本發(fā)明涉及一種高溫直噴分散墨水的應用。
背景技術：
：我國是傳統(tǒng)印染大國，作為傳統(tǒng)的印花方式，每年的印染廢水排放量是我國水污染的重要源頭之一，這種以資源換經(jīng)濟的粗放式經(jīng)濟，嚴重阻礙了我國的可持續(xù)發(fā)展。目前，市場上廣泛使用的熱轉印數(shù)碼印花技術，主要存在以下幾個缺陷：(1)熱轉印印花需要耗費大量的熱轉印印花專用紙，而造紙工藝及廢紙的重回收利用，都要耗費大量的水資源，造成了二次污染，對我國的綠色生產(chǎn)、環(huán)境保護，提出了嚴峻的挑戰(zhàn)；(2)熱轉印印花由于采用中低溫的分散染料，其成品在長期存放過程中，會出現(xiàn)一定的暈墨現(xiàn)象；(3)熱轉印印花在其長途運輸中，由于長期處于較高的環(huán)境室溫中，會出現(xiàn)一定的相互滲色現(xiàn)象，布料或成衣之間容易沾色，使布料或成衣成為次品，耐熱穩(wěn)定性差，耐升華牢度差。與熱轉印印花技術相對應的高溫直噴數(shù)碼印花技術，具有以下優(yōu)點：(1)用水量少：整個印花過程中，幾乎不需要水，僅僅上漿需要微量的水量；(2)數(shù)碼打印過程和高溫固色中，不僅不需要水，也不需要調(diào)色漿，也無印染廢液，真正徹底擺脫了傳統(tǒng)印花的高能耗、高污染、高排放和低效益的三高一低的困境；(3)高溫數(shù)碼印花中不需要使用紙張，不會產(chǎn)生二次污染；(4)印花成品的耐熱升華牢度、耐摩擦牢度和耐熱牢度均有大幅度的提高；(5)印花產(chǎn)品品質(zhì)具有穩(wěn)定性、持久性。星光1024噴頭是spectra公司生產(chǎn)的一種采用不銹鋼結構的、超長壽命的工業(yè)級噴頭，油墨具有一定的腐蝕性，而spectra噴頭的鋼結構，大大提高了噴頭對油墨的耐腐蝕能力，噴頭有1024個噴孔，是普通噴頭的4倍，適合快速輸出，適用性廣，廣泛應用于廣告、紡織、瓷磚、印刷等行業(yè)的可變數(shù)據(jù)噴印行業(yè)。傳統(tǒng)印花污染大、能耗高、占地面積大、人工消耗多，數(shù)碼印花以其更加綠色環(huán)保的印花方式替代傳統(tǒng)印花成為必然趨勢，同時熱轉印數(shù)碼印花也存在很大的缺陷，轉移印花的紙張生產(chǎn)污染極大，印花色牢度差，新的工業(yè)級數(shù)碼直噴印花工藝必將漸漸的取而代之。在要求高速度、高效率的數(shù)碼印花機中，星光1024噴頭正在得到廣泛的使用，市場也迫切需要適用于工業(yè)級數(shù)碼紡織印花機的墨水，尤其需要針對新型的星光1024噴頭的數(shù)碼印花機使用的墨水。但是，目前國內(nèi)市場上并無用于星光1024噴頭的數(shù)碼印花機的高溫直噴分散墨水，國外市場上雖然存在高溫直噴分散墨水，但是因其采用包覆技術，助劑制備要求極高，制備工藝較為復雜，成本居高不下。目前市場上亟需一種成本低、制備工藝簡單的高溫直噴分散墨水。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術問題在于為了克服現(xiàn)有技術中的高溫直噴分散墨水的制備過程中采用包覆技術，助劑制備要求極高，制備工藝較為復雜，成本居高不下的缺陷，因而提供了一種高溫直噴分散墨水的應用。本發(fā)明的高溫直噴分散墨水綜合性能較好，不僅具有較高的耐曬牢度、耐水洗、耐酸堿性和耐升華牢度，而且制備過程簡便，成本較低，無需熱轉印紙進行轉印，可大大降低生產(chǎn)成本，也不會產(chǎn)生二次污染，具有綠色環(huán)保生產(chǎn)的特性；可應用于工業(yè)數(shù)碼印花機，且印花工藝簡單、快速，可高效生產(chǎn)。本發(fā)明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的。本發(fā)明提供了一種高溫直噴分散墨水，其原料包括以下以質(zhì)量份數(shù)計的各組分：高溫分散染料10～60份、表面活性劑0.5～5份、分散劑0.05～2份、金屬絡合劑0.05～0.2份、有機溶劑10～60份以及水10～70份；其中，所述的金屬絡合劑為edta鈉鹽。本發(fā)明中，所述的edta為本領域常規(guī)所述的金屬絡合劑乙二胺四乙酸，所述的edta鈉鹽包括乙二胺四乙酸二鈉鹽(edta-2na)和/或乙二胺四乙酸四鈉鹽(edta-4na)。本發(fā)明中，所述的edta鈉鹽的用量較佳地為0.1～0.15份。本發(fā)明中，所述分散劑可為本領域常規(guī)的分散劑，較佳地為帶有親水基團的木質(zhì)素、木質(zhì)素磺酸鹽、帶有錨定基團的丙烯酸分散劑和改性聚氨酯分散劑中的一種或多種。所述帶有親水基團的木質(zhì)素、所述帶有錨定基團的丙烯酸分散劑和所述改性聚氨酯分散劑均為本領域常規(guī)。所述木質(zhì)素磺酸鹽可為本領域常規(guī)的木質(zhì)素磺酸鹽，較佳地為reax85a。所述reax85a為美國westvaccw公司的市售產(chǎn)品。本發(fā)明中，所述的分散劑的用量較佳地為0.1～1份。本發(fā)明中，所述的高溫分散染料可為本領域常規(guī)所述，較佳地為高溫分散藍染料、高溫分散紅染料、高溫分散黃染料或高溫分散黑染料。其中，所述的高溫分散藍染料可為本領域常規(guī)，較佳地為高溫分散藍染料60、高溫分散藍染料73、高溫分散藍染料79、高溫分散藍染料87、高溫分散藍染料115、高溫分散藍染料165和高溫分散藍染料183中的一種或多種，更佳地為高溫分散藍染料87。其中，所述的高溫分散紅染料可為本領域常規(guī)，較佳地為高溫分散紅染料33、高溫分散紅染料54、高溫分散紅染料74、高溫分散紅染料92、高溫分散紅染料152、高溫分散紅染料153、高溫分散紅染料167、高溫分散紅染料177和高溫分散紅染料179中的一種或多種，更佳地為高溫分散紅染料92和/或高溫分散紅染料167。其中，所述的高溫分散黃染料可為本領域常規(guī)，較佳地為高溫分散黃染料30、高溫分散黃染料44、高溫分散黃染料73、高溫分散黃染料114、高溫分散黃染料134和高溫分散黃染料163中的一種或多種，更佳地為高溫分散黃染料114。其中，所述的高溫分散黑染料為本領域常規(guī)所用。本發(fā)明中，所述的高溫分散染料的用量較佳地為20～50份；更佳地為30～40份。本發(fā)明中，所述的有機溶劑可為本領域常規(guī)所用的有機溶劑，本發(fā)明中較佳地為丙二醇、乙二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚丙二醇、丙三醇、聚乙二醇、二乙二醇甲醚和二乙二醇丁醚中的一種或多種，更佳地為丙三醇和/或聚乙二醇。本發(fā)明中，所述的有機溶劑的用量較佳地為20～50份，更佳地為30～45份。本發(fā)明中，所述的水可為本領域常規(guī)所用的水，本發(fā)明中較佳地為去離子水。本發(fā)明中，所述的水的用量較佳地為20～60份，更佳地為30～50份。本發(fā)明中，所述的表面活性劑可為本領域常規(guī)所述的表面活性劑，本發(fā)明中較佳地為烷基酚聚氧乙烯醚、烷基聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鹽和炔醇醚中的一種或多種。所述烷基酚聚氧乙烯醚、所述烷基聚氧乙烯醚和所述脂肪酸甲酯乙氧基化物磺酸鹽均為本領域常規(guī)。所述炔醇醚可為本領域常規(guī)的炔醇醚，較佳地為表面活性劑surfynol465。所述表面活性劑surfynol465為美國氣體化學的市售產(chǎn)品。本發(fā)明中，所述的表面活性劑的用量較佳地為1～4份，更佳地為2～3份。本發(fā)明中，所述的高溫直噴分散墨水的原料還可進一步包含其他助劑，所述的其他助劑可為本領域常規(guī)所用的助劑，如防菌劑、消泡劑、引發(fā)劑、防堵塞劑、助溶劑、ph調(diào)節(jié)劑、滲透劑、保濕劑和粘度調(diào)節(jié)劑等，本發(fā)明中較佳地選自防菌劑和/或消泡劑。本發(fā)明中，所述的防菌劑可為本領域常規(guī)所述的防菌劑，較佳地為proxelgxl。所述proxelgxl為奧祺化學的市售產(chǎn)品。本發(fā)明中，當所述的高溫直噴分散墨水的原料還包括防菌劑時，所述的防菌劑的用量可為本領域常規(guī)所用，本發(fā)明中較佳地為0.1～0.3份。本發(fā)明中，所述的消泡劑可為可為本領域常規(guī)所述的消泡劑，較佳地為byk-028。所述byk-028為奧祺化學的市售產(chǎn)品。本發(fā)明中，當所述的高溫直噴分散墨水的原料還包括消泡劑時，所述的消泡劑的用量可為本領域常規(guī)所用，本發(fā)明中較佳地為0.05～0.2份。本發(fā)明中，較佳地，所述的高溫直噴分散墨水的原料由以下以質(zhì)量份數(shù)計的各組分組成：高溫分散染料10～60份、表面活性劑0.5～5份、防菌劑0.1～0.3份、消泡劑0.05～0.2份、分散劑0.05～2份、金屬絡合劑0.05～0.2份、有機溶劑10～60份以及水10～70份；其中，所述的金屬絡合劑為edta鈉鹽；所述的各組分均如前所述。本發(fā)明還提供了一種所述的高溫直噴分散墨水的制備方法，其包括下述步驟：將如上所述的高溫直噴分散墨水的原料混合物攪拌、研磨、過濾、所得濾液即為所述高溫直噴分散墨水。其中，所述攪拌的速度和時間可采用本領域常規(guī)工藝參數(shù)，所述攪拌一般為低速攪拌，所述攪拌的速度不作特殊限定，只要能夠攪動物料至均勻即可，一般以不使物料飛濺為宜，所述攪拌的時間不作特殊限定，只要能夠?qū)⒏鹘M分混合均勻即可。本發(fā)明中，所述研磨的操作和條件可為本領域常規(guī)操作和條件，一般使用沙磨珠研磨。所述的沙磨珠可為本領域常規(guī)所用的沙磨珠，較佳地為鋯珠。所述沙磨珠的粒徑可為本領域常規(guī)，其直徑較佳地為0.25～0.35mm。所述研磨的時間較佳地為10～40h，更佳地為30h。所述研磨的轉速較佳地為600～3500rpm，更佳地為3000rpm。本發(fā)明中，所述的混合物與所述沙磨珠的體積比可為本領域常規(guī)，較佳地為1:3～1:12，更佳地為1:10。本發(fā)明中，所述的過濾的操作和條件可為本領域常規(guī)的操作和條件。所述過濾所采用的膜可為本領域常規(guī)，較佳地為聚丙烯膜(pp膜)或聚醚砜膜(pes膜)。所述過濾所采用的膜的孔徑可為本領域常規(guī)，較佳地為0.22～1μm，更佳地為0.22μm。本發(fā)明進一步還提供了一種所述的高溫直噴分散墨水在工業(yè)數(shù)碼紡織印花機上的應用。本發(fā)明中，所述工業(yè)數(shù)碼紡織印花機可為本領域常規(guī)，較佳地為星光1024噴頭紡織印花機。本發(fā)明中，所述的高溫直噴分散墨水應用于工業(yè)數(shù)碼紡織印花機的印花工藝可為本領域常規(guī)，較佳地按下述步驟進行：(1)印花：在織物上，將所述的高溫直噴分散墨水用于工業(yè)數(shù)碼紡織印花機中直接噴墨印花；(2)烘干：將打印好的織物進行烘干；(3)汽蒸：將烘干后的織物進行汽蒸固色，即得。步驟(1)中，所述工業(yè)數(shù)碼紡織印花機的工作環(huán)境可為本領域常規(guī)，較佳地工作溫度為15～35℃，工作濕度為20～80％。步驟(2)中，所述烘干的操作和條件可為本領域常規(guī)的操作和條件，一般在烘干機中進行。步驟(3)中，所述汽蒸的操作和條件可為本領域常規(guī)的操作和條件，一般在蒸箱中進行。所述汽蒸的溫度可為本領域常規(guī)，較佳地為160～200℃。所述汽蒸的時間較佳地為8～12min。在符合本領域常識的基礎上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。本發(fā)明的積極進步效果在于：1、本發(fā)明的高溫直噴分散墨水，與熱轉印印花墨水(一般為中低溫分散染料)相比，綜合性能較好，具有較高的耐曬牢度、耐水洗、耐酸堿性和耐升華牢度，而且制備步驟簡單，成本低，無需熱轉印紙進行轉印，可大大降低生產(chǎn)成本，也不會產(chǎn)生二次污染，具有綠色環(huán)保生產(chǎn)的特性。2、本發(fā)明的高溫直噴分散墨水可應用于工業(yè)數(shù)碼印花機，其印花工藝為：上漿、噴墨打印、烘干和汽蒸固色，與常規(guī)印花工藝(化纖類布料染色基本流程是：調(diào)制色、印花(染色)、烘干、氣蒸、水洗、皂洗和烘干)相比，工藝簡單、快速，可高效生產(chǎn)。3、本發(fā)明的高溫直噴分散墨水可適用于星光1024噴頭，與星光1024噴頭具有良好的匹配性和適應性，經(jīng)長期打印測試，可完美地用于星光1024工業(yè)數(shù)碼印花機工業(yè)化生產(chǎn)。具體實施方式下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商品說明書選擇。下述實施例中，如無特別說明，所有試劑均市售可得。采用的防菌劑均為奧祺化學的proxelgxl；消泡劑均為奧祺化學byk-028；分散劑均為美國westvaccw公司的市售產(chǎn)品reax85a；表面活性劑均為美國氣體化學的市售產(chǎn)品surfynol465。制備實施例：實施例1高溫直噴分散紅墨水的制備在室溫下，將10份高溫分散紅染料92、60份丙三醇、2份分散劑reax85a、0.3份防菌劑proxelgxl，0.2份消泡劑byk-028，60份去離子水、0.5份表面活性劑surfynol465以及0.2份edta-2na混合均勻，低速攪拌2h后得混合物，在砂磨機中使用直徑0.25～0.35mm的鋯珠將該混合物研磨分散30h；其中，混合物與鋯珠的體積比為1:10，研磨轉速為3000rpm；用孔徑為0.22μm的濾膜(pp膜)過濾，所得濾液即為高溫直噴分散紅墨水。實施例2高溫直噴分散藍墨水的制備：在室溫下，將20份高溫分散藍染料87、10份丙三醇、0.05份分散劑reax85a、0.2份防菌劑proxelgxl，0.15份消泡劑byk-028，50份去離子水，2份表面活性劑surfynol465以及0.05份edta-4na混合均勻，低速攪拌2h后得混合物，在砂磨機中使用直徑0.25～0.35mm的鋯珠將該混合物研磨分散30h；其中，混合物與鋯珠的體積比為1:10，研磨轉速為3000rpm；用孔徑為0.22μm的濾膜(pp膜)過濾，所得濾液即為高溫直噴分散藍墨水。實施例3高溫直噴分散黃墨水的制備在室溫下，將20份高溫分散黃染料114、20份丙三醇、1份分散劑reax85a、0.3份防菌劑proxelgxl，0.2份消泡劑byk-028，20份去離子水、0.5份表面活性劑surfynol465以及0.1份edta-2na混合均勻，低速攪拌2h后得混合物，在砂磨機中使用直徑0.25～0.35mm的鋯珠將該混合物研磨分散30h；其中，混合物與鋯珠的體積比為1:10，研磨轉速為3000rpm；用孔徑為0.22μm的濾膜(pp膜)過濾，所得濾液即為高溫直噴分散黃墨水。實施例4高溫直噴分散黑墨水的制備在室溫下，將30份高溫分散黑染料、50份丙三醇、0.2份分散劑reax85a、0.1份防菌劑proxelgxl，0.05份消泡劑byk-028，60份去離子水、0.5份表面活性劑surfynol465以及0.2份edta-2na混合均勻，低速攪拌2h后得混合物，在砂磨機中使用直徑0.25～0.35mm的鋯珠將該混合物研磨分散30h；其中，混合物與鋯珠的體積比為1:10，研磨轉速為3000rpm；用孔徑為0.22μm的濾膜(pp膜)過濾，所得濾液即為高溫直噴分散黑墨水。實施例5高溫直噴分散紅墨水的制備在室溫下，將40份高溫分散紅染料167、30份丙三醇、2份分散劑reax85a、0.3份防菌劑proxelgxl，0.2份消泡劑byk-028，20份去離子水、1份表面活性劑surfynol465以及0.1份edta-2na混合均勻，低速攪拌2h后得混合物，在砂磨機中使用直徑0.25～0.35mm的鋯珠將該混合物研磨分散30h；其中，混合物與鋯珠的體積比為1:10，研磨轉速為3000rpm；用孔徑為0.22μm的濾膜(pp膜)過濾，所得濾液即為高溫直噴分散紅墨水。實施例6高溫直噴分散藍墨水的制備在室溫下，將60份高溫分散藍染料183、45份丙三醇、0.1份分散劑reax85a、0.3份防菌劑proxelgxl，0.2份消泡劑byk-028，20份去離子水、0.5份表面活性劑surfynol465以及0.15份edta-2na混合均勻，低速攪拌2h后得混合物，在砂磨機中使用直徑0.25～0.35mm的鋯珠將該混合物研磨分散30h；其中，混合物與鋯珠的體積比為1:10，研磨轉速為3000rpm；用孔徑為0.22μm的濾膜(pp膜)過濾，所得濾液即為高溫直噴分散藍墨水。應用實施例：(1)印花：將上述各制備實施例制得的高溫直噴分散墨水用于工業(yè)數(shù)碼紡織印花機(即星光1024噴頭紡織印花機)中直接噴墨印花；星光1024噴頭紡織印花機的工作環(huán)境溫度35℃、濕度20％；(2)烘干：將打印好的織物與烘干機相連接，織物進入烘干機進行烘干；(3)汽蒸固色：將烘干后的織物放入蒸箱進行汽蒸固色，汽蒸溫度為160℃，汽蒸時間為12min。對比例1本對比例采用的是傳統(tǒng)分散低溫熱轉印墨水。熱轉印墨水的具體應用操作步驟可按本領域常規(guī)的傳統(tǒng)熱轉印印花技術，一般按照打印轉移紙、轉移印花、即得成品。對比例2本對比例采用的是市售的高溫直噴分散墨水。市售的高溫直噴分散墨水具體應用操作可為本領域常規(guī)，一般可依次按下述步驟進行：直噴印花、高溫蒸化、還原清洗、整理即得成品。對比例3本對比例的高溫直噴分散墨水的制備過程除原料中不包括金屬絡合劑以外，其余均與實施例1完全相同。對比例4本對比例的高溫直噴分散墨水的制備過程除原料中的金屬絡合劑為乙二胺四乙酸鎂鹽(edta-mg2+)以外，其余均與實施例1完全相同。對比例5本對比例的高溫直噴分散墨水的制備過程除原料中的金屬絡合劑質(zhì)量分數(shù)為5份以外，其余均與實施例1完全相同。效果實施例1：將實施例1～6、對比例1～5的墨水打印流暢性及印花產(chǎn)品分別在外觀(清晰程度、滲墨性、色彩鮮艷程度)和紡織品牢度指標方面進行測試，具體結果如表1所示。其中，色牢度指標中的耐洗色牢度按iso105-c03-1989中規(guī)定的方法進行測定；耐光色牢度按aatcc16-2004中規(guī)定的方法進行測定，測試標準為20h；耐摩擦色牢度按gb/t3920-2008中規(guī)定的方法進行測定。表1以上數(shù)據(jù)顯示，本發(fā)明實施例1～6制得的高溫直噴分散墨水在1024噴頭的工業(yè)數(shù)碼印花機可完全適應。本發(fā)明實施例1～6所制得的產(chǎn)品在耐洗牢度、耐光牢度等性能方面均優(yōu)于對比例產(chǎn)品。效果實施例2：將實施例1～6、對比例1～2的印花產(chǎn)品(以150cm幅寬面料計算)的生產(chǎn)成本進行比較，結果如表2所示。表2本發(fā)明實施例1～6的產(chǎn)品相對于對比例1和2制得的印花產(chǎn)品而言，成本相對較低。其中，對比例1的印花工藝由于需求紙張量大，在制造紙張過程中會引起極其嚴重的污染。對比例2的進口高溫直噴分散墨水的制備中，采用了包覆技術，所需助劑的制備過程要求極高，制備工藝較為復雜，也造成成本居高不下。綜上所述，本發(fā)明實施例1～6的高溫直噴分散墨水可以完全取代對比例1和2的產(chǎn)品，大幅度降低生產(chǎn)成本，為進一步推廣更加綠色環(huán)保的印花方式奠定了基礎。效果實施例3：采用上述各制備實施例1～6和對比例3-5制得的高溫直噴分散墨水進行印花的印花機噴頭連續(xù)工作3min后，將噴頭暴露于空氣中7天繼續(xù)印花，觀察噴頭附近是否有物質(zhì)沉積而導致的噴頭堵塞情況，具體內(nèi)容可見表3。表3實施例評級實施例1a實施例2a實施例3a實施例4a實施例5a實施例6a對比例3c對比例4b對比例5b其中：a無噴頭堵塞；b噴頭堵塞但可使用印花機清洗噴頭功能恢復正常；c噴頭堵塞且使用印花機清洗噴頭功能無法恢復正常。效果實施例4：將上述各制備實施例和對比例3-5制得的高溫直噴分散墨水各取10ml放入棕色玻璃瓶中密閉保存，室溫下存儲30天，取出并肉眼觀察是否有沉淀產(chǎn)生，具體內(nèi)容可見表4。表4實施例評級實施例1a實施例2a實施例3a實施例4a實施例5a實施例6a對比例3c對比例4b對比例5c其中：a無固體沉淀物產(chǎn)生；b有極少量沉淀物產(chǎn)生；c有少量沉淀物產(chǎn)生。當前第1頁12