[发明专利]一种纺织品喷墨印花用白色涂料墨水的制备方法

说明书

技术领域

本发明属精细化工和材料科学技术领域，具体涉及一种纺织品喷墨印花用白色涂料墨水的制备方法。

技术背景

喷墨印花是集计算机、信息、新材料和精细化工等多学科领域为一体的纺织品印染加工新技术，具有印花精细度高、批量灵活、无染料和助剂浪费等优点。然而，以往纺织品喷墨印花主要针对白色织物，近年来随着非白色织物印花量的增加，白色涂料墨水的需求量也越来越大，成为纺织品喷墨印花中重要的颜色之一。

氧化硅和氧化钛是纺织品喷墨印花用白色涂料墨水的主要着色剂，然而，由于这些颜料的比重大，在低粘度喷墨印花墨水介质中长期存放时，容易发生颗粒沉降和堵塞喷头等现象，导致喷墨印花无法进行。虽然减小颜料的粒径，或者增大墨水的粘度可在一定程度上提高墨水的稳定性，但仍然距离喷墨墨水实际要求有很大的差距。因此，目前市场上白色涂料墨水还是主要依赖于杜邦、爱普生等跨国企业。资料检索发现中国专利CN101652437A和CN201210180490.9分别公开了溶剂型白色涂料墨水的制备方法，其做法是将白色颜料在分散剂协助下，通过研磨加工而成。美国US2010/0190922A1公开了采用氧化硅、分散剂和乳胶粒为主要组分制备稳定喷墨打印墨水的方法；US2010/0039463A1公开了通过提高墨水中氧化钛含量的方法来改善白色涂料墨水稳定性的方法；US2009/0087627A1和US2006/0155005A1分别公开了以白色涂料、分散剂和光引发剂、可聚合单体组成紫外光固化涂料墨水的方法。

尽管关于白色涂料墨水制备方法很多，然而，总结相关的专利发现，这些方法中所采用的颜料仍然是将氧化硅或者氧化钛在特殊结构分散剂的协助下，通过高速分散制备而成。关于本专利公开的以聚合物包覆氧化物纳米复合粒子为着色剂组成纺织品喷墨印花用白色涂料墨水的报道较少。

发明内容

本发明目的在于提供一种纺织品喷墨印花用白色涂料墨水的制备方法，具体做法是先采用硅烷偶联剂对纳米氧化物进行接枝改性，然后利用硅烷偶联剂的可聚合基团与其它单体共聚，在氧化硅表面引入具有分散和稳定双重作用的聚合物，制备聚合物包覆氧化物纳米复合粒子，并以此为着色剂，加入多种水溶性共溶剂和相关助剂，搅拌均匀后，过滤，制备纺织品喷墨印花用白色涂料墨水。

本发明的技术方案：一种纺织品喷墨印花用白色涂料墨水的制备方法，将聚合物包覆氧化物纳米复合粒子分散体、水溶性共溶剂和表面活性剂按一定比例加入到去离子水中，搅拌混合均匀后，调节墨水的pH，最后用500nm的滤膜过滤，制备白色涂料墨水。具体制备过程是将质量分数1～5％的表面活性剂加到质量分数为15～80％去离子水中，然后加入质量分数10～30％聚合物包覆氧化物纳米复合粒子分散体和质量分数为10～50％水溶性共溶剂，0.05～0.5％的抗菌剂，用搅拌机以500～1000转/分钟的速度搅拌20～50分钟，调节pH为7-9，然后用500nm的滤膜过滤，制备白色涂料墨水；实验测试表明所配制的墨水的粘度5～8cP，表面张力28～35mN/m，粒径50-150nm。

本发明所述的聚合物包覆氧化物纳米复合粒子分散体的制备方法：将质量分数为5～30％纳米氧化物分散到质量分数为40～90％乙醇和水所组成的混合溶剂中(乙醇和水的质量比为1∶1)，加入质量分数为1～6％的硅烷偶联剂，用氨水调节pH至8～9，在20-60℃条件下反应2-3小时后，加入质量分数为5～20％的共聚单体和质量分数为0.5-2％的乳化剂，高速分散至纳米级，转移置水浴锅中，通氮气30分钟后，在搅拌速度为250-600转/分钟下升温至60-80℃，开始滴加对单体质量分数为0.5～3％的引发剂。反应2-8小时后高速离心，即可得到聚合物包覆氧化物纳米复合粒子。将质量分数为1～10％分散剂溶解到70～90％去离子水中，调节pH为7～9，添加10～20％聚合物包覆氧化物纳米复合粒子，使用超声波进行分散处理10～40分钟。所选用的分散剂为分子量在3000～10000丙烯酸类单体的聚合物。所述制备纺织品喷墨印花用白色涂料墨水的氧化物为纳米氧化硅或纳米氧化钛。所述的共聚单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、衣康酸、对苯乙烯磺酸钠中的一种或两种；所选用的引发剂是过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠、偶氮二异丁基脒盐酸盐、偶氮二异丙基咪唑啉盐酸盐中的一种；所选用的乳化剂是十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、烷基萘磺酸钠中的一种或两种。