本發(fā)明涉及棉布噴墨印花
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體地，本發(fā)明涉及一種印花油墨組合物及其在棉布印花中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：活性染料具有色澤鮮艷，色譜齊全，生產(chǎn)成本低，色牢度高，應(yīng)用工藝簡便，且結(jié)構(gòu)上不含致癌基團等的特點，自1930年問世以來一直在棉布印刷上保持巨大的優(yōu)勢。然而，傳統(tǒng)的活性染料印染不僅固色率低，而且印染過程高鹽高尿素，不環(huán)保。另外，當(dāng)活性染料被較低能量的可見光激發(fā)時，會與環(huán)境中的氧氣發(fā)生光氧化褪色，耐日曬性能較差。因此在提高活性染料固色率的同時長時間維持其反應(yīng)活性、提高其耐日曬牢度以及降低印染過程的污染，一直是活性染料研究的熱點。近年來，經(jīng)過國內(nèi)外工作者的大量研究，許多的液態(tài)活性染料和活性染料印花墨水配方問世，活性染料在水性環(huán)境下的保存時間也從數(shù)天延長至半年，但大多存在直接印染固色率低，在大塊的色塊中不能均勻染色的缺陷，即便是近年開始流行的數(shù)碼印花方式，印花也未能完全適應(yīng)新型活性染料墨水，表現(xiàn)為印花圖案顏色較淺，發(fā)生色差色花等現(xiàn)象。我國對于活性染料的棉布印花技術(shù)研究還處于初始階段，國內(nèi)技術(shù)大多源于國外數(shù)十年前的研究成果，與世界領(lǐng)先水平仍有較大差距，未能實現(xiàn)活性染料棉布印花的商業(yè)化普及。開發(fā)具有更佳效果的棉布用印花油墨組合物具有重要的意義。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種印花油墨組合物，利用所述印花油墨組合物對棉布印花，具有固色率高、耐日曬牢度好、耐摩擦牢度好、無滲化現(xiàn)象、印染均勻的優(yōu)點，同時不會對環(huán)境造成很大污染，符合綠色發(fā)展的理念。本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于公開所述印花油墨組合物在棉布印花中的應(yīng)用。本發(fā)明的上述發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種印花油墨組合物，包括水性活性染料墨水A和印花上漿劑B，所述水性活性染料墨水A包括2~15%的P型活性染料，2~8%的陽離子型固色劑，以及功能助劑和溶劑；所述陽離子型固色劑由分散相及固相組成，所述分散相為水，所述固相由以下按重量百分比計算的物質(zhì)制備而成：多元醇32~63%；二異氰酸酯16~38%；陽離子擴鏈劑4~8%；含氨基的紫外線吸收劑11~29%；催化劑0.1~0.2%；所述分散相與固相重量比為1.4~1.6:1.0；所述印花上漿劑B，由以下按重量百分比計算的組分組成：印花糊料1~15%；增色糊料1~10%；碳酸氫鈉2~8%；尿素1~8%；余量為去離子水；其中，所述增色糊料為羅望子膠或羅望子膠衍生物；所述印花糊料為羧甲基淀粉。由上述活性染料墨水A、印花上漿劑B組合而成的印花油墨組合物在印染時，具有固色率高、耐日曬牢度好、耐摩擦牢度好、無滲化現(xiàn)象、印染均勻的效果。A成分中，采用的陽離子型固色劑是一種改性聚氨酯固色劑，其通過引入足夠多的陽離子基團，有效提高了聚氨酯在水中的分散穩(wěn)定性，且陽離子基團可與活性染料的陰離子反應(yīng)，明顯提高染料的固色效果；另外，聚氨酯本身具有良好的成膜性能，又與織物有一定的親和力，可改善印染織物的耐磨性。B成分中，采用羧甲基淀粉（CMS）能提高其溶解性、耐熱性、耐鹽性和耐堿性；傳統(tǒng)的上漿劑通常會添加尿素來提高活性染料的溶解度，能夠使染料迅速地擴散到織物表面，與織物發(fā)生反應(yīng)，但另一方面也提高了墨水的滲化程度，不利于精細(xì)的印花，本發(fā)明B成分中選用的羅望子膠或其衍生物具有較大的抱水性，部分取代尿素能有效降低染料的滲化程度，并加快活性染料向纖維表面的擴散速度，提高固色率，使得印染均勻，無色花；羧甲基淀粉、羅望子膠及其衍生物等用量不宜過高，過高都會導(dǎo)致上漿劑黏度過大而不適合印刷，甚至無法溶解成均勻的糊狀物。碳酸氫鈉在高溫蒸化條件下分解成碳酸鈉，其堿性能夠激活活性染料的反應(yīng)基團與纖維素的羥基進行反應(yīng)，起到發(fā)色劑的作用。羅望子膠衍生物有多種，作為一種可選方案，所述羅望子膠衍生物可以為羧甲基羅望子膠。優(yōu)選地，所述P型活性染料為經(jīng)提純的P型活性染料?；钚匀玖现械碾s質(zhì)無機鹽會大幅度地提高所配置墨水的電導(dǎo)率，導(dǎo)致活性染料在水性體系中的化學(xué)穩(wěn)定性變差。所述經(jīng)提純的P型活性染料可以為市售產(chǎn)品，也可以為參考現(xiàn)有的技術(shù)進行提純得到的產(chǎn)品。所述功能助劑為保濕劑、增溶劑、表面活性劑、粘度調(diào)節(jié)劑、pH緩沖劑、殺菌劑。這些物質(zhì)均是活性染料墨水的常規(guī)成分。優(yōu)選地，所述保濕劑為乙二醇、丙二醇、乙二醇丁醚中的一種或多種的混合物。添加保濕劑是為了保證活性染料經(jīng)過較高溫度噴墨的時候不會由于黏度或者濃度的改變而發(fā)生物理性狀或者化學(xué)性狀的變化。優(yōu)選地，所述增溶劑為己內(nèi)酰胺和/或N-甲基吡咯烷酮。更優(yōu)選地為己內(nèi)酰胺。己內(nèi)酰胺同時與染料和水具有高度親和性，其使用能夠提高活性染料的溶解度，避免染料析出或者團聚。優(yōu)選地，所述粘度調(diào)節(jié)劑為甘油。優(yōu)選地，所述pH緩沖劑為檸檬酸-檸檬酸鈉體系或磷酸二氫鉀-磷酸氫二鈉體系。優(yōu)選地，所述陽離子擴鏈劑為二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺中的一種或多種的混合物。優(yōu)選地，所述含氨基的紫外線吸收劑為2-（2-羥基-4-氨基苯基）氫化苯并三唑、2-（2-羥基苯基）-5-氨基-2H-苯并三唑、2-（2-羥基-4-氨基苯基）-5-磺酸氫化苯并三唑中的一種或多種的混合物。通過選用含氨基的紫外線吸收劑，可利用其-NH2與-NCO的反應(yīng)將其引入聚氨酯中，得到含紫外線吸收劑的聚氨酯固色劑，將該改性聚氨酯固色劑應(yīng)用于活性染料墨水，可有效改善活性染料墨水印刷品的耐日曬牢度。優(yōu)選地，所述溶劑為去離子水。所述催化劑為本領(lǐng)域常用的催化劑，包括辛酸亞錫、月桂酸鉍和二月桂酸二丁基錫，進一步優(yōu)選為月桂酸鉍。所述羧甲基淀粉，其粘度滿足：20℃時，5%的水溶液黏度≥50000mPa?s；淀粉醚取代度≥0.8。所述陽離子型固色劑的制備方法包括以下步驟：S1.將脫水處理后的多元醇、二異氰酸酯在催化劑作用下反應(yīng)2~4小時，再加入陽離子擴鏈劑擴鏈反應(yīng)1~2小時，生成端基為-NCO的聚氨酯，所述反應(yīng)的溫度為70~90℃；S2.待反應(yīng)物降溫至50~60℃，加入含氨基的紫外線吸收劑進行封端反應(yīng)0.5~1.0小時，聚合過程用丙酮降黏；S3.加入去離子水，在800~1500r/min攪拌速度下乳化20~40分鐘，抽真空脫除丙酮，即得陽離子型固色劑。所述印花油墨組合物在棉布印花中的應(yīng)用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明所述印花油墨組合物中的印花上漿劑具有較大抱水性，能加快活性染料向纖維表面的擴散且滲化程度低，而P型染料的雙活性基團能夠迅速地與纖維反應(yīng)固色，使得印染均勻、無滲化、無色花、印花圖案顏色深，上漿劑脫糊率高，對印花手感無影響；本發(fā)明活性染料墨水選用陽離子型固色劑，其為改性聚氨酯固色劑，通過對聚氨酯進行改性，在聚氨酯中引入了具有親水性的陽離子基團，從而有效提高了聚氨酯在水中的分散性，且陽離子基團可與活性染料的陰離子反應(yīng)，明顯提高染料的固色效果，且聚氨酯本身具有良好的成膜性能，又與織物有一定的親和力，可改善印染織物的耐磨性、耐日曬牢度。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的解釋說明，但具體實施例并不對本發(fā)明作任何限定。除非特別說明，實施例中所涉及的試劑、方法均為本領(lǐng)域常用的試劑和方法。實施例中，印花糊料選用天奇科技公司的TQHY-2（20℃時，5%的水溶液黏度≥50000mPa·s；淀粉醚取代度≥0.8。）、TQHY-3（20℃時，5%的水溶液黏度≥50000mPa·s；淀粉醚取代度≥0.8。）上述兩種印花糊料的應(yīng)用場合略有差異。印花糊料；增色糊料選用印度VVECOGUM公司的HitechCMT45（25℃時，8%的水溶液黏度為40000~45000mPa·s）、Hitech840DAS（25℃時，8%的水溶液黏度為38000~42000mPa·s）。其他未特別說明型號的均為普通市售產(chǎn)品。以下原料的簡稱如下：聚乙二醇：PEG；異佛爾酮二異氰酸酯：IPDI；N-甲基二乙醇胺：MDEA；聚丙二醇：PPG；二苯基甲烷二異氰酸酯：MDI；聚四氫呋喃醚二醇：PTMG；六亞甲基二異氰酸酯：HDI。實施例1～4改性聚氨酯固色劑A～D的主要組成如表1所示。表1改性聚氨酯固色劑的組成改性聚氨酯固色劑A的具體制備過程如下：S1.將脫水處理后的聚乙二醇、異佛爾酮二異氰酸酯一起在月桂酸鉍作用下反應(yīng)2小時，再加入N-甲基二乙醇胺擴鏈反應(yīng)2小時，生成端基為-NCO的聚氨酯；反應(yīng)的溫度為90℃；S2.待反應(yīng)物降溫至50℃，加入2-（2-羥基-4-氨基苯基）氫化苯并三唑進行封端，反應(yīng)1小時；聚合過程用丙酮降黏；S3.加入去離子水，在800r/min攪拌速度下乳化40分鐘；抽真空脫除丙酮，即得改性聚氨酯固色劑A。改性聚氨酯固色劑A呈微黃半通透，固含量為38.1%。改性聚氨酯固色劑B的具體制備過程如下：S1.將脫水處理后的聚乙二醇、聚丙二醇和二苯基甲烷二異氰酸酯一起在月桂酸鉍作用下反應(yīng)3小時，再加入二乙烯三胺擴鏈反應(yīng)2小時，生成端基為-NCO的聚氨酯；反應(yīng)的溫度為70℃；S2.待反應(yīng)物降溫至60℃，加入2-（2-羥基-4-氨基苯基）-5-磺酸氫化苯并三唑進行封端，反應(yīng)0.5小時；聚合過程用丙酮降黏；S3.加入去離子水，在1500r/min攪拌速度下乳化20分鐘；抽真空脫除丙酮，即得改性聚氨酯固色劑B。改性聚氨酯固色劑B呈微黃半通透，固含量為39.6%。改性聚氨酯固色劑C的具體制備過程如下：S1.將脫水處理后的聚乙二醇、聚四氫呋喃醚二醇和六亞甲基二異氰酸酯一起在月桂酸鉍作用下反應(yīng)4小時，再加入三乙烯四胺擴鏈反應(yīng)1小時，生成端基為-NCO的聚氨酯；反應(yīng)的溫度為80℃；S2.待反應(yīng)物降溫至50℃，加入2-（2-羥基苯基）-5-氨基-2H-苯并三唑進行封端，反應(yīng)1小時；聚合過程用丙酮降黏；S3.加入去離子水，在1300r/min攪拌速度下乳化30分鐘；抽真空脫除丙酮，即得實施例3所用的改性聚氨酯固色劑。改性聚氨酯固色劑C呈微黃半通透，固含量為41.5%。改性聚氨酯固色劑D的具體制備過程如下：S1.將脫水處理后的聚乙二醇和異佛爾酮二異氰酸酯一起在月桂酸鉍作用下反應(yīng)3小時，再加入二乙醇胺擴鏈反應(yīng)1.5小時，生成端基為-NCO的聚氨酯；反應(yīng)的溫度為80℃；S2.待反應(yīng)物降溫至60℃，加入2-（2-羥基苯基）-5-氨基-2H-苯并三唑進行封端，反應(yīng)0.5小時；聚合過程用丙酮降黏；S3.加入去離子水，在1500r/min攪拌速度下乳化30分鐘；抽真空脫除丙酮，即得改性聚氨酯固色劑D。改性聚氨酯固色劑D呈微黃半通透，固含量為39.5%。所述水性活性染料的配方如表2，其中染料墨水A、B、C、D分別對應(yīng)使用的是改性聚氨酯固色劑A、B、C、D。表2水性活性染料墨水配方水性活性染料的具體制備過程如下：M1.將活性染料逐漸溶解于一定量的DMF中至飽和，置于離心機中，3000rpm下離心10min，過濾得上層清液，即活性染料的DMF飽和溶液；向上層清液中加入適量丙酮，在3~4℃下放置一天，促使染料結(jié)晶析出，過濾、烘干、研磨，即得經(jīng)提純的P型活性染料；M2.將保濕劑、增溶劑和表面活性劑混合均勻，一邊攪拌一邊緩慢地加入經(jīng)提純的P型活性染料，然后超聲震蕩至染料完全溶解，得到活性染料濃縮液；M3.將改性聚氨酯固色劑、黏度調(diào)節(jié)劑、pH緩沖劑、殺菌劑和去離子水混合均勻，邊攪拌邊加入步驟M2中的活性染料濃縮液，攪拌均勻，即得水性活性染料墨水。所得水性活性染料墨水A、水性活性染料墨水B、水性活性染料墨水C、水性活性染料墨水D的粘度分別為3.5cp、3.6cp、3.8cp、3.8cp，其pH值分別為7.6、7.6、7.3、7.5。配套印花上漿劑的配方如表3所示。表3配套印花上漿劑的配方重量百分比/%印花上漿劑A印花上漿劑B印花上漿劑C印花上漿劑D印花上漿劑ETQHY-2印花糊料15——8——15TQHY-3印花糊料——5——1——HitechCMT451——103——Hitech840DAS——5——————碳酸氫鈉55825尿素86219去離子水7179729371上漿劑的制備過程如下：將碳酸氫鈉和尿素溶解于去離子水中，一邊攪拌一邊加入印花糊料和增色糊料，攪拌至均勻。通過120目絲網(wǎng)版，分別將印花上漿劑A、印花上漿劑B、印花上漿劑C、印花上漿劑D涂覆于棉布上，60℃烘干；將對應(yīng)活性染料墨水A、活性染料墨水B、活性染料墨水C、活性染料墨水D噴印于處理后的棉布上，印刷產(chǎn)品經(jīng)水蒸氣蒸化15~20min固色。實施例1至4一一對應(yīng)使用印花上漿劑A和活性染料墨水A、印花上漿劑B和活性染料墨水B、印花上漿劑C和活性染料墨水C、印花上漿劑D和活性染料墨水D。對比例1通過120目絲網(wǎng)版，將印花上漿劑E涂覆于棉布上，60℃烘干?；钚匀玖夏瓵噴印于處理后的棉布上，印刷產(chǎn)品經(jīng)水蒸氣蒸化15~20min固色。對比例2將實施例1中的改性聚氨酯固色劑A替換成固色劑KS（1-氯-2-羥基丙基三甲基氯化銨），其余與實施例1相同。對比例3將實施例1中的印花糊料替換成增色糊料HitechCMT45，其余與實施例1相同。對各實施例和對比例制備得到的水性活性染料墨水及其配套上漿劑進行相關(guān)測試，結(jié)果匯總于表4、表5中。測試方法如下：印花上漿劑的脫糊率的計算公式為：（W1-W2）/（W1-W0）×100%其中，W0為印花前織物的重量；W1為印花后織物的重量；W2為印花水洗后織物的重量；墨水滲化程度測試方法：將織物在120目絲網(wǎng)下用上漿劑壓液處理，60℃烘干，將水性活性染料墨水分別滴在未處理與處理后的織物表面，讓其自然滲化，對比觀察，然后利用水蒸氣蒸化15min，觀察滲化情況：液滴邊緣清晰是無滲化；液滴邊緣擴散，且擴散厚度小于2mm是輕微滲化；液滴邊緣擴散厚度大于2mm為嚴(yán)重滲化。印花固色率：GB/T2393-1980；耐摩擦牢度：GB/T3920-2008；耐日曬牢度：GB/T2925-2007；印染效果：目測印花樣品的印染是否均勻，是否有色花。表4實施例性能測試結(jié)果表5對比例性能測試結(jié)果由表4可以看出，本發(fā)明印花上漿劑的脫糊率高，利用所述水性活性染料墨水及其配套印花上漿劑印刷的織物產(chǎn)品固印染均勻，墨水無滲化，無色花，固色率高，耐日曬和耐干濕擦性能優(yōu)異。結(jié)合表4、表5，根據(jù)實施例1和對比例可知，當(dāng)不使用增色染料替代部分尿素時，墨水出現(xiàn)滲化現(xiàn)象，不利于精細(xì)的印花；根據(jù)實施例1和對比例2的對比可知，選用陽離子型固色劑可改善印染織物的耐磨性、耐日曬牢度；根據(jù)實施例1和對比例3的對比可知，單獨使用增色糊料而不使用印花糊料其印染效果較差，印染不均勻，有色花。當(dāng)前第1頁1 2 3