用于织物的数字印花制程的可喷涂墨水

技术领域

本揭示内容是关于一种可喷涂墨水，且特别是关于一种用于织物的数字印花制程的可喷涂墨水。

背景技术

传统纺织印花产业存在高污染、高耗能及高成本的问题，并且，利用传统技术对织物进行多层次涂布加工时，容易造成产品的品质不稳定。近年来，数字印花制程兴起，改善了上述传统纺织印花产业的种种问题。数字印花制程是一种非连续相的涂布方式，喷墨设备的喷头不会接触被加工的织物，且具有能够精准定位、高药剂使用率、减少废弃物排放、低制程能耗、有效降低成本及可小批量快速打样等优点。并且，数字印花制程可透过不同功能性涂层设计、局部涂布及表里多层次涂布，从而拓展被加工织物的应用性，且能够解决传统药剂互相干扰而使涂层机能下降的问题。鉴于上述，需要进一步开发更多可用于数字印花制程的可喷涂墨水。

发明内容

本揭示内容提供一种用于织物的数字印花制程的可喷涂墨水，其包括29重量份至30重量份的聚氨酯分散液、18重量份至21重量份的保湿剂、1重量份至2重量份的界面活性剂、以及47重量份至52重量份的溶剂，其中聚氨酯分散液在25℃时的pH值介于5.4至8.0之间，比重介于1.03至1.06之间。

在一些实施方式中，聚氨酯分散液为聚氨酯水性分散液。

在一些实施方式中，聚氨酯分散液包括聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯与聚醚型聚氨酯的共聚物、聚酯型聚氨酯与聚甲基丙烯酸甲酯的共聚物、聚醚型聚氨酯与聚甲基丙烯酸甲酯的共聚物、或其组合。

在一些实施方式中，聚酯型聚氨酯为脂肪族聚酯型聚氨酯，且聚醚型聚氨酯为脂肪族聚醚型聚氨酯。

在一些实施方式中，聚氨酯分散液的粘度介于700cP至1100cP之间。

在一些实施方式中，保湿剂包括甘油及三甘醇，且甘油的重量及三甘醇的重量的比值介于2至2.5之间。

在一些实施方式中，聚氨酯分散液的聚氨酯固含量介于30wt％至45wt％之间。

在一些实施方式中，聚氨酯分散液包括聚氨酯，聚氨酯的粒径(D90)介于85nm至350nm之间。

在一些实施方式中，可喷涂墨水的表面张力介于15mN/m至45mN/m之间。

在一些实施方式中，可喷涂墨水的粘度介于3.0cP至6.0cP之间。

参考以下描述和所附申请专利范围，可更理解本揭示内容的这些和其他特征、特点和优点。

应该理解的是，前述的一般性描述和下列具体说明仅仅是示例性和解释性的，并旨在提供所要求的本发明的进一步说明。

具体实施方式

在本文中，由“一数值至另一数值”表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。

本文使用的“约”、“近似”、“本质上”、或“实质上”包括所述值和在本领域普通技术人员确定的特定值的可接受的偏差范围内的平均值，考虑到所讨论的测量和与测量相关的误差的特定数量(即，测量系统的限制)。例如，“约”可以表示在所述值的一个或多个标准偏差内，或例如±30％、±20％、±15％、±10％、±5％内。再者，本文使用的“约”、“近似”、“本质上”、或“实质上”可依量测性质、涂布性质或其它性质，来选择较可接受的偏差范围或标准偏差，而可不用一个标准偏差适用全部性质。

本揭示内容提供一种可喷涂墨水，其可通过数字印花制程喷涂在织物上，以使得织物具有吸水性。本揭示内容的可喷涂墨水包括29重量份至30重量份的聚氨酯分散液、18重量份至21重量份的保湿剂、1重量份至2重量份的界面活性剂、以及47重量份至52重量份的溶剂。聚氨酯分散液在25℃时的pH值介于5.4至8.0之间，且比重介于1.03至1.06之间。在一实施方式中，上述pH值例如是5.5、6.0、6.5、7.0或7.5，且上述比重例如是1.04或1.05。

在一些实施方式中，可喷涂墨水的表面张力介于15mN/m至45mN/m之间，且表面张力可例如是20、25、30、35或40mN/m。在一些实施方式中，可喷涂墨水的粘度介于3.0cP至6.0cP之间(利用Brookfield DV2T粘度计量测)，且粘度例如是4或5cP。当可喷涂墨水的表面张力或粘度在前述范围时，可喷涂墨水具有良好喷墨性，可顺畅地被喷墨设备喷出，且不易使喷口发生阻塞。在一些实施方式中，可喷涂墨水的pH值在介于5至7的范围内，且pH值例如是5.5、6或6.5。当可喷涂墨水的pH值在前述范围内时，可喷涂墨水可视为酸碱中性，故不会对喷墨设备造成腐蚀，从而可延长喷墨设备的使用寿命。

在一些实施方式中，聚氨酯分散液为聚氨酯水性分散液。在一些实施方式中，聚氨酯分散液包括聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯与聚醚型聚氨酯的共聚物、聚酯型聚氨酯与聚甲基丙烯酸甲酯的共聚物、聚醚型聚氨酯与聚甲基丙烯酸甲酯的共聚物、或其组合。在一些实施方式中，聚酯型聚氨酯为脂肪族聚酯型聚氨酯，且聚醚型聚氨酯为脂肪族聚醚型聚氨酯。

在一些实施方式中，聚氨酯分散液的聚氨酯固含量介于30wt％至45wt％之间，且聚氨酯固含量例如是32、34、36、38、40、42或44wt％。在一些实施方式中，聚氨酯分散液的粘度介于700cP至1100cP之间，且粘度例如是800、900或1000cP。当聚氨酯分散液的聚氨酯固含量或粘度在前述范围时，可喷涂墨水具有良好喷墨性，可顺畅地被喷墨设备喷出，且不易使喷口发生阻塞。

在一些实施方式中，聚氨酯分散液包括聚氨酯，且聚氨酯的粒径(D90)介于85nm至350nm之间。粒径例如是100、150、200、250或300nm。当聚氨酯的粒径在前述范围时，可喷涂墨水具有良好喷墨性，可顺畅地被喷墨设备喷出，且不易使喷口发生阻塞。此外，当聚氨酯的粒径在前述范围时，可喷涂墨水具有良好的溶液分散性及安定性，可长期保存在容器中。

在一些实施方式中，保湿剂包括甘油、三甘醇、或其组合。在一些实施方式中，保湿剂包括甘油及三甘醇，且甘油的重量及三甘醇的重量的比值介于2至2.5之间。当甘油的重量及三甘醇的重量的比值在前述范围时，可喷涂墨水具有较佳的安定性且不易老化熟成。举例来说，本揭示内容的可喷涂墨水可常温保存达4个月。

在一些实施方式中，界面活性剂包括2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇乙氧基化合物、聚醚改性有机硅氧烷、或其组合。可喷涂墨水的表面张力可通过界面活性剂来调整。

在一些实施方式中，溶剂包括去离子水。

在一些实施方式中，可喷涂墨水还包括分散剂、增稠剂、酸碱值调整剂、抑菌剂、或其组合，从而调整可喷涂墨水的适用性。

本揭示内容的可喷涂墨水可通过数字印花制程喷涂在织物上，使织物具有吸收及传导水分的特性，并同时具有透气功能。数字印花制程比传统的涂布方式更为弹性，可通过调整喷涂量，以轻易调整织物的吸水性。经喷涂的织物可用于制作透湿防水型产品，例如风衣、夹克等。整理厂、涂布厂、表面加工业者可利用本揭示内容的可喷涂墨水进行纺织物喷墨涂布、喷墨整理、精密涂布、表面改质、及表/里差异化处理等。

下文将参照实验例1至实验例5，更具体地描述本发明的特征。虽然描述了以下实施例，但是在不逾越本发明范畴的情况下，可适当地改变所用材料、其量及比率、处理细节以及处理流程等等。因此，不应由下文所述的实施例对本发明作出限制性地解释。

在以下实验例中，选用聚氨酯分散液1及聚氨酯分散液2调配可喷涂墨水。

聚氨酯分散液1：在25℃时的pH值为5.4，比重为1.03。

聚氨酯分散液2：在25℃时的pH值为8.0，比重为1.06。

实验例1：评估聚氨酯分散液是否适于调配墨水

将聚氨酯分散液1(以下简称分散液1)及聚氨酯分散液2(以下简称分散液2)分别与甘油及去离子水混合后，将混合液滴于培养皿上，经过一段时间干燥后，观察混合液的成膜情形，以评估分散液1及2是否适于调配墨水。各实施例配方及成膜测试结果如以下表一所列。O代表未出现成膜现象。△代表出现成膜现象，但混合液未完全反应。

表一

＊(未标示单位的数值为重量份)

由表一可知，实施例3及实施例6的配方保湿性较佳，较适于配制墨水，因此在后续实验例中，将以此二实施例为基础，进行墨水配制。

实验例2：调配可喷涂墨水并进行评估

以分散液1调配实施例7～12的可喷涂拨水型墨水，以分散液2调配实施例13～18的可喷涂拨水型墨水，墨水的成分如以下表二所列，墨水的各种性质如以下表三所列。在表三中，界面活性剂BYK-348(以下简称348’)、界面活性剂Surfynol-465(以下简称465’)及界面活性剂Surfynol-485(以下简称485’)购自美国空气产品(Air Products)公司。

表二

＊(未标示单位的数值为重量份)

表三

由表二及表三可知，上述实施例7～18的可喷涂墨水的各项墨水参数，亦即，表面张力、粘度、密度及pH值都落于适合喷涂的区间。

实验例3：加速老化实验

对实施例10及实施例16可喷涂墨水进行加速老化实验，在50℃下保存可喷涂墨水7天，以测量实验前后的表面张力、粘度及墨水所含成分(聚氨酯、保湿剂及界面活性剂)的粒径(D90)的变化，其测量结果请参照以下表四。

表四

由以上表四可知，实施例10及实施例16的可喷涂墨水经加速老化实验后，表面张力、粘度及墨水所含成分的粒径(D90)的变化不大，墨水仍适于喷涂。由此可知，本实验例的墨水具有良好安定性，不易老化熟成。

实验例4：织物吸水性评估

配制实施例19及20的可喷涂墨水，墨水成分如以下表五所列，其中溶剂为去离子水。利用Epson L310印表机，将上述实施例10、19及20的可喷涂墨水喷涂于高密度织物的聚酯基布(基重：43.8gsm，纤维规格：20d/24f，经纱密度：226根/英吋，纬纱密度180根/英吋)的表面上，以制成吸水织物，再测试其吸水效果。实施例21～23的吸水织物的喷涂方式及评估方式请参照以下表六。喷涂量是在100℃下干燥后进行测试。吸水速率的测试方法是AATCC79标准方法。

表五

＊(未标示单位的数值为重量份)

表六

由表六可知，可透过喷涂方式及喷涂量来调整吸水织物的吸水效果。本实验例的可喷涂墨水可使织物具良好吸水性。

实验例5：织物耐水压性质评估

利用Epson L310印表机，将可喷涂墨水喷涂于聚酯基布的一面上，并对聚酯基布的另一面进行泼水加工处理，制成具耐水压性质的织物。测试织物的耐水压效果，耐水压效果的测试方法是JIS L1092标准方法，测试结果请参照以下表七。可喷涂墨水的喷涂方式请参照以下表七，喷涂量是在100℃下干燥后进行测试。泼水加工处理的步骤如下：利用网版印刷，将含有1重量份的合成糊、5重量份的氟素拨水剂及94重量份的去离子水的泼水处理溶液涂布在聚酯基布上，在130℃下干燥3分钟(测得涂布量为2.5～3gsm)，在130℃下固化2分钟，通过水洗去除合成糊，在160℃下干燥3分钟。

表七

由表七可知，聚酯基布的两面分别经本实验例的可喷涂墨水及泼水处理溶液处理后，可具备耐水压性质。织物的两面可具有不同性质，一面具有吸水性，另一面则具有泼水性，此织物具备广泛应用性，可用于制作例如风衣、雨衣等服饰。本案的可喷涂墨水可用于数字印花制程，故制造者能够轻易形成两面具不同性质的织物，可解决传统上表里异机能织物品质不稳定的问题。

尽管已经参考某些实施方式相当详细地描述了本发明，但是亦可能有其他实施方式。因此，所附申请专利范围的精神和范围不应限于此处包含的实施方式的描述。

对于所属技术领域人员来说，显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对本发明的结构进行各种修改和变化。鉴于前述内容，本发明意图涵盖落入所附权利要求范围内的本发明的修改和变化。