马金亮;麻文效;乔亚雅
【摘 要】选用分散染料制备数码喷墨印花墨水,并测试墨水的染料粒径、黏度、表面张力和电导率等特性,分析了喷墨印花墨水性能与染料用量、添加剂种类及用量的关系,得到了数码喷墨印花墨水的有效工艺配方.分散染料浆配方为:分散染料10％～15％、分散剂10％～15％、二甘醇15％～25％,最后加去离子水至100％;自制分散染料数码喷墨印花墨水配方为:分散染料浆25％～35％、丙三醇或乙二醇10％～25％、三乙醇胺1.0％～1.4％、聚乙二醇5％～15％,最后加去离子水至100％.经过初步核算,自制分散染料数码喷墨印花墨水的成本约为市售商品墨水的1/3.
【期刊名称】《印染助剂》
【年(卷),期】2019(036)007
【总页数】4页(P52-55)
【关键词】喷墨印花墨水;分散染料;添加剂
【作 者】bbzs马金亮;麻文效;乔亚雅
【作者单位】内蒙古工业大学轻工与纺织学院,内蒙古呼和浩特 010080;内蒙古工业大学轻工与纺织学院,内蒙古呼和浩特 010080;内蒙古工业大学轻工与纺织学院,内蒙古呼和浩特 010080
【正文语种】中 文
【中图分类】TS195.5
数码印花技术被誉为21世纪纺织工业技术革命的关键技术之一，突破了传统制版的复杂环节，有照片一样的精细度，速度快、生产灵活，适合消费者的个性化需求，占地面积小，无环境污染，获得了广泛关注［1］。与传统的印花工艺相比较，喷墨印花技术拥有更多优点［2-3］。近年来，印染企业很重视数码喷墨印花技术的研究和推广，印花速度慢和耗材成本高的问题逐渐得到了改善，数码喷墨印花技术的发展正在趋向成熟且普及程度越来越高，将会成为未来印染行业的主流。数码喷墨印花墨水的性能决定了印花效果，同时也决定了喷嘴喷出液滴的形状特征和印花系统的稳定性。数码印花分散墨水的配方研究成功可
以打破数码喷墨印花墨水厂商的垄断经营，使数码喷墨印花的应用在印染企业大众化。本课题通过研究印花染液及所用染料、工艺、助剂等来探究分散染料数码喷墨印花墨水的基本配方，以降低数码喷墨印花的成本。
1 实验智能卡读写器
1.1 材料与仪器监控界面
材料：分散黄（浙江科盛化工有限公司），分散剂NNO（上海染料研究所有限公司），二甘醇、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇400、三乙醇胺（天津致远化学试剂有限公司），1,4-丁二醇，表面活性剂X-100（南京古田化工有限公司），滤膜（0.45 μm），织物为涤纶坯布（20 cm×20 cm）。
仪器：DDS-11A 数字式电导率仪，表面张力滴重计（自制），DV-Ⅱ型数字旋转黏度计，LEY306 型酸度计，GF-C 型内切式高速分散器，Nano-ZS 型纳米粒度分布仪。
1.2 分散染料浆的制备
称取不同质量梯度的分散黄、分散剂NNO 和去离子水［4］进行分组实验：室温下快速搅拌预分散20 min，混合均匀后转移到大烧杯中，用内切式高速分散器快速搅拌以达到分散均匀；再用砂磨机进行研磨，每隔1 h 取出少量样品，用滤纸过滤估计其粒径；当粒径达到一定规格后取出样品，再经过0.45 μm 滤膜过滤，得到分散染料浆。
1.3 分散染料数码喷墨印花墨水的制备
称取不同梯度的分散染料浆，添加适量的有机溶剂、pH 调节剂、消泡剂等，同时调节黏度、表面张力及pH，快速搅拌30 min 使其混合均匀，再经过0.45 μm 滤膜过滤，即制得分散染料数码喷墨印花墨水。测试、对比各梯度印花墨水的性能，确定性能较好的分散染料数码喷墨印花墨水配方［5］。分散染料数码喷墨印花墨水的基本性能要求如表1所示。
表1 分散染料数码喷墨印花墨水的基本性能要求基本性能粒径/μm黏度/(mPa·s)电导率/(μS·cm-1)指标要求＜0.5 2～8 750～6 000基本性能表面张力/(mN·m-1)pH指标要求30～40 8～9
1.4 测试
粒径［6］：取少量分散染料数码喷墨印花墨水稀释1 000 倍，在25 ℃下用纳米粒度分布仪测定，每个样品测3次，取平均值。
表面张力：将移液管式自制滴重计垂直放于恒温水浴锅中，吸标准溶液至刻度以上，用橡皮管套住移液管上端，到达指定温度后，缓缓移开橡皮管，记录标准溶液通过上刻度至下刻度的滴数（以不超过20 滴/min 为宜），洗净移液管，用热风吹干，重复上述操作，测定待测液通过移液管上下刻度间的滴数［7-8］。测5～6次，取平均值。计算式如下：
式中，δ、δ0分别为待测溶液与标准溶液的表面张力；V 为从滴重计流出的液体体积；n、n0分别为待测溶液与标准溶液通过滴重计上下刻度的滴数；ρ、ρ0分别为待测溶液与标准溶液的密度。
黏度：在25 ℃下采用黏度计测试，测3 次，取平均值。
电导率：电导率反映数码喷墨印花墨水含盐量的高低。墨水的含盐量超过0.5%，在喷嘴处易形成结晶，从而堵塞喷嘴，对墨水造成很大的阻碍，甚至可能使墨水失效，影响喷墨印花机的正常运作。高质量墨水的含盐量极低，电导率较小。数码喷墨印花墨水的含盐量和
染料的离子化性能是墨水电导率的决定性因素。在25 ℃下采用数字式电导率仪测试，测3次，取平均值。
pH：在25 ℃下采用pH 试纸和酸度计测试。
保湿性：在室温下取6 mL 墨水于烧杯中，称量初始质量（m0），放置，自然蒸发至质量（m1）不再变化，然后在烘箱中70 ℃烘至质量（m2）不再变化，按下式计算保湿率：
2 结果与讨论七彩山鸡养殖
2.1 分散染料浆组分配比
分散染料浆组分配比实验数据见表2。
表2 分散染料浆组分配比实验数据实验号 1 2 3 4 5 6 7 8 9分散黄用量/%5 5 5 1 0 10 10 15 15 15分散剂NNO用量/%10 15 20 10 15 20 10 15 20二甘醇用量/%15 20 25 20 25 15 25 15 20过滤时间/h 1.60 2.00 2.16 2.60 2.70 2.80 5.60 4.80 4.60
由表2 可知，影响过滤时间的主要因素是浆总量。随着分散染料用量的增加，过滤时间
延长；分散染料用量为5%的分散染料浆过滤时间短，表明浆的流动性好，粒径比滤膜的规格（0.45 μm）小；但是数码喷墨印花墨水的浓度太低会影响印花图案的颜。分散染料用量为15%的浆过滤时间较长，表明浆的流动性差，过滤后滤膜上残留的滤渣很多，表明该用量下的数码喷墨印花墨水粒径大多数没有达到要求，且染料的浪费大。因此分散染料用量应控制在10%～15%。同理分散剂用量控制在10%～15%，二甘醇用量控制在15%～25%。
2.2 分散染料数码喷墨印花墨水组分配比
由表3 可知，分散染料数码喷墨印花墨水的pH受pH 调节剂用量的控制；黏度和电导率随着各组分用量的变化而不同，但都符合分散染料数码喷墨印花墨水的要求。数码喷墨印花机的喷印是墨水依靠所带电荷产生偏转形成微滴，所以数码喷墨印花墨水必须具有导电能力。分散染料数码喷墨印花墨水中影响电导率的主要因素是分散染料的纯度和添加剂。本实验所用分散染料纯度不高，对数码喷墨印花墨水的电导率有一定的影响，但影响微小。由于染料型墨水属于水相的油墨体系，本身已具有良好的导电性能，所以在制备墨水时不需要加入导电调节剂。
表3 分散染料数码喷墨印花墨水组分配比实验数据实验 用量/%黏度/(mPa·s)电导率/(mS·cm-1)pH号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16分散染料浆20 20 20 20 25 25 25 25 30 30 30 30 35 35 35 35聚乙二醇400 5 10 15 20 5 10 15 20 5 10 15 20 5 10 15 20丙三醇10 15 20 25 15 10 25 20 20 25 10 15 25 20 15 10 pH调节剂0.6 1.0 1.4 1.8 1.4 1.8 0.6 1.0 1.8 1.4 1.0 0.6 1.0 0.6 1.8 1.4 X-100 0.8 1.0 1.2 1.4 1.4 1.2 1.0 0.8 1.0 0.8 1.4 1.2 1.2 1.4 0.8 1.0 1.52 2.62 3.46 8.45 1.68 1.89 8.50 8.25 5.67 5.96 6.21 6.52 6.80 7.40 6.12 6.65 0.76 0.89 1.27 1.64 2.92 3.45 3.88 4.29 4.96 5.08 5.34 5.42 5.67 5.75 5.84 5.91 7.26 8.40 8.90 9.80 8.96 10.10 7.64 8.02 9.86 8.89 8.56 7.68 8.23 7.58 10.60 8.95
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