918博天堂·官方(中国)

首頁 >> 新聞中心 >>行業資訊 >> 紡織品的藍光固化顏料數碼噴印技術研究
详细内容

紡織品的藍光固化顏料數碼噴印技術研究

紡織品數碼噴墨印花技術是對傳統印花技術的一次革命性突破,展示殊多優勢。但是,染料型數碼噴墨印花技術存在承印織物局限性和後道處理耗水耗能大及污染問題。用顏料墨水替代染料墨水是解決染料型數碼噴墨印花技術上述問題的有效途徑,但顏料墨水中高分子粘合劑的存在易產生噴嘴堵塞問題,影響生產效率和產品品質,且其後道的高溫焙烘成膜過程依然耗能較大。因此,研究開發一種高效、低耗並具有廣泛織物承印性的紡織品顏料噴印新技術具有重要的研究價值和廣闊的應用前景。

藍光固化技術以激發態分子的化學反應為基礎,與熱固化技術相比具有高效、低耗、固化溫度低等特點。本課題創新性地將藍光固化技術與紡織品顏料數碼噴印技術相結合,以小分子低聚物和單體取代常規顏料墨水中的大分子粘合劑,以保證墨水在噴印過程中良好的流動性,噴印後通過藍光引發低聚物和單體在織物表面發生原位聚合固化,形成的固化膜包覆着色劑顆粒而使印花織物獲得良好的色牢度。為實現這一目標,本課題從高效藍光引發體系構成優化、低黏型柔性聚合體系構建、着色劑顏料與聚合體系相容性、藍光固化顏料墨水應用性能以及織物印製效果等方面進行研究,取得了一定的理論研究和應用技術成果,為研究開發適用於紡織品藍光固化顏料噴墨印花墨水和相關應用技術提供理論指導。

1. CQ/EDMAB藍光引發聚合動力學研究表明,單體TMPTA的最大聚合速率(Rp,max)與[PI]0.5和[I0]0.5成正比,但高濃度(2wt%)光引發劑會由於「濾鏡效應」導致其Rp,max降低,因此在應用過程中選擇合適的光引發劑濃度是提高其利用率的關鍵。藍光引發體系的引發過程及性能研究表明,激發態CQ與EDMAB之間通過高效的供氫反應,一方面使CQ共軛雙酮結構破壞生成中間體並產生「光漂白」現象,另一方面產生叔胺活性自由基引發低聚物或單體發生聚合交聯反應。結合藍光引發過程中反應物、中間體以及產物的紫外可見光光譜變化和高斯含時密度泛函(TD-DFT)理論對上述物質光譜信息的理論計算,確定了引發過程中間體的結構為CQ·-。

宏潤顏料.jpg

2.在二組分CQ/EDMAB藍光引發體系的研究基礎上,開發了四組分高效藍光引發體系,通過添加了光敏增效劑DPI和抗氧阻劑TTMSS組分,顯著提高了其在空氣氛圍中的藍光引發效率並改善了氧阻聚問題。優化濃度下的光敏增效劑DPI可通過提高CQ的利用率並生成新的苯基自由基引發活性種以改善藍光引發效率。TTMSS通過對過氧自由基的高效轉化以及多途徑的抗氧阻機理,表現出優異的抗氧阻性能,可顯著縮短空氣氛圍中藍光聚合氧阻誘導期。應用TTMSS抗氧阻性能和DPI的光敏增效作用以及兩者的協同增效作用,開發了四組分藍光引發體系CQ/EDMAB/TTMSS/DP(I1wt%/0.5wt%/0.5wt%/0.25wt%)。該四組分藍光引發體系在空氣氛圍中的藍光聚合反應未出現顯著的氧阻誘導期,且其單體最大聚合速率高於氮氣氛圍中CQ/EDMAB引發體系單體最大聚合速率50%以上;

3.選用IPD、HEA和低分子量PPG-1000為主要原料,兩步法合成了低黏型二官能團聚氨酯丙烯酸酯低聚物(PUA),並通過紅外光譜法對合成過程和反應終點進行監控。合理控制第一步合成反應條件(無催化劑,80℃,n(PPG-1000): n(IPDI)=1:2)是降低副反應並獲得低黏度合成產物的關鍵。自製PUA的性能測試表明,其在25℃時的黏度為0.884Pa·s,表現為低黏牛頓流體性質;其在藍光聚合過程中,遵循典型二官能團低聚物的雙基終止機理,Rp,max與[PI]0.5和[I0]0.5成正比;其自身表面張力約為34N·m-1,並可通過與不同比例、種類單體進行復配調控,以滿足不同承印材料對潤濕性的要求;

4.自製聚氨酯丙烯酸酯(PUA)與典型的商用低聚物相比具有顯著的低黏優勢。並可通過復配單體和提高溫度進一步降低復配體系黏度。PUA/HEA=60wt%/40wt%復配體系在65℃時,其黏度為0.0302Pa·s,可基本達到數碼印花噴印系統對墨水聚合體系黏度的要求。在研究單體結構與共聚膜物理機械性能構效關係的基礎上,開發出三組分光固化聚合體系(PUA/IBOA/HEA=60wt%/30wt%/10wt%)。該聚合體系共聚膜具有良好的柔性、彈性和強力,能滿足服用紡織品對聚合體系固化膜物理機械性能的基本要求;

5.藍光固化顏料噴墨印花墨水的基本應用性能研究表明,分散劑Tech6270可通過對顏料的立體保護作用,提高其分散穩定性;由於顏料對入射光的物理性屏蔽以及選擇性吸收、反射和折射作用,在一定程度上降低了墨水的藍光聚合性能,但可通過提高光引發劑濃度或光強得以改善。藍光固化顏料噴墨印花織物的基本性能測試表明,藍光固化顏料噴墨印花織物在相對低的顏料濃度下可獲得理想的表觀顏色深度。增加光引發劑用量、提高光強、優化柔強型光固化聚合體系均有利於提高藍光固化顏料噴墨印花織物的耐摩擦色牢度。而藍光固化顏料噴墨印花織物的手感主要取決於聚合體系固化膜的物理機械性能;

6.在優化的藍光固化顏料噴墨印花墨水配方(CQ/EDMAB/TTMSS/DPI(1wt%/0.5wt%/0.5wt%/0.25wt%),PUA/IBOA/HEA=60wt%/30wt%/10wt%,分散穩定劑Tech62701.5wt%,着色劑顏料濃度0.1-2wt%)及光照條件(光強大於16mW/cm2,光照時間2min)下,自製藍光固化顏料噴墨印花墨水在模擬噴印設備上噴印流暢,印製織物的花紋輪廓清晰,顏色鮮艷,得色均勻,印製部位的手感柔軟,耐摩擦色牢度達4-5級或3-4級(氮氣或空氣氛圍中藍光固化),且濕摩牢度優於干摩牢度。


掃一掃
查看手機站

底部導航:

本站關鍵詞:

萊州918博天堂顏料科技有限公司,專營 有機顏料紅 有機顏料黃 有機顏料橙 有機顏料藍 有機顏料綠 有機顏料紫 無機顏料 氧化鐵顏料 等業務,有意向的客戶請諮詢我們,聯繫電話:0535-2826670

備案號:魯ICP備2023027414號-1

技术支持: 全企網 | 管理登录
seo seo