一種改善噴墨打印牢度的復合溶膠的制備方法

專利名稱：：一種改善噴墨打印牢度的復合溶膠的制備方法
技術領域：
：本發明屬于紡織化工
技術領域：
，具體涉及一種用于改善噴墨打印牢度的Si02/Ti02復合溶膠的制備方法。
背景技術：
：數字噴墨打印技術是通過計算機控制噴印系統，將專用染料或涂料直接噴射在纖維或其它基布上，從而印出各種圖案和花紋。現在數字噴墨打印技術廣泛應用于紡織服裝、廣告等行業中。現在服裝業的發展推動著數字噴墨印花技術的進步，噴墨印花技術廣泛應用于傳統印花打樣、現代個性服裝設計等領域中。噴墨印花技術"柔性化"的、非接觸的、瞬間的打印特點一方面造就了服裝設計的方便快捷、色彩艷麗的特性，但另一方面也帶來了服裝顏色牢度低的缺點。在現在的信息社會里，廣告業是增長最快的一個領域。很多布類噴墨打印廣告牌廣泛應用于各種室外廣告展示，掛旗、人物或者風景圖象、國畫、油畫、版畫、水彩畫等。但是這種布類噴墨打印廣告牌的牢度低，經雨水淋洗后很容易褪色，縮短了廣告的使用壽命。市場中常用到的墨水有染料墨水和涂料墨水。涂料墨水色譜齊全，色澤鮮艷，對紡織品或其它基布的通用性強，具有廣泛的應用前景。但是涂料對基布沒有親和力，打印后的色牢度較差，而且當墨水中加入固色成份或偶聯成份時打印常會出現噴頭堵塞的現象，這嚴重影響了噴墨打印質量和打印速度。專利US6113680公開了一種涂料型噴墨墨水，其由有機顏料、含有作為親水部分的環乙氧烷和作為疏水部分的垸基和芳香烴基的化合物及水組成，該墨水可用于各種紡織品的噴墨打印，色澤鮮艷，但是打印牢度較低。在工業生產中用傳統的固色處理會有很多局限性，如會引起基布的色光改變、顏色鮮艷度降低、經常引入金屬離子增加了廢水處理的難度以及甲醛釋放等問題。溶膠-凝膠法是基布表面改性的一種新技術。利用溶膠-凝膠技術制備的納米溶膠通過涂層等方法，可在基布表面形成一層薄而透明的網絡結構的凝膠膜，能夠有效改善基布表面性能。專利CN1S88297公開了一種Si/Ti復合溶膠用于織物防氈縮整理的方法。使用該方法對羊毛織物進行防氈縮處理可以減小對羊毛的損傷，同時解決了織物泛黃嚴重的問題。溶膠凝膠技術在基布染色中也有應用。專利CN1425825中制備了一種硅溶膠，采用染色織物浸軋后整理的方法，對紡織品進行100-180。C的熱處理，使在織物上形成一層無機網絡結構的薄而透明的凝膠薄膜，將染料分子網在織物上，對紡織品上的染料起到固色作用。該專利適用于染料染色后整理，而對涂料染色或打印的固色效果卻沒有提及。本專利采用硅和鈦金屬醇鹽水解的方法制得Si02/Ti02復合溶膠，使得形成的復合溶膠膜中的網絡結構更加致密。利用這種sio/no2復合溶膠可以提高紡織品和廣告布纖維表面優良的成膜性能，對噴墨打印后紡織品進行固色處理，將涂料顆粒錨固在凝膠膜中，可以提高涂料墨水噴墨打印的摩擦牢度、皂洗牢度和日曬牢度等。
發明內容本發明的目的在于提供一種sio/no2復合溶膠。本發明的另一目的是提供一種上述SiO/Ti02復合溶膠的制備方法，該方法選用硅和鈦前驅體、酸性催化劑、溶劑、水，可在室溫下制備復合溶膠。本發明的目的還提供一種上述sio/no2復合溶膠在涂料墨水噴墨打印紡織品或廣告牢度方面的應用，即采用本發明的復合溶膠對涂料墨水噴墨打印基布進行浸軋或浸漬處理，再經熱處理，復合溶膠在基布表面形成一層多孔的三維的網狀薄膜，對基布上的涂料顆粒進行包埋固色，提高了打印色牢度。本發明中的前驅體分為硅前驅體和鈦前驅體。硅前驅體是正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丁酯等；鈦前驅體是鈦酸四正丁酯、鈦酸四乙酯、鈦酸四正丙酯、鈦酸四異丙酯等。本發明中的酸性催化劑可以是鹽酸、醋酸、硝酸等酸性催化劑。本發明中的溶劑可以是乙醇、丙醇、乙二醇、異丙醇、丁醇等。本發明所采用的基布是市場上常用的棉、滌綸、錦綸等及其混紡纖維制品，以及無紡布等。本發明所采用的打印墨水是涂料墨水。本發明與傳統的提高牢度的方法相比有以下特點①固色方便，工藝簡單；②可改善涂料打印基布的手感；③產物或中間產物中無甲醛；可改善涂料墨水噴墨打印基布的干濕摩擦牢度、皂洗褪色和日曬牢度。具體實施例方式通過以下的實施例將有助于進一步的理解本發明，但不能限定本發明的內容。(1)向錐形瓶中依次加入溶劑42-61份、硅前驅體10-29份和水9-38份。在磁力攪拌器上(100-1000rpm)攪拌2-30min，在此條件下將1-5份濃度為0.01mol/L的酸性催化劑以10-80drop/min的速度滴加到上述溶液中，攪拌2h后再加入鈦前驅體5-11份調整磁力攪拌器的轉速(200-1000rpm)，在室溫下連續攪拌24h，靜置陳化2天。(2)用上述所制備的Si02/Ti02復合溶膠對涂料墨水噴墨打印基布進行浸漬或浸軋處理。浸漬法處理浴比1:20-1:50，溫度40-80。C，處理時間5-30min。浸軋法處理基布在復合溶膠浸2-10min，兩浸兩軋，軋余率60%-120%。基布浸漬或浸軋后在50-80。C預烘干，然后在90-18(TC焙烘3-15min。(3)對處理好的基布進行測試，方法具體如下①皂洗牢度測試噴墨打印基布的耐洗色牢度按GB/T3921-1997《紡織品耐洗色牢度實驗方法》測試，并在X-rite8400測色儀上評級。②摩擦牢度測試噴墨打印基布的耐摩擦牢度按GB/T3920-1997《紡織品耐摩擦色牢度實驗方法》測試，并在X-rite8400測色儀上測試干、濕摩擦牢度。③日曬牢度測試噴墨打印基布的日曬牢度按按照國標GB730-1998《紡織品耐光色牢度實驗方法》在Atlas-150S日曬牢度儀上進行日曬測試并在X-rite8400測色儀上測定日曬牢度。(4)實施例實施例1:涂料墨水噴墨印花單色色塊棉錦混紡機織物復合溶膠的處理向錐形瓶中依次加入丙醇58份、正硅酸乙酯21份和水10份。在磁力攪拌器上(400rpm)攪拌20min，在此條件下將2份濃度為0.01mol/L的鹽酸以40drop/min的速度滴加到上述溶液中，攪拌2h后再加入鈦酸四乙酯9份。調整磁力攪拌器的轉速(700rpm)，在室溫下連續攪拌24h，靜置陳化2天。用上述Si02/Ti02復合溶膠對棉錦混紡機織物的涂料墨水噴墨印花單色色塊進行浸軋處理，二浸二軋，軋余率為90%，在80。C下預烘30min后在14(TC的溫度下焙烘8min。Si02/Ti02復合溶膠處理和未處理的棉錦混紡機織物的打印牢度見表1。表1噴墨印花單色色塊棉錦混紡機織物復合溶膠的處理<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>從表i可以看出sio/no2復合溶膠處理可以改善棉錦混紡機織物噴墨打印后的牢度。其中干濕摩擦牢度可以提高i級以上，水洗褪色牢度可以提高半級以上。實施例2:涂料墨水噴墨印花純棉針織物復合溶膠的處理向錐形瓶中依次加入乙二醇46份、正硅酸甲酯22份和水22份。在磁力攪拌器上(500rpm)攪拌20min，在此條件下將4份濃度為0.01mol/L的醋酸以70drop/min的速度滴加到上述溶液中，攪拌2h后再加入鈦酸四正丁酯6份。調整磁力攪拌器的轉速(1000rpm)，在室溫下連續攪拌24h，靜置陳化天。用上述制備的SiO/Ti02復合溶膠對涂料墨水噴墨印花針織物進行浸漬處理:浴比1:30，溫度50°C，處理時間10min。織物在60。C下預烘30min后在17(TC的溫度下焙烘5min。sio/no2復合溶膠處理后，純棉針織物的打印牢度有所提高，其中干摩擦牢度可提高l級，水洗褪色牢度提高l級，濕摩擦牢度可以提高半級。實施例3:涂料墨水噴墨打印滌綸燈箱布復合溶膠的處理向錐形瓶中依次加入乙醇41份、正硅酸丁酯26份和水17份。在磁力攪拌器上(800rpm)攪拌10min，在此條件下將5份濃度為0.01mol/L的硝酸以30drop/min的速度滴加到上述溶液中，攪拌2h后再加入鈦酸四丙正酯11份。調整磁力攪拌器的轉速(300rpm)，在室溫下連續攪拌24h，靜置陳化2天。用上述制備的Si02/Ti02復合溶膠對涂料墨水噴墨打印滌綸燈箱布進行浸漬處理浴比1:50，溫度60。C，處理時間8min。燈箱布在60。C下預烘25min后在ll(TC的溫度下焙烘15min。滌綸燈箱布經SiO/Ti02復合溶膠處理后，色牢度得到改善，其中水洗褪色牢度由1級提高到了2級，日曬牢度由3-4級提高到了5-6級。權利要求1.一種SiO2/TiO2復合溶膠，由以下成份組成硅和鈦前驅體、水、溶劑和酸件催化劑。2.如權利要求書l所述的SiO/Ti02復合溶膠的制備方法，其特征是采用如下方法制備向錐形瓶中依次加入溶劑42-61份、硅前驅體10-29份和水9-38份。在磁力攪拌器上(100-1000rpm)攪拌2-30min，在此條件下將1-5份濃度為0.01mol/L的酸性催化劑以10-80drop/min的速度滴加到上述溶液中，攪拌2h后再滴加鈦前軀體5-ll份，調整磁力攪拌器的轉速(200-1000rpm)，在室溫下連續攪拌24h，靜置陳化2天。3.如權利要求書l所述的SiO/n02復合溶膠的組成，其特征在于所用前驅體分為硅前驅體和鈦前驅體。硅前驅體是正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丁酯等；鈦前驅體是鈦酸四正丁酯、鈦酸四乙酯、鈦酸四正丙酯、鈦酸四異丙酯等。4.如權利要求書l所述的SiO/Ti02復合溶膠的組成，其特征在于所用酸性催化劑是鹽酸、醋酸、硝酸等酸性催化劑。5.如權利要求書i所述的sio/no2復合溶膠的組成，其特征在于所用溶劑是乙醇、丙醇、甲醇、乙二醇、異丙醇、丁醇等。6.如權利要求書1所述的SiO/Ti02復合溶膠，其特征在于可用在紡織品和廣告領域的涂料墨水噴墨打印牢度上，可采用如下處理方法用上述制備的復合溶膠對涂料墨水噴墨打印基布進行浸漬或浸軋處理。浸漬法處理浴比1:20-1:50，溫度40-80°C，處理時間5-30min。浸軋法處理基布在復合溶膠浸漬2-10min，兩浸兩軋，軋余率60%-120%。基布浸漬或浸軋后在50-8(TC預烘干，然后在90-180。C焙烘3-15min。7.如權利要求書6所述的SiO/Ti02復合溶膠的應用，其特征在于所用基布是市場上常用的服裝用和廣告用布，主要有棉、滌綸、錦綸等及其混紡纖維制品，以及無紡布等。8.如權利要求書6所述的SiO/Ti02復合溶膠的應用，其特征在于所適用的打印墨水是涂料墨水。全文摘要本發明公開了一種用于改善噴墨打印牢度的SiO₂/TiO₂復合溶膠的制備方法，屬于紡織化工
技術領域：
。本發明選用硅和鈦前驅體、溶劑、催化劑和水制備復合溶膠。用該復合溶膠固色方便，可使得形成的復合溶膠膜中的網絡結構更加致密，成膜性比單一溶膠效果更好，可改善涂料墨水噴墨打印基布的干濕摩擦牢度、皂洗褪色牢度和日曬牢度等，而且用此方法固色不會引入Cu²⁺、Cr³⁺等金屬離子，不會對環境造成污染。文檔編號D06P5/02GK101363195SQ20081015600公開日2009年2月11日申請日期2008年9月26日優先權日2008年9月26日發明者殷允杰,王潮霞申請人:江南大學