一种水性染料墨水

技术领域

本发明涉及打印技术领域，尤其涉及一种水性染料墨水。

背景技术

随着包装印刷市场逐步从批量向个性化、多元化印刷的方向发展，使得产品的品种规格变得越来越复杂。数码喷墨印刷技术在纸箱印刷企业中的优势逐渐显露出来，能及时处理按需印刷、可变信息印刷等特点，是对当今纸箱印刷企业占主导地位的印刷方式、工作流程及供应方式的一个优势互补。纸箱喷墨墨水现市场上有油性与水性墨水两种，水性纸箱喷墨墨水又分水性染料与水性颜料墨水，现有的水性颜料墨水，其图像、色块的均染性效果较差，墨水流畅性较差，容易在打印的过程中堵塞喷头，还存在喷孔缺失的问题。

发明内容

鉴于此，本申请为了克服上述缺陷，提供有一种水性染料墨水，在使用过程时喷头中墨水不堵塞，有利于提高打印图像效果、提高打印流畅度。

第一方面，本申请实施例提供了一种水性染料墨水，所述水性染料墨水包括重量百分比的以下组分：染料色粉5％～15％、保湿增粘剂15％～35％、聚酯有机硅流平剂0.1％～0.5％、有机溶剂5～20％及余量的去离子水，所述保湿增粘剂包括甘油和如式I所示的醚类化合物，

可选地，所述染料色粉包括直接染料或反应性染料中的任意一种。

可选地，所述染料色粉含量为所述水性染料墨水总重量的7％～12％。

可选地，所述醚类化合物和甘油的质量比为1：(3～6)。

可选地，所述有机溶剂包括多元醇和多元醇的低级烷基醚中的至少一种。

可选地，所述多元醇包括乙二醇、丙二醇、1,2-己二醇、1,2-丙三醇、1,2-丙二醇、二甘醇、三甘醇中至少一种。

可选地，所述多元醇的低级烷基醚包括三甘醇单丁醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇异丁基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲醚，二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单丙醚中至少一种。

可选地，所述水性染料墨水还包括表面活性剂，所述表面活性剂含量为所述水性染料墨水总质量的0.5％～3％，所述表面活性剂含量为乙炔二醇类表面活性剂。

可选地，所述水性染料墨水还包括防腐剂，所述防腐剂含量为所述水性染料墨水总质量的0.1％～1％。

可选地，所述水性染料墨水的粘度为5cp～12cp，所述水性染料墨水的表面张力为25mN/m～30mN/m。

本发明的有益效果是：本申请提供的水性染料墨水，其通过醚类化合物和甘油合用，为墨水提供了良好的保湿效果和增粘效果，聚酯有机硅流平剂可以降低液体表面张力且具有优异的底材润湿和流平作用，使得制备的水性染料墨水价格便宜，流畅性好，在打印在瓦楞纸上颜色鲜艳，具有良好保湿性，打印喷头待机7天后开机打印，墨水能连续性打印不堵塞喷头。

具体实施方式

以下所述是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明实施例原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应当视为本发明实施例的保护范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其它含义。

本申请提供一种水性染料墨水，所述水性染料墨水包括重量百分比的以下组分：染料色粉5％～15％、保湿增粘剂15％～35％、聚酯有机硅流平剂0.1％～0.5％、有机溶剂5～20％及余量的去离子水，所述保湿增粘剂包括甘油和如式I所示的醚类化合物，

本申请提供的水性染料墨水，通过在墨水配方中添加甘油与如式I表示的醚类化合物、聚酯有机硅流平剂，使得打印在瓦楞纸上具有良好流畅性且墨水的保湿性优异。

作为本申请可选择的技术方案，染料色粉包括直接染料或反应性染料中的任意一种。具体地，直接染料包括直接黄8、直接黄9、直接黄11、直接黄12、直接黄27、直接黄28、直接黄29、直接黄33、直接黄35、直接黄39、直接黄41、直接黄44、直接黄50、直接黄53、直接黄58、直接黄59、直接黄68、直接黄86、直接黄87、直接黄93、直接黄95、直接黄96、直接黄98、直接黄100、直接黄106、直接黄108、直接黄109、直接黄110、直接黄130、直接黄132、直接黄142、直接黄144、直接黄161、直接黄163、直接蓝1、直接蓝10、直接蓝15、直接蓝22、直接蓝25、直接蓝41、直接蓝55、直接蓝67、直接蓝68、直接蓝71、直接蓝76、直接蓝77、直接蓝78、直接蓝80、直接蓝84、直接蓝86、直接蓝87、直接蓝90、直接蓝98、直接蓝106、直接蓝108、直接蓝109、直接蓝120、直接蓝151、直接蓝156、直接蓝158、直接蓝159、直接蓝160、直接蓝153、直接蓝168、直接蓝189、直接蓝192、直接蓝193、直接蓝194、直接蓝199、直接蓝200、直接蓝201、直接蓝202、直接蓝203、直接蓝207、直接蓝211、直接蓝213、直接蓝214、直接蓝218、直接蓝225、直接蓝226、直接蓝229、直接蓝236、直接蓝237、直接蓝244、直接蓝248、直接蓝249、直接蓝251、直接蓝252、直接蓝264、直接蓝270、直接蓝280、直接蓝288、直接蓝289、直接蓝291、直接紫7、直接紫9、直接紫47、直接紫48、直接紫51、直接紫66、直接紫90、直接紫93、直接紫94、直接紫95、直接紫98、直接紫100、直接紫101、直接黄8、直接黄9、直接黄11、直接黄12、直接黄27、直接黄28、直接黄29、直接黄33、直接黄35、直接黄39、直接黄41、直接黄44、直接黄50、直接黄53、直接黄58、直接黄59、直接黄68、直接黄86、直接黄87、直接黄93、直接黄95、直接黄96、直接黄98、直接黄100、直接黄106、直接黄108、直接黄109、直接黄110、直接黄130、直接黄132、直接黄142、直接黄144、直接黄161、直接黄163、直接黑9、直接黑17、直接黑19、直接黑22、直接黑32、直接黑51、直接黑56、直接黑62、直接黑69、直接黑77、直接黑80、直接黑91、直接黑94、直接黑97、直接黑108、直接黑112、直接黑113、直接黑114、直接黑117、直接黑118、直接黑121、直接黑122、直接黑125、直接黑132、直接黑146、直接黑154、直接黑166、直接黑168、直接黑173、直接黑195、直接黑199的任意一种。反应性染料包括活性红2、活性红3、活性红4、活性红5、活性红8、活性红11、活性红21、活性红22、活性红23、活性红24、活性红28、活性红29、活性红31、活性红33、活性红35、活性红43、活性红45、活性红49、活性红55、活性红56、活性红58、活性红65、活性红66、活性红78、活性红83、活性红84、活性红106、活性红111、活性红112、活性红113、活性红114、活性红116、活性红120、活性红123、活性红124、活性红128、活性红130、活性红136、活性红141、活性红147、活性红158、活性红159、活性红171、活性红174、活性红180、活性红183、活性红184、活性红187、活性红190、活性红193、活性红194、活性红195、活性红198、活性红220、活性红222、活性红223、活性红226、活性红228、活性红、活性红235、活性黄1、活性黄2、活性黄3、活性黄5、活性黄11、活性黄13、活性黄14、活性黄15、活性黄17、活性黄18、活性黄20、活性黄22、活性黄22、活性黄23、活性黄24、活性黄25、活性黄26、活性黄27、活性黄29、活性黄35、活性黄37、活性黄40、活性黄41、活性黄42、活性黄47、活性黄51、活性黄55、活性黄65、活性黄67、活性黄81、活性黄95、活性黄116、活性黄142、活性黄161、活性蓝1、活性蓝2、活性蓝3、活性蓝5、活性蓝7、活性蓝8、活性蓝10、活性蓝13、活性蓝14、活性蓝15、活性蓝17、活性蓝18、活性蓝19、活性蓝21、活性蓝23、活性蓝25、活性蓝26、活性蓝27、活性蓝28、活性蓝29、活性蓝32、活性蓝35、活性蓝38、活性蓝41、活性蓝49、活性蓝63、活性蓝72、活性蓝75、活性蓝80、活性蓝95、活性蓝190、活性黑1、活性黑3、活性黑4、活性黑5、活性黑7、活性黑8、活性黑11、活性黑12、活性黑14、活性黑17、活性黑21、活性黑23、活性黑26、活性黑31、活性黑32、活性黑34、活性黑39中任意一种。

可选地，染料色粉在水性染料墨水中的重量占比具体可以说是5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％，优选为7％～12％，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本申请可选择的技术方案，如式I所示的醚类化合物和甘油的质量比为1：

(3～6)，式I所示的醚类化合物和甘油的质量比具体可以为1:3、1:4、1:5、1:6等，在这个比例范围内制备的染料墨水具有较高的保湿性、流畅性好，适合打印机喷头；若式I所示的醚类化合物和甘油的质量比小于1:6时，醚类化合物质量小，粘度小会使打印喷头滴墨，影响打印质量；若式I所示的醚类化合物和甘油的质量比大于1：3时，醚类化合物质量多，粘度大，影响墨水对打印头供墨不畅，打印流畅性差。式I所示的醚类化合物在水性染料墨水中作为增粘剂和保湿剂使用，其与甘油搭配一起使用。

作为本申请可选择的技术方案，有机溶剂包括多元醇和多元醇的低级烷基醚中的至少一种，有机溶剂可以提高染料在油墨中的分散稳定性。

可选地，所述多元醇包括乙二醇、丙二醇、1,2-己二醇、1,2-丙三醇、1,2-丙二醇、二甘醇、三甘醇中至少一种。

可选地，所述多元醇的低级烷基醚包括三甘醇单丁醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇异丙基醚、乙二醇单丁基醚、乙二醇异丁基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单丙醚中至少一种。

以上有机溶剂可以单独使用，也可以两种以上合用，优选两种以上合用。

优选地，有机溶剂在水性染料墨水中的重量占比具体可以为5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。经过实验发现，将有机溶剂在水性染料墨水中的重量占比控制在5％～20％范围内，可以充分的保水并不会降低颜料墨水的速干性。

作为本申请可选择的技术方案，所述水性染料墨水还包括表面活性剂，所述表面活性剂含量为所述水性染料墨水总质量的0.5％～3％，具体地，表面活性剂含量可以为水性染料墨水总质量的0.5％、0.7％、0.9％、1.2％、1.5％、2％、2.5％、3％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。表面活性剂为乙炔二醇类表面活性剂，其能够充当表面张力调整剂，有助于形成有效的打印效果，可选地，乙炔二醇类表面活性剂包括2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇中任意一种，更具体地，可使用美国Air Products有限公司的Surfynol104、82、465、485，尤其优选使用Surfynol 104、465。

优选地，本申请聚酯有机硅流平剂在水性染料墨水中的重量占比具体可以是0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。聚酯有机硅流平剂可以降低液体表面张力且具有优异的底材润湿和流平作用。

作为本申请可选择的技术方案，所述水性染料墨水的粘度为5cp～12cp，具体可以是5cp、6cp、7cp、8cp、9cp、10cp、11cp、12cp，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。墨水的粘度为5cp～12cp适合于打印机喷头，不滴墨也不会供墨不畅，保证墨水打印流畅性优良。

作为本申请可选择的技术方案，所述水性染料墨水的表面张力为25mN/m～30mN/m，具体可以是25mN/m、26mN/m、27mN/m、28mN/m、29mN/m、30mN/m，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。需要说明的是，将染料墨水的表面张力控制在上述范围内，可以提高染料墨水的流畅性。

作为本申请可选择的技术方案，所述水性染料墨水包括重量百分比的以下组分：料色粉5％～15％、保湿增粘剂15％～35％、聚酯有机硅流平剂0.1％～0.5％、表面活性剂0.5％～3％、防腐剂0.1％～1％、有机溶剂5～20％及余量的去离子水。

墨水原料中所含有机物等物质在潮湿环境下容易腐烂、长霉，为防止腐烂常加防腐剂，本申请添加的防腐剂为PROXEL GXL，添加量为水性染料墨水总质量的0.1％～1％，具体可以是0.1％、0.3％、0.5％、0.7％、0.9％、1％，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。

本申请的水性染料墨水价格便宜，在打印在瓦楞纸上颜色鲜艳，具有良好保湿性，打印喷头待机7天后开机打印，墨水能连续性打印不堵塞喷头，同时该墨水的流畅性优良。

以下通过具体的实施例与对比例对本申请做进一步的说明，但本申请并不限于此特定例子。本申请以上及以下提及的各组分的百分比均为重量百分比，除特殊说明的以外，均是该组分占颜料墨水总重量的百分比。

1、水性染料墨水的配制

实施例1～4：按下表1中所示重量百分比组成配制的蓝色(C)、红色(M)、黄色(Y)、黑色(BK)水性染料墨水，分别为实施例1～4。

表1

2、普通染料墨水的配制

对比例1～4：按照下表2中所示的重量百分比组成配制不加甘油和甘油醚或甘油聚氧乙烯醚配制的蓝色(C)、红色(M)、黄色(Y)、黑色(BK)染料墨水，分别为对比例1～4。

表2：

经粘度测试可知，对比例1～4制备的水性染料墨水的粘度均小于5cp。

3、不加聚酯有机硅流平剂的水性配制

对比例5～8：按照下表3所示的重量百分比组成配制不加聚酯有机硅流平剂配制的蓝色(C)、红色(M)、黄色(Y)、黑色(BK)染料墨水，分别为对比例5～8。

表3：

经表面张力测试可知：对比例5～8制备的染料墨水的表面张力在30mN/m～35mN/m之间。

4、性能测试

将上述表1、表2、表3配制的染料墨水分别进行及打印图像效果测试、流畅性与待机测试，结果如下表4所示：

表4：

根据上述表1～4的数据发现：

对比例1～4制备的染料墨水没有添加甘油和如式I所示的醚类化合物，染料墨水的保湿性能差，打印机待机状态下，7天就把喷头堵塞；墨水的流畅度较差、喷孔存在缺失现象，相比于实施例1～4，染料墨水的保湿性能明显下降。

对比例5～8制备的染料墨水没有添加聚酯有机硅流平剂，墨水无流平效果、表面张力大，相比于实施例1～4，其染料墨水的打印图像的均染性差，流畅性能也明显下降。

综上所述，本申请将甘油和如式I所示的醚类化合物的重量比控制在醚类化合物和甘油的质量比为1：(3～6)，在这个比例范围内制备的墨水具有优良的保湿性、适合打印机喷头，墨水流畅性好；若式I所示的醚类化合物和甘油的质量比小于1:6时，醚类化合物质量小，粘度小会使打印喷头滴墨，影响打印质量；若式I所示的醚类化合物和甘油的质量比大于1：3时，醚类化合物质量多，粘度大，影响墨水对打印头供墨不畅，打印流畅性差。加入聚酯有机硅流平剂具备降低液体表面张力且具有优异的底材润湿和流平作用，从而使得制备的水性染料墨水具有优异的均染性、流畅性。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明保护的范围。