无涂层热转印墨水用表面活性剂、无涂层热转印墨水及其制备方法.pdf

本发明公开并提供了一种能降低热转印纸的成本，减少墨水使用量和电能消耗，提高墨水的转印率和色彩浓度的无涂层热转印墨水用表面活性剂、无涂层热转印墨水及其制备方法。该无涂层热转印墨包括非偶氮类分散染料20～40份、有机溶剂5～40份、表面活性剂1～10份、PH调节剂0.05～1份、缓冲剂 0.05 ～1份、防腐剂0.01～ 0.3份、乳化剂0.1～1份、螯合剂0.05～1份以及水20-50份，所述表面活性剂为聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物，无涂层热转印墨的制备方法为：先将有机溶剂和水混合进行搅拌；再加入表面活性剂搅拌30min使之充分均匀；加入PH调节剂、缓冲剂、防腐剂、乳化剂、螯合剂，搅拌30min使之充分均匀；加入非偶氮类分散染料，搅拌2h使之充分均匀；用1.0μm滤膜过滤，得到热转印墨水。

1.  一种无涂层热转印墨水用表面活性剂，其特征在于：所述表面活性剂为聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物，其主要成分含有如下的结构：

    其中，式中n和m的值为介于10～100之间的正整数。

2.  根据权利要求1所述的一种无涂层热转印墨水用表面活性剂，其特征在于：所述表面活性剂为DISPERBYK?190、DISPERBYK?191、Jeffsperse?X-3204、Edaplan?482、Tanemul?373、Tego?740W和Tego?750W中的至少一种。

3.  一种包括权利要求1所述无涂层热转印墨水用表面活性剂的无涂层热转印墨水，其特征在于：按重量份计，所述无涂层热转印墨水还包括非偶氮类分散染料20～40份、有机溶剂5～40份、PH调节剂0.05～1份、缓冲剂 0.05 ～1份、防腐剂0.01～ 0.3份、乳化剂0.1～1份、螯合剂0.05～1份以及水20-50份，其中，所述表面活性剂的用量为1～10份。

4.  根据权利要求3所述的无涂层热转印墨水，其特征在于：所述非偶氮类分散染料为蓝色分散染料或红色分散染料或黄色分散染料或分散蓝色染料化合物或分散红色染料化合物或分散黄色染料化合物。

5.  根据权利要求3所述的无涂层热转印墨水，其特征在于：所述有机溶剂包括水溶性有机溶剂和渗透性有机溶剂，所述水溶性有机溶剂的用量为5～30份，所述渗透性有机溶剂的用量为1～10份。

6.  根据权利要求5所述的无涂层热转印墨水，其特征在于：所述水溶性有机溶剂的用量为10～20份，所述渗透性有机溶剂的用量为3～6份。

7.  根据权利要求5所述的无涂层热转印墨水，其特征在于：所述水溶性有机溶剂为乙二醇、二甘醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、硫二甘醇、甘油中的至少一种。

8.  根据权利要求5所述的无涂层热转印墨水，其特征在于：所述渗透性有机溶剂为乙二醇单甲醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单丁醚、丙二醇单甲醚中的至少一种。

9.  一种如权利要求3所述无涂层热转印墨水的制备方法，其特征在于：它包括以下步骤：
a.先将有机溶剂和水混合进行搅拌形成有机溶液；
b.将表面活性剂加入到所述有机溶液中，搅拌30min使之充分均匀形成混合物A；
c. 加入PH调节剂、缓冲剂、防腐剂、乳化剂、螯合剂到所述混合物A中，搅拌30min使之充分均匀形成混合物B；
d. 加入非偶氮类分散染料到所述形成混合物B中，搅拌2h使之充分均匀形成半成品热转印墨水；
e. 用1.0μm滤膜过滤，得到热转印墨水。

无涂层热转印墨水用表面活性剂、无涂层热转印墨水及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种无涂层热转印墨水用表面活性剂、无涂层热转印墨水及其制备方法。
背景技术
无涂层热转印墨水是数码印花墨水的一种，数码印花是近年来比较热门的一种技术。数码印花是通过各种数字化手段如：扫描、数字相片、图像或计算机制作处理的各种数字化图案输入计算机，再通过电脑分色印花系统处理后，由专用的RIP软件，通过对其喷印系统将各种专用染料直接喷印到各种织物或其它介质上，再经过处理加工后，在各种纺织面料上获得所需的各种高精度的印花产品。
数码印花技术相对于传统印花有很大的优势：数码印花的生产过程使原有的工艺路线大大缩短，接单速度快，打样成本大大降低；数码印花技术的原理使得其产品打破了传统生产的套色和印花长度的限制，可以使纺织面料实现高档印刷的印制效果；真正实现了小批量、快反应的生产过程，生产批量不受任何限制；高精度的喷印过程使得喷印过程中不用水不用色浆。目前，热转印墨水在化纤类纺织品的数码印花，以及个性化工艺品的制作方面，在全球得到广泛的应用，墨水的用量相当大；然而，墨水厂商的价格竞争也非常激烈，如何有效的降低客户的综合使用成本，提高产品的竞争力，是重点研发的方向。
近年来，不少热转印墨水的专利公开，如中国专利CN1111192C公开了一种彩色打印机用热转印打印油墨，主要成分有分散染料和颜料、三氯甲烷、乙二胺四乙酸、水性粘合剂、润滑剂、焦磷酸钾、消泡剂和水；中国专利CN1277892C和CN1315958C公开了一种升华转印用喷墨记录用墨水及染色方法，主要成分有水、具有4个或以上OH基的糖醇、升华性染料和分散剂及化学式R-O-(CH₂CH₂O)_n-H（其中R表示碳原子数为25-50的烷基，n表示2-100）表示的化合物。这些专利中公布的热升华或叫热转印墨水打印的中间介质均需介质上有承接墨水的涂层，若这类墨水直接打印在无涂层纸上会出现墨水渗入纸里面致使转印率不高，或者打印图案不清晰转印后不清晰的现象。而墨水的承接涂层是影响纸张成本的主要因素，如果去掉承接涂层将大大降低用户的使用成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能降低热转印纸的成本，减少墨水使用量和电能消耗，提高墨水的转印率和色彩浓度的无涂层热转印墨水用表面活性剂、无涂层热转印墨水及其制备方法。
    本发明一种无涂层热转印墨水用表面活性剂所采用的技术方案是：所述表面活性剂为聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物，其主要成分含有如下的结构：

    其中，式中n和m的值为介于10～100之间的正整数。
    进一步的，所述表面活性剂为DISPERBYK?190、DISPERBYK?191、Jeffsperse?X-3204、Edaplan?482、Tanemul?373、Tego?740W和Tego?750W中的至少一种。
    本发明一种无涂层热转印墨水所采用的技术方案是：按重量份计，所述无涂层热转印墨水还包括非偶氮类分散染料20～40份、有机溶剂5～40份、PH调节剂0.05～1份、缓冲剂 0.05 ～1份、防腐剂0.01～ 0.3份、乳化剂0.1～1份、螯合剂0.05～1份以及水20-50份，其中，所述表面活性剂的用量为1～10份。
    进一步的，所述非偶氮类分散染料为蓝色分散染料或红色分散染料或黄色分散染料或分散蓝色染料化合物或分散红色染料化合物或分散黄色染料化合物。
    进一步的，所述有机溶剂包括水溶性有机溶剂和渗透性有机溶剂，所述水溶性有机溶剂的用量为5～30份，所述渗透性有机溶剂的用量为1～10份。
    进一步的，所述水溶性有机溶剂的用量为10～20份，所述渗透性有机溶剂的用量为3～6份。
    进一步的，所述水溶性有机溶剂为乙二醇、二甘醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、硫二甘醇、甘油中的至少一种。
    进一步的，所述渗透性有机溶剂为乙二醇单甲醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单丁醚、丙二醇单甲醚中的至少一种。
    本发明一种无涂层热转印墨水的制备方法所采用的技术方案是：它包括以下步骤：
a.       先将有机溶剂和水混合进行搅拌形成有机溶液；
b.       将表面活性剂加入到所述有机溶液中，搅拌30min使之充分均匀形成混合物A；
c.        加入PH调节剂、缓冲剂、防腐剂、乳化剂、螯合剂到所述混合物A中，搅拌30min使之充分均匀形成混合物B；
d.       加入非偶氮类分散染料到所述形成混合物B中，搅拌2h使之充分均匀形成半成品热转印墨水；
e.        用1.0μm滤膜过滤，得到热转印墨水。
本发明的有益效果是：本发明无涂层热转印墨水以非偶氮类分散染料为色料，结构中含有较多的极性基团，对无涂层介质有静电吸引作用，可防止墨水的渗透及化开，可获得清晰的印迹,采用聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物作为表面活性剂，可以对无涂层纸表面进行润湿，防止墨水渗透及化开，保持较高的转印率,可使用在压电打印机上，可以是桌面打印机也可以是宽幅打印机，墨水具有良好的防止喷嘴堵塞性，无论在长时间的连续运转期间，还是在长时间停止运转后，都能够稳定喷出墨水，克服墨水对热转印纸所配涂层的依赖，大大降低纸的成本，同时可以减少墨水的使用量，减少电能的消耗；另外，由于墨水采用独特的配方技术，墨水的转印率和色彩浓度有很大的提高，墨水的数码印花效果比常规的热转印墨水更优，无涂层热转印数码印花墨水在质量和综合成本上，都比市场上现有的热转印墨水有优势，具有广阔的发展前景。
具体实施方式
    下面结合具体实施例来详述本发明的技术方案。
    本发明公开了一种无涂层热转印墨水，按重量份计，所述无涂层热转印墨水包括非偶氮类分散染料20～40份、有机溶剂5～40份、表面活性剂1～10份、PH调节剂0.05～1份、缓冲剂 0.05 ～1份、防腐剂0.01～ 0.3份、乳化剂0.1～1份、螯合剂0.05～1份以及水20-50份，其中，所述表面活性剂为聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物，其主要成分含有如下的结构：

    其分子式为HO-(CH₂CH₂O)_n-(CH₂C（CH₃)HO)_m-H ,式中n和m的值为介于10~100之间的正整数，所述表面活性剂为DISPERBYK?190、DISPERBYK?191、Jeffsperse?X-3204、Edaplan?482、Tanemul?373、Tego?740W和Tego?750W中的至少一种，可单独使用也可与其它表面活性剂联合使用，优选用量为1～5份，所述表面活性剂可以对无涂层纸表面进行润湿，防止墨水渗透及化开，保持较高的转印率。
所述非偶氮类分散染料为蓝色分散染料或红色分散染料或黄色分散染料或分散蓝色染料化合物或分散红色染料化合物或分散黄色染料化合物，采用所述蓝色分散染料的结构式（I）如下：

式中，R1，R2可以是相同结构也可以不同，可以是卤素，也可以是酰胺内酯；
采用所述黄色分散染料的结构式（II）如下：

式中R3是氢原子或卤素，R4可以是羧酸甲酯或羧酸乙酯；
采用所述红色分散染料的结构式（III）如下：
式中R5可以是苯环，苯甲醚，己二醇醚；
 采用的所述分散红色染料化合物如下：
（化合物I）
（化合物II）
（化合物III）
三种化合物可以单独使用也可以联合使用；
采用的所述分散黄色染料化合物如下：
（化合物IV）
（化合物V）
（化合物Ⅵ）
两种化合物可以单独使用也可以联合使用。
所述有机溶剂包括水溶性有机溶剂和渗透性有机溶剂，所述水溶性有机溶剂的用量为5～30份，优选用量为10～20份，所述渗透性有机溶剂的用量为1～10份，优选用量为3～6份。所述水溶性有机溶剂为乙二醇、二甘醇、丙二醇、丁二醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、硫二甘醇、甘油等多元醇类中的至少一种，优选甘油，二甘醇，聚乙二醇。所述渗透性有机溶剂为乙二醇单甲醚、二甘醇单甲醚、二甘醇单丁醚、丙二醇单甲醚等醇醚类物质中的至少一种，优选采用丙二醇单丁醚。
    所述无涂层热转印墨水的制备方法包括以下步骤：
a.       先将有机溶剂和水混合进行搅拌形成有机溶液；
b.       将表面活性剂加入到所述有机溶液中，搅拌30min使之充分均匀形成混合物A；
c.        加入PH调节剂、缓冲剂、防腐剂、乳化剂、螯合剂到所述混合物A中，搅拌30min使之充分均匀形成混合物B；
d.       加入非偶氮类分散染料到所述形成混合物B中，搅拌2h使之充分均匀形成半成品热转印墨水；
e.        用1.0μm滤膜过滤，得到热转印墨水。
    下面结合具体实施例和对比例来详述本发明的优点。
实施例一：
   将二甘醇10份、甘油5份、聚乙二醇4份、丙二醇单丁醚5份、40份水混合搅拌均匀后，加入3份DISPERBYK?190和2份BYK-348，搅拌30min使之充分混匀；加入PH调节剂三乙醇胺0.4份、缓冲剂EDTA盐0.4份、防腐剂GXL 0.2份、乳化剂0.2份、螯合剂0.3份，搅拌30min使之充分混匀；加入30份含化合物IV的色浆，搅拌2h，然后用1.0μm滤膜过滤，制得黄色热转印墨水。
实施例二：
本实施例与实施例一大致相同，不同的是，本实施例中，将30份含化合物IV的色浆换成30份含化合物I的色浆，制得红色热转印墨水。
     实施例三：
     本实施例与实施例一大致相同，不同的是，本实施例中，将30份含化合物IV的色浆换成30份含化合物VII的色浆，制得蓝色热转印墨水。
对比例一：
     将二甘醇10份、甘油5份、聚乙二醇4份、丙二醇单丁醚5份、40份水混合搅拌均匀后，加入5份BYK-348，搅拌30min使充分混匀；加入PH调节剂三乙醇胺0.4份、缓冲剂EDTA盐0.4份、防腐剂GXL 0.2份、乳化剂0.2份、螯合剂0.3份，加入30份分散黄54色浆，搅拌2h，用1.0μm滤膜过滤，制得对比黄色热转印墨水。
对比例2
    本实施例与对比例一大致相同，不同的是，本实施例中，将30份分散黄54换成分散红60，制备对比红色热转印墨水。
对比例子3
     本实施例与对比例一大致相同，不同的是，本实施例中，将30份分散黄54换成分散蓝72，制备蓝色热转印墨水。
  使用实施例1~3和对比例子1~3制备的热升华墨水宽幅打印机上打印，测试打印流畅性，待机性能，打印介质转印率，转印后介质水洗牢度。
1、打印流畅性评价基准：
     △：打印10m断孔数超过3个；○：打印10m断孔数不超过3个。
2、待机性能：
    墨水待机前在打印机上测试喷孔OK，待机7天，再次测试喷孔OK时清洗的次数：
△：清洗次数超过2次；○：清洗次数不超过2次。
3、墨水转印率：
   打印机使用720dpi×720dpi分辨率在无涂层纸上打印单色块，用FD-5色密度仪测试色块色密度D1，将色块通过热转印设备转印在聚酯织物上，转印温度220℃,30S，测试转印后无涂层纸上色密度D2，按下式计算色块转印率R%：
 R%=（D1-D2）/D1×100%
△：R%小于80%；○：R%大于90%。
4、转印图案清晰度：
   打印机使用720dpi×720dpi分辨率在无涂层纸上打印图案，然后通过热转印设备将图案转印在聚酯织物上，观察图案的印记是否清晰，图案中的线条是否有毛边。
△：图案欠清晰，线条有毛边；○：图案清晰，线条无毛边。
5、转印后介质水洗牢度：
   按照ISO 105-C06中方法测试转印后织物的水洗色牢度。
 表1为实施例和对比例打印及转印效果对比。
由上表数据可知，本发明的无涂层热转印墨水的介质适应性强，可以在无涂层的普通纸上实现正常转印，而不需要专用的热转印纸；墨水的转印印率高，转印到纺织物上的团清晰，无毛边，使用无涂层纸介质比现在使用的热转印纸可大大降低成本用户的综合成本，有巨大的市场潜力。