分散染料在_墨墨水中的_用

第40卷第2坩J 染利'-5染色 Vol_40N02 1殳塑：!：!旦 望∑星塾型坚!苎型2塑生Q垦苎!堕鲨L—————————————————————j垒望旦—!堕里 分散染料在喷墨墨水中的应用 朱慧心 俞立忠 (杭州勤勉贸易有限公司，杭州310014) 摘要：末文讨论了分散染料在墨水中的应J}j，重点叙述了染料的选择、制备工艺、表面活性刑性质、pH66． 颗粒直径、无机盐等因素对应用效果的影响。 关键词： 分散染料：喷墨墨水：表面活性剂 中瞳分类号：TQ619．9文献标识码：B 文章编号：1672—1l79(2003)02·0114一l 在喷墨打印墨水中使用的着色剂，主要有染料和 颜料两种。染料型墨水现在主要使用的是活性，酸性 和直接染料主要用于普通纸张打印。颜料型墨水主 要用于户外广告喷绘。分散染料在这方面还没有广 泛采用，主要是加T．困难，易堵头，成本高，储藏稳定 性差。但分散染料型墨水作为户外广告喷绘用墨水 比颜料型墨水有诸多优点。如，耐晒牢度高，耐候性 好，可以水洗，面料成本低，可用于转移印花等。染料 型墨水和颜料型墨水国内外均有文献报道，而分散染 料用于喷墨打印墨水的应用研究则报道甚少。 1制备墨水用材料的筛选与提炼 原染料：对染料的挑选，发现并非所有的分散染 料都适用于喷墨墨水的制备。我们对诸多的染料进 行挑选，最终选定七种染料作为基础，进行提炼及控 制其结晶状态。 分散剂：对分散剂的挑选，是相当苛刻的。但现 有分散剂的杂质含量较高，无法满足需求。分散剂也 需提炼。 助剂：助剂的选用是相当重要的．它主要控制墨 水的打印性能及储藏性能。 2制备工艺 将原染料加水打浆。将分散剂，助剂混合到一 起加入到原染料浆液中，在研磨机中进行研磨。用 电子显微镜等观察料液的分散性，及颗粒细度，直至 达到要求。 将料液取出进行钠滤，钠滤后即成墨水原液。 按要求的染料浓度(强度)加人溶剂(或助溶剂)， 稳定剂。同时，调整黏度及表面张力和pH值。再次 过滤即成喷墨打印墨水。 根据具体选用的分散染料品种，调整好适应各种 打印设备的状态参数。 4 3影响喷墨墨水质量的因素 本文在试制过程中始终围绕着解决分散染料墨 水的堵塞和储存稳定两大关键问题进行攻关。 表面活『生剂在同液界面上的吸附与各种溶液中 的吸附作用一样，是南吸附同体、吸附剂和溶剂i者 作用的结果。凡能影响它们i者之间相互作用的因 素都会影响喷墨墨水的质量。 3．1表面活性剂的性质 首先是表面活性剂类型的影响。如果在水中的 同体表面带正电，则阴离子表面活性剂比阳离子表面 活性剂更易吸附。另外，不同链长的表面活性剂在固 体表面的吸附程度也不一样。一般是碳氢链越长者 越易吸附，即使在溶液浓度比较低的情况下也会有较 高的吸附量。不论哪一种类型的表面活性齐q与固体 构成的体系均服从这一规律。对于聚氧乙烯非离子 表面活性剂还有聚氧乙烯链长的影响，一般规律是聚 氧乙烯链越长则吸附量越少。 3．2温度的影响 离子型表面潘陛剂吸附量一般随温度升高。分子 的热运动加剧而减小，而非离子型表面活性剂的吸附 量通常随温度升高而变大。这是由于溶液温度升高 时，氧乙烯分子链拉直，亲水性下降而致。在非水溶 性(水不涪陛)染料进行湿式粉碎时特别注意控制体 系的温度，保证在染料表面有一定的吸附量。 3．3溶液pH值的影晌 pH值对表面活性剂在同液界面上的吸附量的影 响因体系而异。一些同体表面的电性随溶液pH值而 改变，由于离子化或吸附作用，可以从正电性变为负 电性，或从负电性变为正电性。显然，固体表面电性 的改变对表面活性剂吸附量将有不同影响。 3．4颗粒直径 颗粒直径对喷墨墨水体的稳定性有很大影响。 颗粒在一瞬间要受到几万次甚至几百万次的碰撞，受 到来自不同方向的高频撞击的结果是使粒子受到的 撞击力相互抵消。当粒子较大时运动速度降低，体系 中含同率相同时，颗粒大的体系比颗粒小的体系比表 面积小，形成双电层的面积小，不利于产生足够的排 下转第(77)页 万方数据 其次，由于笏酮类中心桥基的非对称结构，当一cl 取代时的分子F具最佳光敏性，而不是蒽醌类在一NO： 取代时的分子E具最佳光敏性。 同II,tkk,较表1、2、3．发现总体来说，j个系列偶氮 染料光敏性：芴酮类>双偶氮蒽醌>单偶氮蒽醌。 提高。据此可在蒽醌类偶氮染料分子上引人大的共 轭基团． 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 合成高光敏光导染料。 (41纵观暑个系列偶氨染料，光敛眭总体排列次 序为：芴酮类>双偶氮蒽醌类>单偶氮蒽醌类。 参考文献 4结论ltlK．YLawetaldImaging，R‰iTenhnol[J]，／995、39：t ，。虫坠?塑鬻!l絮墅考荟，，冀芋氮化、偶合反应高K陈．Y德．L恒aw．．有ela机]．J钻．1m构a分gin析g,嵩襄学ehn出dl版J]礼,19舛、““8 合成了i个系列多种偶氮光导染料。 鬲i盂i：I：i磊芫磊莘巍花辜高：。高j．9，s (2)将合成的偶氮染料制成功能分离的双层结构(51舟振衡耵机光化学m人昆教自出版礼 AStudyonthePhotosensitivityofAzoDyes RUANdian—li (HangzhouElectrochemical(group)Co，Ltd．，Hangzhou3l0053) Abstract：Threeseriesofazodyesbasedonmono“zoanthmqulnone．diazoanthraquinoneanddiazofluorefloRewereprepared：function· separateddouble-layerphotoelectricconductorswerealsoobtainedThesubstitueotswithlargeconJugatesystemsonanthmquinone·based monoazodyesimprovedthephotosensitivity，thedyescontaining—N02hadthehighestphotosensitivity．andthedyescontaining—Oc心had thelowestphotosensitivityTherelativeeffectofsubstituentsonphotosensitivityofdiazoanthmquinone-baseddyeswasthesameasonthe photosensitivityofmonoazoanthraquinone—baseddyesbutthephotosensitivityoftheformerwashigherthanthatofthelatterTheeffectof substituemsonthephotosensitivityofdiazofluorenone-baseddyeswasse,me,,whatdifferentfromthetvoomentionedabove；thedyessubsti— tutedwith—Clhadthehighestphotosensitivity，andthedyessubstitutedwith—N02hadthelowestphotosensitivityThephotosensitivityof thesedyeswas：flurenone·baseddyes>diazoa11thraaujnone．baseddyes’monoazoanthraquinone-baseddyes Keywords：monoazoanddiazoanthraquinone；diazofluorenone：photosensitivity (收稿H期200U币5J3) 上接第(114)页 斥力。另外，根据斯托克斯定律，在重力场中颗粒的 沉降速度与颗粒直径的平方成正比。所以，颗粒越大， 沉降速度越高，容易使体系受到破坏。 3．5无机盐含量 大多数无机盐是电解质，在水中发生电离，当无 机盐浓度增自nn,-t，将有较多的与紧密层电性相反的电 荷进人紧密层。当紧密层电荷被完全中和时，胶团中 zeta电位降至零，使胶团间的静电斥力变小以至于完 全消失，抗凝聚能力降低使体系稳定性遭到破坏。 4结论 实验发现，采用两种分散剂按一定比例混合的效 果要比用单一一的阴离子表面活性剂为好。表面活性 剂的用量并非越多越好。因表面活性剂的用量超过 了染料粒子表两达到了饱和吸附后，可能会形成双分 子或多分子吸附，从而形成表面活性剂的连桥作用， 使小颗粒聚集成大颗粒而发生絮凝。影响喷墨打印 的使用、甚至堵塞喷头。 染料的纯度要求也是十分重要的。因原染料的 含同量一般在30％一60％。其余是加T过程中的杂质， 染料中的杂质将破坏墨水稳定性。所以必须对原染 料进行提纯，去除染料中的杂质。 溶剂(助溶剂)的加入可提高溶解度，降低表面活 性剂的用量。从而减少南表面活性剂带入的杂质，提 高墨水的储存稳定性。 墨水颗粒应控制在05微米以下，0．2微米以上的 颗粒小于10个。 分散性应控制在A5以上；pH值在8左右；电导率 控制在20000un一·m一以下；根据不同打印设备，粘 度控制在1．5—3mPam 表丽张力20—50raN／m；储存温度15—25qc左右为 宜。 (收稿I：／期：2002年51J) 万方数据