾干去水。漿料用量為紡織品重量的1～4％；溶液中固體酸、尿素、硫酸鈉和防腐劑濃度各為0.1～5％。食用色素數(shù)字印花墨水原料易得、安全、墨水穩(wěn)定。
文檔編號C09D11/02GK1504519SQ0215363
公開日2004年6月16日 申請日期2002年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月3日
發(fā)明者于伯齡, 姚云, 楊九瑞, 于磊嵐 申請人:北京服裝學(xué)院