喷墨印花用纳米级包覆颜料的制备及其性能

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喷墨印花是一种非接触,点阵式,清洁环保的纺织品印花方式.纳米包覆颜料颗粒小,着色强度高、颜色鲜艳纯正,且壳层聚合物能够参与成膜,从而达到将颜料固着在织物上的目的,是提高喷墨印花颜料墨水印花牢度的较佳选择.本文探讨了细乳液聚合法制备光固化纳米颜料/乳胶粒的影响因素,分析了乳胶粒在纳米颜料表面的包覆过程,研究了采用光固化纳米颜料/乳胶粒制备颜料墨水印花织物的性能,探讨了光固化纳米颜料/乳胶粒在纤维表面的固色过程和机理.研究结果表明制备颜料/单体/水(P/O/W)细乳液时,乳化剂结构和用量、助乳化剂结构和用量、单体结构和用量以及超声波处理时间与P/O/W细乳液颗粒的粒径密切相关,其较佳的制备条件是颜料占体系质量分数的10%,DNS-86占颜料质量分数的25%,HD、AIBN、光敏引发剂均占单体质量分数的2%,超声分散30min.乳化剂能够吸附在P/O液滴表面,提供空间位阻和静电斥力,对细乳液的尺寸起到了决定作用;HD有助于提高P/O液滴渗透压,抑制P/O液滴发生Ostwald熟化现象.FT-IR、TEM表明细乳液聚合法成功制备了光固化纳米颜料/乳胶粒分散体,其较佳工艺为颜料占体系质量分数的10%,DNS-86占颜料质量分数的25%,单体占颜料质量分数的20%,HD、AIBN、光敏引发剂均占单体质量分数的2%,超声分散30min,在75oC反应5小时.此工艺条件下得到光固化纳米颜料/乳胶粒分散体的平均粒径为186.6nm,壳层乳胶粒占光固化纳米颜料/乳胶粒的19%.另外,光敏引发剂的加入能够使未反应的单体以及低聚体在UV光下进一步反应生成高聚物,从而大幅度地提高单体转化率.采用光固化纳米颜料/乳胶粒分散体制备的光固化纳米颜料/乳胶粒墨水的粒径、粘度、表面张力和pH等基本性能均满足了当前喷墨印花机对墨水性能的基本要求.光固化纳米颜料/乳胶粒墨水具有优异的冻融稳定性和离心稳定性.与商品化墨水相比,光固化纳米颜料/乳胶粒墨水喷射流畅,断线率低,并且在不同温度下具有良好地喷射稳定性.采用光固化纳米颜料/乳胶粒墨水的印花织物颜色鲜艳,摩擦牢度和水洗牢度优良,手感柔软,满足高档纺织品喷墨印花的需求,具有良好的应用前景.
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