一種紡織品用藍光固化墨水組合物及其數(shù)碼噴印固化方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光固化墨水【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種紡織品用藍光固化墨水組合物及其數(shù)碼噴印固化方法。一種紡織品用藍光固化數(shù)碼噴墨印花墨水組合物包含以下組分：第一組分：低聚物和活性稀釋劑，其中低聚物占二者總量的40-60wt%，第二組分：以第一組分為100%計，藍光引發(fā)劑0.25-1wt%，活化劑0.25-1.5wt%，著色劑0.1-5wt%，分散穩(wěn)定劑0.1-1wt%。本發(fā)明的藍光固化墨水配方及其數(shù)碼噴墨印花加工方法以單體、低聚物取代大分子黏合劑，保證了墨水在數(shù)碼噴印過程中良好的穩(wěn)定性和流動性，噴印完成后已噴印到織物上的墨水能在數(shù)分鐘甚至數(shù)十秒的藍光輻照下迅速引發(fā)單體和低聚物在纖維織物表面發(fā)生聚合交聯(lián)，完成藍光固化過程。
【專利說明】一種紡織品用藍光固化墨水組合物及其數(shù)碼噴印固化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光固化墨水【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種紡織品用藍光固化墨水組合物及其數(shù)碼噴印固化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]紡織品數(shù)碼噴墨印花對傳統(tǒng)印花加工而言具有革命性的意義。然而，在染料型數(shù)碼噴墨印花加工過程中，仍需要汽蒸、水洗、烘干等后道處理，存在耗水、耗能問題。此外，由于染料對纖維具有親和力，染料型數(shù)碼印花對基材有承印局限性，無法滿足多組分混紡織物的印制要求。以涂料墨水取代染料墨水應(yīng)用于數(shù)碼噴墨印花是解決上述問題的有效途徑。然而，由于涂料墨水中含有大分子黏合劑，極易造成噴嘴堵塞，影響噴印加工過程。為解決涂料數(shù)碼印花加工過程中的噴嘴堵塞問題，以光固化取代熱固化，以單體、低聚物取代大分子黏合劑。在噴印過程中，光固化墨水具有良好的穩(wěn)定性和流動性以實現(xiàn)順利噴印。噴印完成后，在光照輻射下，墨水組分中的引發(fā)劑被激發(fā)并分解產(chǎn)生活性種，引發(fā)單體和低聚物在纖維織物表面 發(fā)生原位聚合交聯(lián)反應(yīng)形成固化膜，把顏料粒子包覆在固化膜中，以獲得滿意的色牢度。
[0003]在光固化技術(shù)中，紫外(UV)光因其輻照能量高，固化反應(yīng)快等特點，已在印刷、粘合領(lǐng)域有產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。但由于紫外光固化技術(shù)在輻照安全和聚合深度方面的局限性，始終未能得到更廣泛的應(yīng)用。與紫外光相比，藍光的能量相對較低，但其在輻照安全、固化深度和設(shè)備成本等方面具有顯著優(yōu)勢。
[0004]關(guān)于應(yīng)用于多組分織物的數(shù)碼噴墨印花墨水，鄭州鴻盛數(shù)碼科技股份有限公司申請的中國發(fā)明專利CN102352569B公開了一種可用于多種纖維及其混紡織物的水性數(shù)碼噴墨印花的墨水及其生產(chǎn)工藝。該專利提出將染料取代涂料印花中的顏料，在保證多種纖維承印適應(yīng)性的同時改善印花織物的水洗和濕摩擦色牢度。但是該專利在制備水性數(shù)碼噴墨印花墨水時，步驟繁多，工藝復(fù)雜。此外，噴印后仍需高溫預(yù)烘、焙烘過程。
[0005]隨著光固化技術(shù)，特別是紫外光固化技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了關(guān)于紫外光固化數(shù)碼噴墨印花墨水的相關(guān)專利。李文彬等人申請的中國發(fā)明專利200410066569.4中公開了一種數(shù)碼印染用紫外光固化油墨及其制備方法，提出了通過紫外光固化方法來解決水性染料墨水耐水洗、耐光牢度差，易沾污，基材承印局限性以及溶劑型油墨易燃，有毒性等缺點。紫外光固化技術(shù)雖然較成熟，但由于紫外光屬于短波光源，極易對操作人員造成輻射危害。更值得一提的是，紫外光能在空氣中引發(fā)臭氧的生成，其危害更是防不勝防。此外，該專利并未對噴印后的光固化過程以及數(shù)碼印花織物的服用性能詳細描述和客觀測試評價。
[0006]此外，應(yīng)用于塑料、鋼材、玻璃、木料等各種材料表面的紫外光固化涂層油墨的專利報道較多，如“一種能在紫外光固化涂層表面直接噴墨的可輻射固化油墨及其制備方法”(CN102558963B)，“一種紫外光固化油墨及其制備方法”(CN102286230B)，“一種紫外光固化油墨”(CN103102741A)等，這些專利大多應(yīng)用于硬質(zhì)材料表面，配方中需要通過添加高比例的多官能團單體或樹脂使固化膜達到較高的硬度和強度，因此不適用于柔性紡織品所注重的柔、彈、韌等服用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種紡織品用藍光固化數(shù)碼噴墨印花墨水組合物，該組合物形成的墨水黏度低，分散穩(wěn)定性好，并能在藍光輻照下將小分子的單體和低聚物原位聚合成具有良好拉伸強力、彈性、柔性的大分子薄膜，并將著色劑顆粒包覆粘著于各種紡織品表面。
[0008]本發(fā)明還提供了一種紡織品用藍光固化數(shù)碼噴墨印花墨水的制備方法。
[0009]本發(fā)明還提供了一種利用所述組合物的藍光固化數(shù)碼噴墨印花墨水進行藍光輻照固化的方法。
[0010]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0011]一種紡織品用藍光固化數(shù)碼噴墨印花墨水組合物，其特征在于包含以下組分:第一組分:低聚物和活性稀釋劑，其中低聚物占二者總量的40-60wt%，第二組分:以第一組分為100%計，藍光引發(fā)劑0.25-lwt%，活化劑0.25-1.5wt%，著色劑0.l_5wt%，分散穩(wěn)定劑0.1-1被％;所述的藍光引發(fā)劑為硫雜蒽酮衍生物、共軛不飽和雙酮或有機茂金屬中的一種或兩種以上的組合；所述的活化劑為脂肪胺或芳香胺中的一種；所述的低聚物為黏度(1.0Pa-S的聚氨酯丙烯酸酯。黏度的控制是實現(xiàn)本發(fā)明的基礎(chǔ)。硫雜蒽酮衍生物包括硫雜蒽酮芴甲酸、硫雜蒽酮硫代乙酸等，共軛不飽和雙酮如樟腦醌，有機茂金屬包括2，6- 二氟-3-吡咯苯基二茂鈦、雙(環(huán)戊二烯)二茂鋯等?；罨瘎橹景啡缛惐及贰⑷掖及?，或芳香胺包括4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸異辛酯等。
[0012]本發(fā)明將藍光引發(fā)固化技術(shù)與紡織品數(shù)碼印花相結(jié)合制備藍光固化墨水，解決當前數(shù)碼印花技術(shù)存在的不足；合成了適用于數(shù)碼噴墨印花用低黏度型聚氨酯丙烯酸酯光固化低聚物；構(gòu)建了基于低黏度型聚氨酯丙烯酸酯低聚物的聚合體系(低聚物和活性稀釋劑配方)，使固化膜具備柔、彈、強的特點，滿足紡織品服用性能要求。
[0013]作為優(yōu)選，所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其25°C條件下的黏度為0.8-1.0Pa *s。
[0014]作為優(yōu)選，所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其15°C條件下的表面張力為33-35
m N/m。
[0015]作為優(yōu)選，所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其含有兩個具有自由基聚合活性的丙烯酸酯端基，其結(jié)構(gòu)如式(I)為:
[0016]
【權(quán)利要求】
1.一種紡織品用藍光固化數(shù)碼噴墨印花墨水組合物，其特征在于包含以下組分: 第一組分:低聚物和活性稀釋劑，其中低聚物占二者總量的40-60 wt%, 第二組分:以第一組分為100%計，藍光引發(fā)劑0.25-1 wt%，活化劑0.25-1.5 wt%，著色劑0.1-5 wt%，分散穩(wěn)定劑0.1-1 wt% ； 所述的藍光引發(fā)劑為硫雜蒽酮衍生物、共軛不飽和雙酮或有機茂金屬中的一種或兩種以上的組合；所述的活化劑為脂肪胺或芳香胺衍生物中的一種；所述的低聚物為黏度≤1.0 Pa.s的聚氨酯丙烯酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡織品用藍光固化數(shù)碼噴墨印花墨水組合物，其特征在于:所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其25°C條件下的黏度為0.8-1.0 Pa.S。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紡織品用藍光固化數(shù)碼噴墨印花墨水組合物，其特征在于:所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其15°C條件下的表面張力為33-35 m N/m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的紡織品用藍光固化數(shù)碼噴墨印花墨水組合物，其特征在于:所述的聚氨酯丙烯酸酯低聚物，其含有兩個具有自由基聚合活性的丙烯酸酯端基，其結(jié)構(gòu)式為: 其中，Rl 代表聚醚結(jié)構(gòu)(CH2CHCH3O)n, (CH2CH2O)n，(CH2CH2CH2CH3O)η 中的一種或多種，n=6-35 ；R2代表六亞甲基，4，4’ -亞甲基雙苯，I, 3，3-三甲基環(huán)己烷中的一種或多種；R3代表烷烴鏈 CH2CH2, CH2CH2CH2, CH2CH2CH2CH2 中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紡織品用藍光固化數(shù)碼噴墨印花墨水組合物，其特征在于:所述的活性稀釋劑含有一個具有自由基聚合活性基團的丙烯酸酯類或乙烯基類單體中的一種或者多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的紡織品用藍光固化數(shù)碼噴墨印花墨水組合物，其特征在于:所述的丙烯酸酯類單體是(甲基)丙烯酸丁酯，(甲基)丙烯酸異辛酯，(甲基)丙烯酸羥乙酯，(甲基)丙烯酸異冰片酯，二環(huán)戊烯基丙烯酸酯，四氫化糠基丙烯酸酯中的一種或多種；所述的乙烯基類單體是苯乙烯、N-乙烯基吡咯烷酮及乙酸乙烯酯中的一種或多種。
7.一種紡織品用藍光固化數(shù)碼噴墨印花墨水的制備方法，其特征在于包括如下步驟: a.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配比將低聚物、活性稀釋劑、分散穩(wěn)定劑和著色劑混合后經(jīng)高速剪切機剪切15-25分鐘進行預(yù)分散，得到預(yù)分散液； b.預(yù)分散液轉(zhuǎn)移至球磨機進一步分散，直至著色劑顆粒粒徑小于800nm，得到研磨分散液； c.將藍光引發(fā)劑、活化劑按照配比與研磨分散液混合后在避光條件下超聲分散，得到所述墨水。
8.一種利用權(quán)利要求7所述墨水的數(shù)碼噴印固化方法，其特征在于包括如下步驟:將所述墨水加載至數(shù)碼印花設(shè)備的墨水容器中，待噴印墨水經(jīng)加熱后其黏度降至0.05 Pa-s以下，通過數(shù)碼控制按需定位噴射到織物表面獲得所需圖案；將完成圖案噴印后的織物引入氮氣氣氛，并經(jīng)藍光LED燈輻照，使墨水在織物表面原位聚合并固化成膜，以達到所需色牢度。
【文檔編號】C09D11/30GK103788771SQ201410040924
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】邵建中, 黃 益, 曹波濤, 許陳瑩, 范欽國 申請人:浙江理工大學(xué)