本發(fā)明屬于熱升華墨水的領(lǐng)域，具體涉及一種用于配制熱升華墨水且具有高著色率和優(yōu)異的穩(wěn)定性的色漿及其制備方法。
背景技術(shù)：
熱升華墨水(又稱熱轉(zhuǎn)印墨水)就是把低能量、易升華的分散染料制作成數(shù)碼打印墨水，先打印在轉(zhuǎn)印紙上，然后通過加熱等方式將對應的圖案轉(zhuǎn)印到化纖布料等材質(zhì)上，非常適合個性化發(fā)展的市場需要和環(huán)保的要求。轉(zhuǎn)印圖像色彩鮮艷，層次豐富，其效果可與印刷相媲美。不同之處在于熱轉(zhuǎn)印是在高溫下使熱轉(zhuǎn)印油墨受熱升華，滲入介質(zhì)表面，凝華后即可形成的圖像。所以，不會在介質(zhì)表面形成膠膜，并且圖像不脫落，不龜裂，而且耐光性很強，很長時間不會褪色。現(xiàn)有的熱升華墨水通常由色漿、水、溶劑以及助劑配制而成。色漿是配制熱升華墨水最為重要的原料，其性能直接影響墨水的使用質(zhì)量。然而，現(xiàn)有的色漿通常不夠穩(wěn)定，因此不能長期存放，導致墨水在儲存過程中容易變質(zhì)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種用于配制熱升華墨水的高穩(wěn)定性的色漿。
為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種用于配制熱升華墨水的高穩(wěn)定性色漿，它包括以下重量份的組分：
所述溶劑為選自多羥基醇中的一種或多種組成的混合物；所述表面活性劑為木質(zhì)素磺酸鹽，其磺化度為1.05～2.0mmol/g；所述分散劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物、聚乙二醇、eo-po嵌段共聚物和eo-po-eo三嵌段共聚物中的一種或多種組成的混合物。
優(yōu)化地，所述多羥基醇包括二甘醇、乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油、1,2,6-己三醇和三羥甲基丙烷，進一步優(yōu)選為1,6-己二醇。
優(yōu)化地，所述分散染料為分散紅、分散黃、分散藍或分散黑染料。
優(yōu)化地，所述表面活性劑為木質(zhì)素磺酸鈉，其磺化度為1.5～1.8mmol/g；
優(yōu)化地，所述分散劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種上述用于配制熱升華墨水的高穩(wěn)定性色漿的制備方法，它包括以下步驟：
(a)向容器中依次加入配方量的水、分散劑、溶劑和表面活性劑，進行剪切分散；再向所述容器中繼續(xù)加入配方量的分散染料，進行攪拌分散；
(b)采用不同粒徑的氧化鋯珠對步驟(a)的產(chǎn)物進行研磨，所述氧化鋯珠的粒徑由大變??；
(c)向步驟(b)的產(chǎn)物中加入與其相同質(zhì)量的水，然后離心分離除去大顆粒殘渣，過濾得色漿。
優(yōu)化地，所述步驟(b)中，依次使用0.6～0.8mm、0.4～0.6mm、0.25～0.35mm和0.1～0.2mm的氧化鋯珠進行研磨使得染料顆粒的粒徑為d90≤200nm、d80≤150nm和d75≤100nm。
優(yōu)化地，所述步驟(c)中，所述濾液的染料固含量為15～55％。
由于上述技術(shù)方案運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點：本發(fā)明用于配制熱升華墨水的高穩(wěn)定性色漿，通過采用特定含量的分散染料、溶劑、水、表面活性劑和分散劑進行復配，使得特定的溶劑、表面活性劑和分散劑進行配合而產(chǎn)生協(xié)同作用，這樣能夠使得分散劑均勻包覆在染料表面，從而提高其穩(wěn)定性和儲存時間。
具體實施方式
本發(fā)明用于配制熱升華墨水的高穩(wěn)定性色漿，它包括以下重量份的組分：分散染料15～40份、溶劑20～35份、水40～70份、表面活性劑0.5～5份、分散劑5～10份；所述溶劑為選自多羥基醇中的一種或多種組成的混合物；所述表面活性劑為木質(zhì)素磺酸鹽(如木質(zhì)素磺酸鈉、木質(zhì)素磺酸鉀等常規(guī)的即可，其數(shù)均分子量通常為200～10000)，其磺化度為1.05～2.0mmol/g；所述分散劑為選自苯乙烯-馬來酸酐共聚物、聚乙二醇、eo-po嵌段共聚物和eo-po-eo三嵌段共聚物中的一種或多種組成的混合物。苯乙烯-馬來酸酐共聚物的結(jié)構(gòu)通式為：
所述多羥基醇采用常規(guī)的那些即可，如二甘醇、乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油、d-山梨醇、1,2,6-己三醇和三羥甲基丙烷等。分散染料為分散紅(如常規(guī)的分散紅4、分散紅60等)、分散黃(如常規(guī)的分散黃3、分散黃54、分散黃59等)、分散藍(如常規(guī)的分散藍54、分散藍359、分散藍360等)或復配的分散黑染料。最優(yōu)的條件是：溶劑為1,6-己二醇；表面活性劑為木質(zhì)素磺酸鈉，其磺化度為1.5～1.8mmol/g；分散劑為苯乙烯-馬來酸酐共聚物，其因為此時的木質(zhì)素磺酸鹽的磺化度影響其電荷屬性，可以與染料微粒的表面電荷、苯乙烯-馬來酸酐共聚物等相互吸附從而進一步提高墨水的穩(wěn)定性，因此在轉(zhuǎn)印時提高其著色能力。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種上述用于配制熱升華墨水的高穩(wěn)定性色漿的制備方法，它包括以下步驟：(a)向容器中依次加入配方量的水、分散劑、溶劑和表面活性劑，進行剪切分散；再向所述容器中繼續(xù)加入配方量的分散染料，進行攪拌分散；(b)采用不同粒徑的氧化鋯珠對步驟(a)的產(chǎn)物進行研磨，所述氧化鋯珠的粒徑由大變?。?c)向步驟(b)的產(chǎn)物中加入與其相同質(zhì)量的水，然后離心分離除去大顆粒殘渣，過濾得色漿。在制備時，采用不同粒徑的氧化鋯珠進行研磨并且粒徑由大變小，這樣能夠使得染料的粒徑快速降低，節(jié)約研磨的時間；而且使得其粒徑均勻和細小。所述步驟(b)中，依次使用0.6～0.8mm、0.4～0.6mm、0.25～0.35mm和0.1～0.2mm的氧化鋯珠進行研磨使得染料顆粒的粒徑為d90≤200nm、d80≤150nm和d75≤100nm；使得最終所述步驟(c)中，所述濾液的染料固含量為15～55％。
下面將結(jié)合對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行詳細說明。
實施例1-14、對比例1-3
實施例1-14、對比例1-3分別提供一種用于配制熱升華墨水的高穩(wěn)定性色漿，它們的原料組成如表1所示；其具體制備方法采用常規(guī)的即可，可參考專利號為201310270976.6的中國發(fā)明專利，具體為：(1)室溫(20℃)下，按配方比例，將分散染料、分散劑混合后，在砂磨機中使用直徑0.25～0.35mm的鋯珠，轉(zhuǎn)速2200～2800r/min，研磨分散24h，得到分散液；(2)將分散液放入反應釜中，加入配方量的溶劑、去離子水和表面活性劑，轉(zhuǎn)速600～800r/min，攪拌60min后，使用三級在線過濾器過濾即可。
表1實施例1-14、對比例1-3中熱升華墨水的原料配方比
穩(wěn)定性測試：上述各例中的色漿用等質(zhì)量的水稀釋后，在60℃放置觀察其分層的時間。至于墨水轉(zhuǎn)印后的色牢度、顏色的相對強度(簡稱色強度)、表面張力、粘度和電導率則是最終配制的墨水的性質(zhì)：分別取10g上述色漿，加入10g水進行稀釋后，再加入10g流平劑(efka-3033)、10g潤濕劑(surfynol420)、50g水和10g對應的溶劑形成基于上述色漿的各種墨水，對其進行性能測試，其結(jié)果列于表2中。
表2基于實施例1-14、對比例1-3中色漿的熱升華墨水的使用性能測試表
從表2中可以看出，實施例12-14中的色漿具有更好的穩(wěn)定性，可見將苯乙烯-馬來酸酐共聚物、eo-po嵌段共聚物和eo-po-eo三嵌段共聚物與其它組分具有更好的分散效果，而苯乙烯-馬來酸酐共聚物的效果最好，這可能是因為它是離子型聚合物而與木質(zhì)素磺酸鈉具有更好的協(xié)同作用，而且均勻吸附在染料顆粒的表面而產(chǎn)生相對平衡，從而提高它們的分散性和在液相中的懸浮性。另外從實施例6-11中可以看出，溶劑對其穩(wěn)定性也有一定的影響，優(yōu)選使用1,6-己二醇，這可能是因為它能夠有效溶解離子型聚合物和木質(zhì)素磺酸鈉而促進它們的均勻分散。木質(zhì)素磺酸鈉的磺化度對于色漿的穩(wěn)定性起著非常重要的作用，一旦其超過合適的范圍將導致色漿變得不穩(wěn)定，這是因為木質(zhì)素磺酸鈉與染料表面的電荷之間的相互吸引被打破。更重要的是，此時的色漿在配置成墨水后具有意想不到的技術(shù)效果：具有優(yōu)異的色牢度和電導率，這樣能夠提高墨水的熱轉(zhuǎn)印效果和質(zhì)量。
實施例15
本實施例提供一種用于配制熱升華墨水的高穩(wěn)定性色漿的制備方法，它包括以下步驟：
(a)按實施例12中的組分含量向容器中依次加入水、分散劑、溶劑和表面活性劑，進行剪切分散；再向容器中繼續(xù)加入染料，攪拌使其分散均勻；
(b)依次使用0.6～0.8mm、0.4～0.6mm、0.25～0.35mm和0.1～0.2mm的氧化鋯珠對步驟(a)的產(chǎn)物各研磨0.5～5小時，使得染料顆粒的粒徑為d90≤200nm、d80≤150nm并且d75≤100nm；
(c)向步驟(b)的產(chǎn)物(產(chǎn)物的染料固含量約為20％)中加入與其相同質(zhì)量的水，然后離心分離除去大顆粒殘渣，使用三級在線過濾器過濾，過濾得色漿(固含量降至10％左右)；最終采用本實施例的制備方法得到的色漿穩(wěn)定性要優(yōu)于實施例10的，可達580h。
上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。