环保型烫画墨水、PET膜热转印方法及其应用
技术领域
本发明涉及纺织品打印领域，具体是涉及一种环保型烫画墨水、PET膜热转印方法及其应用。
背景技术
随着纺织品喷墨印花的不断发展，除了对常规的白布喷墨印花，人们开始在深色面料上打印彩色的印花图案。由于色彩叠加，彩色的打印效果总是被深色覆盖，使得在深色布上的彩色图案总是很暗淡，甚至看不见。为了能在深色面料上可以打印彩色图案，目前使用两种解决方法，分别为：1)先在深色面料上直接打印白色墨水来遮盖深色颜色，然后在白色墨水上打印彩色图案；2)利用丝印法在需要打印图案的深色面料上先丝印一层白色胶浆，然后利用精准打印方法在白色胶浆上打印彩色图案。以上两种方法均可实现彩色墨水在深色面料上的打印，但是现有白色墨水的耐摩擦牢度低，耐洗牢度不足，在深色面料上的打印效果不佳，限制了喷墨墨水在织物数码喷墨印花领域的广泛应用。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种提高耐摩擦和耐水洗色牢度的环保型烫画墨水。
本发明的第二目的是提供一种提高纺织物上图案的耐摩擦和耐水洗色牢度的PET膜热转印方法。
本发明的第三目的是提供一种提高纺织物上图案的耐摩擦和耐水洗色牢度的PET膜热转印方法的应用。
为了实现上述的第一目的，本发明提供的环保型烫画墨水包括以颜料色浆、树脂、水溶性有机溶剂、表面活性剂和水；其中树脂为玻璃化温度低于0℃的苯丙聚合物乳液。
由上述方案可见，苯丙聚合物乳液在PET膜上可形成具有良好的附着力和抗拉强力的膜层，改善墨水在PET膜上的渗化现象，并且由于苯丙聚合物乳液的玻璃化温度较低，在进行热转印时呈现柔软状态，使墨水更加容易从PET膜上转印到织物上，使得墨水在面料上的转印效果更好的同时，印花图案的附着力增强，有效提高打印后的图案在面料上的耐摩擦性和耐水洗色牢度。
进一步的方案是，苯丙聚合物乳液为水分散型苯乙烯丙烯酸树脂。
可见，水分散型苯乙烯丙烯酸树脂在PET膜进行热转印时，该树脂与热熔粉发生热熔融合，使得热转印后的图案具有更好的展色效果和色牢度。
进一步的方案是，按总重量为100份计，环保烫画墨水包括以下重量百分比的成分：25份～40份的颜料色浆、10份～30份的水溶性有机溶剂、9份～15份的树脂、0份～2份的表面活性剂和余量的水。
进一步的方案是，水溶性有机溶剂为二甘醇、丙二醇和丙三醇中的一种或两种以上。
可见，醇类水溶性有机溶剂有利于保持墨水的湿润，降低墨水的快干性并调节墨水黏度。
进一步的方案是，环保型烫画墨水还包括表面活性剂，表面活性剂为炔二醇类润湿剂和有机硅类润湿剂中的一种或两种以上。
可见，墨水添加表面活性剂，改变墨水的表面张力，提高墨水在PET转印膜和面料上的吸附力，从而提高热转印后的印花图案的耐摩擦性和耐水洗色牢度。
进一步的方案是，环保型烫画墨水的黏度为2cp～5cp，表面张力为25mN/m～32mN/m；环保型烫画墨水的固体颗粒的D99≤300nm，D50≤150nm。
进一步的方案是，环保型烫画墨水由以下制备方法制备得到，制备方法为：在水中按比例依次进入颜料色浆、水溶性有机溶剂和苯丙聚合物乳液，搅拌均匀，调节PH至6～9，过滤后得到环保型烫画墨水。
为了实现上述的第二目的，本发明提供的PET膜热转印方法通过喷墨打印的方式将如上述的环保型烫画墨水打印在PET膜上，并在打印得到的图案上撒上热熔粉，对热熔粉加热熔融呈粘流态后，将PET膜的转印层朝向承印织物，PET膜在160℃～170℃的压烫机下进行压烫10s。
由上述方案可见，该热转印过程无需进行蒸化和水洗，符合环保数码印花的要求，该热转印用于浅色和深色织物印花均具有优异的色彩表现性和舒适的手感，印花成品对人体安全无害，可实现工业化生产。
进一步的方案是，PET膜上优选地涂布有涂层组合物，该涂层组合物按总重量为100份计包括以下重量比组分：10份～30份的聚乙烯醇缩丁醛酯、5份～10份的水性聚氨酯、5份～10份聚乙烯醇和0.5份～1份的偶联剂，余量为水。
可见，聚乙烯醇缩丁醛酯具有吸墨作用，聚乙烯醇缩丁醛酯与墨水中的苯丙聚合物乳液均属于极性分子，使墨水具有相容性，并且聚乙烯醇缩丁醛酯自身是网状结构，聚乙烯醇缩丁醛酯的孔内缝隙能够锁住墨水，将涂层组合物应用在PET膜上后，可提高PET转印膜所能承载的饱和吸墨量，并使得墨水停留在涂层表层或内表层而不往四周流动，使得干燥后墨水无扩散的现象，聚乙烯醇和偶联剂两者在涂层中缓慢交联，减缓墨水往涂层内层扩散，阻止墨水纵向混入涂层中，进一步能够提高转印膜的转移率，提高图像分辨率；而水性聚氨酯可通过自身反应，涂膜后形成网络结构，将墨水锁紧在网络结构内，从而使涂膜的耐水性、耐腐蚀性及机械强度到了极大提高。
为了实现上述的第三目的，本发明提供的PET膜热转印方法的应用中PET膜如权利要求8或9所述的PET膜，PET膜热转印方法应用于纯棉或棉混纺织物的印花工艺。
由上述方案可见，通过该PET转印膜转印在纯棉或棉混纺织物上，转印后不返粘，对织物的使用感影响较小，转印到面料上的印花图案具有很好的耐磨擦、耐水洗色牢度，印花效果更加坚固，在深色织物上也能显示出色彩丰富的打印效果的同时，满足纺织品印花行业的色牢度测试要求。
具体实施方式
本发明的环保型烫画墨水包括以下成分：颜料色浆、水溶性有机溶剂、玻璃化温度小于0℃的苯丙聚合物乳液、表面活性剂和水，优选地，按总重量为100份来计，环保型烫画墨水包括25份～30份的颜料色浆、10份～20份的水溶性有机溶剂、15份的苯丙聚合物乳液、0份～2份的表面活性剂和余量的水。进一步优选地，颜料色浆的粒径优选D50≤200nm，D99≤300nm。更进一步优选地，苯丙聚合物乳液为水分散型苯乙烯丙烯酸树脂，水溶性有机溶剂为二甘醇、丙二醇和丙三醇中的一种或两种以上。环保型烫画墨水还包括表面活性剂和抗菌剂，其中表面活性剂为炔二醇类润湿剂和有机硅类润湿剂中的一种或两种以上，抗菌剂为PROXEL%20GX。环保型烫画墨水的黏度为2cp～5cp，表面张力为25mN/m～32mN/m，优选地环保型烫画墨水的黏度为3cp，表面张力为28mN/m；固体颗粒的D99≤300nm，D50≤150nm。苯丙聚合物乳液在PET膜上可形成良好的附着力和抗拉强力的膜层，改善墨水在PET膜上的渗化现象，并且由于苯丙聚合物乳液的玻璃化温度较低，在进行热转印时呈现柔软状态，使墨水更加容易从PET膜上转印到织物上，使得墨水在面料上的转印效果更好的同时，印花图案的附着力增强，有效提高打印后的图案在面料上的耐摩擦性和耐水洗色牢度。
使用该环保型烫画墨水应用于PET膜在纯棉或棉混纺织物的印花工艺中，该过程无需进行蒸化和水洗，符合环保数码印花的要求，该热转印用于浅色和深色织物印花均具有优异的色彩表现性和舒适的手感，印花成品对人体安全无害，可实现工业化生产。优选地，为提高PET膜热转印效果，在进行热转印印花工艺前，在PET膜上涂布一层涂层组合物，进一步优选地，涂层组合物按总重量为100份计包括以下重量比组分：10份～30份的聚乙烯醇缩丁醛酯、5份～10份的水性聚氨酯、5份～10份聚乙烯醇和0.5份～1份的偶联剂和余量为水，该涂层组合物在PET膜上形成网络结构，具有良好的吸墨能力，从而涂膜的耐水性、耐腐蚀性及机械强度到了极大提高，转印效果更好。
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案，更好地理解本发明。
按表1所示重量比组成配制实施例1-3环保型烫画墨水和对比例1和2的水性颜料墨水，其中各实施例与对比例各成分的总重量为100份。
苯丙聚合物乳液优选日本合成化学工业株式会社的Mowinyl%206963、Mowinyl%206960或Mowinyl%20966A的任一种。
颜料色浆优选
表1
各实施例和对比例的墨水制备方法相同，墨水制备方法具体为：
在去离子水中按比例依次进入颜料色浆、水溶性有机溶剂和苯丙聚合物乳液，用搅拌机以500rpm～1000rpm搅拌30min～60min，搅拌混合均匀后，调节墨水的PH至6～9，再经过1.0μm、0.8μm和0.45μm微孔滤膜过滤得到环保型烫画墨水。
各实施例和对比例中的PET膜的制备方法相同，PET膜制备方法具体为：
涂层组合物制备步骤包括：
1)将聚乙烯醇缩丁醛酯和聚乙烯醇按比例混合，并搅拌；
2)在不断搅拌的过程中，按比例往1)的混合溶液加入水性聚氨酯和偶联剂；
3)往2)中的混合溶液加入水，搅拌均匀后用200目滤网进行过滤，得到涂层组合物。
涂布步骤为：将涂层组合物制备步骤得到的涂层组合物均匀地涂布在PET膜上，在170℃烘干，即可得到PET转印膜。
各实施例和对比例的PET膜热转印方法相同，PET膜热转印方法具体为：通过喷墨打印的方式将墨水打印在PET膜上，并在打印得到的图案上撒上热熔粉，对热熔粉加热熔融呈粘流态后，将PET膜的转印层朝向承印织物，PET膜在170℃的压烫机下进行压烫10s，揭去PET转印膜，便可在承印织物表面得到印花图案。
性能测试
测试项目1:墨水打印流畅性
取上述实施例1-3 500mL，在EPSON-T3280喷墨打印机上进行打印，打印介质为PET转印膜，按照单一色块，100％喷墨设置进行喷墨打印，边打印边对进行观察，测试结果见下表2；然后转印到白色纯棉织物上，在160℃～170℃下热压得到织物成品。
测试项目2：墨水在PET转印膜上的打印效果
取上述实施例1-3和对比例1-2所制得的颜料墨水，在EPSON-T3280喷墨打印机上进行打印，打印介质为PET转印膜，按照单一色块，100％喷墨设置进行喷墨打印。打印完成后，利用手持放大镜观测PET转印膜上印迹渗化情况，判断印迹边界是否清晰无渗化，若印迹边界清晰无渗化，表示墨水在PET转印膜上的打印精细度较高，若印迹边界有齿锯，表示墨水在PET转印膜上的打印精细度较低。
测试项目3：墨水耐水洗色牢度测试
根据GB/T 5713-2013进行耐水洗色牢度测试，取热转印后得到的织物成品按规格(100±2)mm x(40±2)mm准备试样和贴衬织物，试样正面与贴衬织物接触，缝合，在40℃的水中水洗30min，水洗结束后自然烘干，利用变色用灰色样卡，依靠原样和试样褪色后的色差来进行评判，评定试样的变色级数，共分5个等级，数值越大，表示耐水洗色牢度越好，测试结果见下表2。
测试项目4：环保型颜料墨水耐摩擦色牢度测试
取上述实施例1-3完成喷墨印花得到的织物成品，根据GB/T3920-2008进行耐干/湿摩擦色牢度测试。利用沾色用灰色样卡，以白布沾色程度作为评介原则，共分5级，数值越大，表示耐磨擦牢度越好。测试结果见下表2。
表2
另外在对比例1-2水性颜料墨水在PET转印膜上会发生渗化，无法形成规整的形状，无法进行转印工艺。
综上所述，实施例1-3制备水性颜料墨水在PET转印膜上连续打印时，打印流程无白线，打印的图案，印迹边界清晰无渗化，精细度较高；耐水洗性能在4-5级，耐水洗性能好，耐干摩擦色牢度在4及和耐湿摩擦色牢度在3-4级，耐磨擦牢度好，因此应用该环保型烫画墨水打印至PET转印膜上，通过PET转印膜热转印至面料上，面料上的印花图案耐摩擦和耐水洗色牢度更佳。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
