一种墨水及其制备方法技术领域
本发明涉及墨水，尤其涉及一种墨水及其制备方法。
背景技术
数码喷墨印花技术是一种新的纺织印花技术，是将专用染料墨水或颜料墨水通过喷墨打印机直接喷印在纺织品上，相对于传统印花技术，数码喷墨印花技术具有无需制版、节约染化料、节能节水、周期短、节能减排、色彩丰富等特点，是生态型、环保型的清洁生产技术，满足印染行业环保低碳可持续发展的要求。现在国内的纺织印花企业面临缩短交货期、提高产品质量、降低库存成本和改善服务的压力，必须对不断变化的市场作出快速反应，不断地开发满足个性化需求的产品，而且消费者己经不满足于以往大批量生产提供的标准化产品，在产品中融入消费者的个性化和多样化需求逐渐成为纺织业发展的大趋势。所以数码喷墨印花契合了个性化、时尚化和快速变化的消费趋势，并适应从传统商业模式向“小批量、个性化、快速反应”新型商业模式的转变。另外，由于计算机技术的应用，印制同一图案不同色调的系列图案，以及在生产过程中设计师对图案和颜色的随时修改，均是数码喷墨印花的技术优势。
但是目前数码喷墨印花所使用的墨水只能用于专属喷头，常用活性墨水因活性染料溶解度低难以配制高浓度活性染料墨水，墨水染料浓度越高稳定性相对越差，且墨水通用性、流畅性能差，仅能用于专用喷头，用于其他喷头就会出现大量断线或喷头堵塞现象，这一问题极大地阻碍了墨水的推广应用。开发一种能够适用于各种喷头的稳定性能、通用性、流畅性能好的墨水具有十分重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种稳定性能、通用性、流畅性能好的墨水及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种墨水，所述墨水包括如下组分：3-20质量份的活性染料、5-30质量份的有机溶剂、1-5质量份的保湿剂、0.1-0.5质量份的防腐剂、0.2-3质量份的表面活性剂、0.1-1质量份的pH调节剂、1-5质量份的增溶剂、40-120质量份的去离子水，所述增溶剂为聚醚多元醇、环氧乙烷与环氧丙烷嵌段共聚物的至少一种，所述表面活性剂为EH-6、EH-9、EH-14、420、440、465、485、104E、EXP.4300中的至少两种，所述保湿剂为氨基酸保湿剂。
优选地，所述活性染料为C.I.活性黑5、活性黑8、活性黑39、C.I.活性黄85、C.I.活性黄95、C.I.活性红24、C.I.活性红141、C.I.活性红195、C.I.活性红218、C.I.活性红245、C.I.活性蓝5、C.I.活性蓝15、C.I.活性蓝49、C.I.活性蓝72、C.I.活性蓝74、C.I.活性橙2、C.I.活性橙5、C.I.活性橙12、C.I.活性橙13、C.I.活性棕19中的至少一种。
优选地，所述有机溶剂为醇溶剂或醇醚混合溶剂。
进一步优选地，所述有机溶剂为二丙二醇、乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、丁二醇、三甘醇、丙二醇、聚丙二醇、甘油、乙二醇－甲醚混合溶剂、二甘醇－甲醚混合溶剂、二甘醇－丁醚混合溶剂中的至少一种。
优选地，所述pH调节剂为三乙醇胺、二甲基乙醇胺、4-吗啉丙磺酸或氢氧化锂的任一种。
优选地，所述防腐剂为1,2-苯并异噻唑啉-3-酮或4-氯-3-甲基苯酚。
本发明还提供了一种上述墨水的制备方法，包括以下步骤：
S1：按顺序将40-70质量份的去离子水、0.2-3质量份的表面活性剂、0.1-1质量份的pH调节剂、0.1-0.5质量份的防腐剂、1-5质量份的增溶剂、5-30质量份的有机溶剂、1-5质量份的保湿剂、3-20质量份的活性染料放入容器中搅拌，所述增溶剂为聚醚多元醇、环氧乙烷与环氧丙烷嵌段共聚物的至少一种，所述表面活性剂为EH-6、EH-9、EH-14、420、440、465、485、104E、EXP.4300中的至少两种，所述保湿剂为氨基酸保湿剂；
S2：过滤，得到墨水。
优选地，所述S2中所述过滤具体步骤为先使用孔径为0.45μm滤膜过滤，再将滤液用孔径为0.22μm滤膜进行过滤。
优选地，所述活性染料为C.I.活性黑5、活性黑8、活性黑39、C.I.活性黄85、C.I.活性黄95、C.I.活性红24、C.I.活性红141、C.I.活性红195、C.I.活性红218、C.I.活性红245、C.I.活性蓝5、C.I.活性蓝15、C.I.活性蓝49、C.I.活性蓝72、C.I.活性蓝74、C.I.活性橙2、C.I.活性橙5、C.I.活性橙12、C.I.活性橙13、C.I.活性棕19中的至少一种。
优选地，所述有机溶剂为醇溶剂或醇醚混合溶剂。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种墨水及其制备方法，所述墨水包括如下组分：3-20质量份的活性染料、5-30质量份的有机溶剂、1-5质量份的保湿剂、0.1-0.5质量份的防腐剂、0.2-3质量份的表面活性剂、0.1-1质量份的pH调节剂、1-5质量份的增溶剂、40-70质量份的去离子水，所述增溶剂为聚醚多元醇、环氧乙烷与环氧丙烷嵌段共聚物的至少一种，所述表面活性剂为EH-6、EH-9、EH-14、420、440、465、485、104E、EXP.4300中的至少两种，所述保湿剂为氨基酸保湿剂；所述墨水采用聚醚多元醇、环氧乙烷与环氧丙烷嵌段共聚物中的至少一种作为增溶剂，能够有效提高活性染料在墨水体系中的溶解度和改善墨水在墨路和喷头中的流动性和喷射性，采用多种表面活性剂的组合方式，选用具有低接触角及动态表面张力交底的表面活性剂，能够赋予墨水更好的流平性和润湿性，添加氨基酸保湿剂，其保湿性能是常规保湿剂如甘油等的保湿性能的十几倍，能很好地保持喷嘴处的湿润状态，保证在湿度较低时仍旧能有良好的打印性能，组合效果使得墨水具有很好的通用性和流畅性能。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例1：
按顺序将53.2质量份的去离子水、0.2质量份的表面活性剂104E、0.7质量份的表面活性剂465、0.3质量份的表面活性剂EXP.4300、0.5质量份的二甲基乙醇胺、0.1质量份的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、1质量份的环氧乙烷与环氧丙烷嵌段共聚物、20质量份的丙二醇、5质量份的二甘醇、2质量份的氨基酸保湿剂、8质量份的活性黑8和12质量份的活性黑39放入容器中搅拌，高速以500rpm的转速搅拌60分钟，过滤搅拌后的物料，先使用孔径为0.45μm滤膜过滤，再将滤液用孔径为0.22μm滤膜进行过滤，得到黑色墨水成品。
实施例2：
按顺序将56.2质量份的去离子水、2质量份的氨基酸保湿剂、0.1质量份的表面活性剂EH-6、0.1质量份的表面活性剂EXP.4300、0.1质量份的4-吗啉丙磺酸、0.1质量份的4-氯-3-甲基苯酚、5质量份的环氧乙烷与环氧丙烷嵌段共聚物、2.5质量份的二丙二醇、2.5质量份的聚丙二醇和3质量份的C.I.活性蓝72放入容器中搅拌，高速以500rpm的转速搅拌60分钟，过滤搅拌后的物料，先使用孔径为0.45μm滤膜过滤，再将滤液用孔径为0.22μm滤膜进行过滤，得到蓝色墨水成品。
实施例3：
按顺序将70质量份的去离子水、0.5质量份的表面活性剂EH-6、0.2质量份的表面活性剂485、0.3质量份的表面活性剂EH-9、2质量份的表面活性剂EXP.4300、1质量份的三乙醇胺、0.2质量份的1,2-苯并异噻唑啉-3-酮、5质量份的聚醚多元醇、10质量份的甘油、20质量份的二甘醇-丁醚、5质量份的氨基酸保湿剂和20质量份的C.I.活性红24放入容器中搅拌，高速以500rpm的转速搅拌60分钟，过滤搅拌后的物料，先使用孔径为0.45μm滤膜过滤，再将滤液用孔径为0.22μm滤膜进行过滤，得到红色墨水成品。
实施例4：
按顺序将40质量份的去离子水、0.5质量份的表面活性剂420、0.5质量份的表面活性剂EH-14、2质量份的表面活性剂EXP.4300、1质量份的二甲基乙醇胺、5质量份的聚醚多元醇、10质量份的二甘醇--丁醚、20质量份的聚乙二醇、1质量份的氨基酸保湿剂和3质量份的C.I.活性黄95放入容器中搅拌，高速以500rpm的转速搅拌60分钟，过滤搅拌后的物料，先使用孔径为0.45μm滤膜过滤，再将滤液用孔径为0.22μm滤膜进行过滤，得到黄色墨水成品。
本发明所述墨水由于增加了增溶剂，能够有效地提高活性染料在墨水体系中的溶解度和改善墨水在墨路和喷头中的流动性和喷射性，采用多种表面活性剂的组合方式，选用具有低接触角及动态表面张力交底的表面活性剂，能够赋予墨水更好的流平性和润湿性，添加氨基酸保湿剂，其保湿性能是常规保湿剂如甘油等的保湿性能的十几倍，能很好地保持喷嘴处的湿润状态，保证在湿度较低时仍旧能有良好的打印性能。
将上述实施例1-4制备得到的墨水成品分别用于宽幅四代头、五代头、六代头、七代头喷头上，分别在罗兰RA640、MIMAKIJV300、MIMAKIJV33、国产亿方1800、国产HK(双头)、武藤VJ1604、EPSON7080、亿藤(四头)机型上测试该墨水的性能，得到流畅性、连续打印性能测试结果如表1，得到老化流畅性测试结果如表2，得到色牢度性能如表3和表5。所述墨水通过上浆－打印－汽蒸－水洗－烘干的工艺粉笔在棉、真丝的梭织布及针织布等纺织布料上印花，然后进行AATCC标准测试，得到实验结果如表6。使用本发明所述墨水执行过打印的机器清洗后打印测试条，重复5-10次，观察测试条是否有断针或跳针现象，得到本发明所述墨水的清洗性能测试结果如表7。不扣墨栈分别待机10min、30min后打印测试条，观察测试条是否有断针或斜喷现象，得到本发明所述墨水待机性能测试结果如表8。分别取其他普通黑色、蓝色、红色、黄色活性染料墨水与实施例1-4制备得到的黑色、蓝色、红色、黄色墨水进行印花对比实验，得到实验结果如表9。
由测试结果可以看出本发明所述墨水流畅性、老化流畅性、稳定性均表现良好，打印的各种色牢度符合纺织品标准，本发明所述墨水通用性非常强，用于五代头、六代头和七代头喷头上，墨水在各机型上的流畅性、连续打印性能、清洗性能、待机性能均表现良好，均能够合格稳定地打印，无断线无斜喷，采用其他普通墨水均无法同时在五代头、六代头、七代头上成功打印，均会出现堵头和断线的现象。本发明所述墨水在储存过程中稳定性好，活性染料不会因为浓度高而积出，所述墨水可以稳定储存18个月，大大提升了活性染料喷墨打印墨水的长期稳定性。本发明所述墨水适用于棉、麻、人棉、真丝、羊毛纤维的梭织布及针织布等纺织布料，布料上的印花效果及各项牢度符合纺织品标准等；印花的图案与普通活性染料墨水印花相比，图案色彩鲜艳精细、过渡颜色丰富、手感柔软。
表1制备得到的墨水的流畅性、稳定性测试结果
表2制备得到的墨水老化流畅性测试结果
表3制备得到的墨水的色牢度性能测试结果
注：色牢度的评定是先按国标测试条件进行测试然后用标准变色用灰色样卡、沾色用灰色样卡以观感进行评定色牢度等级，变色用灰色样卡与沾色用灰色样卡均有5个等级。使用分光光度测色仪对各个色牢度等级加以测试色度，数据如表4：
表4色牢度等级对应的CIELAB色差值
表5制备得到的墨水的AATCC测试结果
表6制备得到的墨水布料上印花的AATCC标准检测结果
表7制备得到的墨水的清洗性能测试结果
表8制备得到的墨水的待机性能测试结果
表9对比实验结果