本發(fā)明涉及一種水基噴墨墨水的制備方法,屬于噴墨打印
技術(shù)領(lǐng)域:
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背景技術(shù):
:目前,隨著噴墨打印機(jī)的日益普及,噴墨打印機(jī)也越來(lái)越被更多的消費(fèi)者所接受,打印機(jī)墨水越來(lái)越受到人們的青睞。噴墨打印墨水是噴墨打印材料中的重要組成部分,它的質(zhì)量和性能與打印畫面質(zhì)量密切相關(guān),也極大程度影響著打印機(jī)的墨滴噴嘴的特性和打印系統(tǒng)的使用效果。要取得優(yōu)良的打印特性必須是打印墨水、打印紙和打印機(jī)相匹配。盡管打印機(jī)種類千差萬(wàn)別,打印紙張也有許多類型,但打印墨水的優(yōu)劣是決定能否順利輸出圖片和打印出高質(zhì)量圖片的關(guān)鍵。噴墨墨水作為噴墨打印系統(tǒng)的重要組成部分,其質(zhì)量的好壞和技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為決定噴墨打印效果的關(guān)鍵因素。現(xiàn)有技術(shù)中的顏料型墨水能提供很好的耐水、耐光性及抗老化性能,不易受天氣影響,抗日曬牢度較高,但是由于顏料型墨水的有機(jī)顏料不是溶解而是分散于墨水介質(zhì)中,在長(zhǎng)期存儲(chǔ)中由于顏料的不穩(wěn)定性而可能引起噴墨打印機(jī)噴嘴堵塞,從而降低打印品質(zhì)。因此,迫切尋找一種噴墨墨水,其不易堵塞打印機(jī)噴嘴,具有較好的穩(wěn)定性能和分散性能。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)傳統(tǒng)的噴墨墨水在長(zhǎng)期存儲(chǔ)過(guò)程中,由于顏料穩(wěn)定性和分散性較差,導(dǎo)致噴墨打印機(jī)噴嘴堵塞,從而降低打印品質(zhì)的問(wèn)題,提供了一種水基噴墨墨水的制備方法。為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:(1)選取普魯士藍(lán)顏料,球磨并過(guò)300目篩得普魯士藍(lán)球磨粉末,分別稱量45~50g普魯士藍(lán)球磨粉末、3~5ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%過(guò)硫酸銨溶液、3~5g二乙烯基苯、35~40g苯乙烯單體和55~60g甲基丙烯酸甲酯混合并超聲振蕩處理、水浴加熱后靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾餅,洗滌、干燥,得普魯士藍(lán)聚合體;(2)取豬小腸粘膜,冷凍干燥粉碎并過(guò)100目篩,得過(guò)篩豬小腸粘膜粉末,按質(zhì)量比1:10,將過(guò)篩豬小腸粘膜粉末與去離子水混合,再在45~55℃下添加胰蛋白酶,經(jīng)調(diào)節(jié)ph至8.0~8.5,再添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氯化鈉溶液,攪拌反應(yīng)后,靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾液;(3)將濾液經(jīng)d254樹(shù)脂柱洗脫處理,收集洗脫樹(shù)脂,并按質(zhì)量比1:10,將洗脫樹(shù)脂與質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%氯化鈉溶液混合,經(jīng)離心分離收集上層液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得改性濃縮液,分別稱量150~200ml改性濃縮液、25~30g普魯士藍(lán)聚合體、25~30ml冰醋酸和0.01~0.02g維生素c混合并加熱,靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾餅,洗滌干燥并碾磨過(guò)200目篩,得改性顏料粉末;(4)按重量份數(shù)計(jì),分別稱量65~70份去離子水、10~15份改性顏料粉末、3~5份增溶劑xw-100、2~3份聚乙烯醇、2~3份聚乙烯吡咯烷酮k-30和1~2份乙二胺四乙酸二鈉攪拌混合,超聲分散后,即可制備得一種水基噴墨墨水。步驟(1)所述的洗滌采用冰醋酸進(jìn)行洗滌。步驟(2)所述的胰蛋白酶添加量為過(guò)篩豬小腸粘膜粉末質(zhì)量5%。步驟(2)所述的質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氯化鈉溶液添加量為過(guò)篩豬小腸粘膜粉末質(zhì)量3倍。本發(fā)明與其他方法相比,有益技術(shù)效果是:本發(fā)明通過(guò)苯乙烯單體和甲基丙烯酸甲酯聚合形成混合單體,對(duì)研磨顏料進(jìn)行包覆,使其形成顏料聚合體,再通過(guò)對(duì)豬小腸粘膜物進(jìn)行提取,采用提取物與包覆顏料進(jìn)行改性,由于提取物中含有大量的活化后的-cooh基團(tuán),在氫離子催化下與顏料聚合體表面-nh2基團(tuán)進(jìn)行螯合,使其活化接枝在顏料聚合體表面,有效改善顏料與去離子水相容性能,改善顏料聚合體在水基噴墨墨水中的分散性,使其穩(wěn)定分散,延長(zhǎng)儲(chǔ)存時(shí)長(zhǎng),提高打印品質(zhì)。具體實(shí)施方式首先選取普魯士藍(lán)顏料,將其球磨并過(guò)300目篩,得普魯士藍(lán)球磨粉末,分別稱量45~50g普魯士藍(lán)球磨粉末、3~5ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%過(guò)硫酸銨溶液、3~5g二乙烯基苯、35~40g苯乙烯單體和55~60g甲基丙烯酸甲酯混合并置于三口燒瓶中,在0~5℃冰水浴下,以200~300w超聲振蕩處理25~30min;待超聲振蕩完成后,再對(duì)三口燒瓶中通氮?dú)馀懦諝?,并在氮?dú)鈿夥铡?5~50℃水浴條件下,保溫反應(yīng)35~40min,待保溫反應(yīng)完成后,按2℃/min升溫至75~80℃,保溫反應(yīng)1~2h后,停止加熱并靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾餅,用冰醋酸洗滌濾餅3~5次,再用去離子水沖洗洗滌后的濾餅至洗滌液呈中性,并在55~60℃下干燥6~8h,得普魯士藍(lán)聚合體;取豬小腸粘膜并真空冷凍干燥,將干燥豬小腸粘膜粉碎并過(guò)100目篩,得過(guò)篩豬小腸粘膜粉末,并按質(zhì)量比1:10,將過(guò)篩豬小腸粘膜粉末與去離子水混合并置于燒杯中,在45~55℃下添加過(guò)篩豬小腸粘膜粉末質(zhì)量5%胰蛋白酶,攪拌混合10~15min;待攪拌混合完成后,再滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)燒杯中物料ph至8.0~8.5,保溫反應(yīng)25~30min后,向燒杯中添加過(guò)篩豬小腸粘膜粉末質(zhì)量3倍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氯化鈉溶液,繼續(xù)保溫?cái)嚢璺磻?yīng)1~2h;待保溫?cái)嚢璺磻?yīng)完成后,靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾液,將濾液經(jīng)d254樹(shù)脂柱洗脫處理,得洗脫樹(shù)脂,并按質(zhì)量比1:10,將洗脫樹(shù)脂與質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%氯化鈉溶液混合,靜置2~3h后,再在1500~2000r/min下離心分離,取上層液并置于45~50℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至上層液體積的1/5,得改性濃縮液;分別稱量150~200ml改性濃縮液、25~30g普魯士藍(lán)聚合體、25~30ml冰醋酸和0.01~0.02g維生素c置于三口燒瓶中,在45~50℃下水浴加熱2~3h后,靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾渣,用去離子水洗滌濾渣3~5次后,真空冷凍干燥并碾磨過(guò)200目篩,制備得改性顏料粉末;按重量份數(shù)計(jì),分別稱量65~70份去離子水、10~15份改性顏料粉末、3~5份增溶劑xw-100、2~3份聚乙烯醇、2~3份聚乙烯吡咯烷酮k-30和1~2份乙二胺四乙酸二鈉置于燒杯中,攪拌混合45~60min后,再在200~300w下超聲分散10~15min,即可制備得一種水基噴墨墨水。實(shí)例1首先選取普魯士藍(lán)顏料,將其球磨并過(guò)300目篩,得普魯士藍(lán)球磨粉末,分別稱量50g普魯士藍(lán)球磨粉末、5ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%過(guò)硫酸銨溶液、5g二乙烯基苯、40g苯乙烯單體和60g甲基丙烯酸甲酯混合并置于三口燒瓶中,在5℃冰水浴下,以300w超聲振蕩處理30min;待超聲振蕩完成后,再對(duì)三口燒瓶中通氮?dú)馀懦諝?,并在氮?dú)鈿夥铡?0℃水浴條件下,保溫反應(yīng)40min,待保溫反應(yīng)完成后,按2℃/min升溫至80℃,保溫反應(yīng)2h后,停止加熱并靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾餅,用冰醋酸洗滌濾餅5次,再用去離子水沖洗洗滌后的濾餅至洗滌液呈中性,并在60℃下干燥8h,得普魯士藍(lán)聚合體;取豬小腸粘膜并真空冷凍干燥,將干燥豬小腸粘膜粉碎并過(guò)100目篩,得過(guò)篩豬小腸粘膜粉末,并按質(zhì)量比1:10,將過(guò)篩豬小腸粘膜粉末與去離子水混合并置于燒杯中,在55℃下添加過(guò)篩豬小腸粘膜粉末質(zhì)量5%胰蛋白酶,攪拌混合15min;待攪拌混合完成后,再滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)燒杯中物料ph至8.5,保溫反應(yīng)30min后,向燒杯中添加過(guò)篩豬小腸粘膜粉末質(zhì)量3倍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氯化鈉溶液,繼續(xù)保溫?cái)嚢璺磻?yīng)2h;待保溫?cái)嚢璺磻?yīng)完成后,靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾液,將濾液經(jīng)d254樹(shù)脂柱洗脫處理,得洗脫樹(shù)脂,并按質(zhì)量比1:10,將洗脫樹(shù)脂與質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%氯化鈉溶液混合,靜置3h后,再在2000r/min下離心分離,取上層液并置于50℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至上層液體積的1/5,得改性濃縮液;分別稱量200ml改性濃縮液、30g普魯士藍(lán)聚合體、30ml冰醋酸和0.02g維生素c置于三口燒瓶中,在50℃下水浴加熱3h后,靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾渣,用去離子水洗滌濾渣5次后,真空冷凍干燥并碾磨過(guò)200目篩,制備得改性顏料粉末;按重量份數(shù)計(jì),分別稱量70份去離子水、15份改性顏料粉末、5份增溶劑xw-100、3份聚乙烯醇、3份聚乙烯吡咯烷酮k-30和2份乙二胺四乙酸二鈉置于燒杯中,攪拌混合60min后,再在300w下超聲分散15min,即可制備得一種水基噴墨墨水。實(shí)例2首先選取普魯士藍(lán)顏料,將其球磨并過(guò)300目篩,得普魯士藍(lán)球磨粉末,分別稱量45g普魯士藍(lán)球磨粉末、3ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%過(guò)硫酸銨溶液、3g二乙烯基苯、35g苯乙烯單體和55g甲基丙烯酸甲酯混合并置于三口燒瓶中,在0℃冰水浴下,以200w超聲振蕩處理25min;待超聲振蕩完成后,再對(duì)三口燒瓶中通氮?dú)馀懦諝?,并在氮?dú)鈿夥铡?5℃水浴條件下,保溫反應(yīng)35min,待保溫反應(yīng)完成后,按2℃/min升溫至75℃,保溫反應(yīng)1h后,停止加熱并靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾餅,用冰醋酸洗滌濾餅3次,再用去離子水沖洗洗滌后的濾餅至洗滌液呈中性,并在55℃下干燥6h,得普魯士藍(lán)聚合體;取豬小腸粘膜并真空冷凍干燥,將干燥豬小腸粘膜粉碎并過(guò)100目篩,得過(guò)篩豬小腸粘膜粉末,并按質(zhì)量比1:10,將過(guò)篩豬小腸粘膜粉末與去離子水混合并置于燒杯中,在45℃下添加過(guò)篩豬小腸粘膜粉末質(zhì)量5%胰蛋白酶,攪拌混合10min;待攪拌混合完成后,再滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)燒杯中物料ph至8.0,保溫反應(yīng)25min后,向燒杯中添加過(guò)篩豬小腸粘膜粉末質(zhì)量3倍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氯化鈉溶液,繼續(xù)保溫?cái)嚢璺磻?yīng)1h;待保溫?cái)嚢璺磻?yīng)完成后,靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾液,將濾液經(jīng)d254樹(shù)脂柱洗脫處理,得洗脫樹(shù)脂,并按質(zhì)量比1:10,將洗脫樹(shù)脂與質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%氯化鈉溶液混合,靜置2h后,再在1500r/min下離心分離,取上層液并置于45℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至上層液體積的1/5,得改性濃縮液;分別稱量150ml改性濃縮液、25g普魯士藍(lán)聚合體、25ml冰醋酸和0.01g維生素c置于三口燒瓶中,在45℃下水浴加熱2h后,靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾渣,用去離子水洗滌濾渣3次后,真空冷凍干燥并碾磨過(guò)200目篩,制備得改性顏料粉末;按重量份數(shù)計(jì),分別稱量65份去離子水、10份改性顏料粉末、3份增溶劑xw-100、2份聚乙烯醇、2份聚乙烯吡咯烷酮k-30和1份乙二胺四乙酸二鈉置于燒杯中,攪拌混合45min后,再在200w下超聲分散10min,即可制備得一種水基噴墨墨水。實(shí)例3首先選取普魯士藍(lán)顏料,將其球磨并過(guò)300目篩,得普魯士藍(lán)球磨粉末,分別稱量47g普魯士藍(lán)球磨粉末、4ml質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%過(guò)硫酸銨溶液、4g二乙烯基苯、37g苯乙烯單體和57g甲基丙烯酸甲酯混合并置于三口燒瓶中,在5℃冰水浴下,以300w超聲振蕩處理27min;待超聲振蕩完成后,再對(duì)三口燒瓶中通氮?dú)馀懦諝猓⒃诘獨(dú)鈿夥铡?7℃水浴條件下,保溫反應(yīng)37min,待保溫反應(yīng)完成后,按2℃/min升溫至77℃,保溫反應(yīng)1h后,停止加熱并靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾餅,用冰醋酸洗滌濾餅4次,再用去離子水沖洗洗滌后的濾餅至洗滌液呈中性,并在57℃下干燥7h,得普魯士藍(lán)聚合體;取豬小腸粘膜并真空冷凍干燥,將干燥豬小腸粘膜粉碎并過(guò)100目篩,得過(guò)篩豬小腸粘膜粉末,并按質(zhì)量比1:10,將過(guò)篩豬小腸粘膜粉末與去離子水混合并置于燒杯中,在50℃下添加過(guò)篩豬小腸粘膜粉末質(zhì)量5%胰蛋白酶,攪拌混合12min;待攪拌混合完成后,再滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)燒杯中物料ph至8.3,保溫反應(yīng)27min后,向燒杯中添加過(guò)篩豬小腸粘膜粉末質(zhì)量3倍的質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%氯化鈉溶液,繼續(xù)保溫?cái)嚢璺磻?yīng)1h;待保溫?cái)嚢璺磻?yīng)完成后,靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾液,將濾液經(jīng)d254樹(shù)脂柱洗脫處理,得洗脫樹(shù)脂,并按質(zhì)量比1:10,將洗脫樹(shù)脂與質(zhì)量分?jǐn)?shù)3%氯化鈉溶液混合,靜置3h后,再在1700r/min下離心分離,取上層液并置于47℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至上層液體積的1/5,得改性濃縮液;分別稱量200ml改性濃縮液、27g普魯士藍(lán)聚合體、27ml冰醋酸和0.02g維生素c置于三口燒瓶中,在47℃下水浴加熱2h后,靜置冷卻至室溫,過(guò)濾得濾渣,用去離子水洗滌濾渣4次后,真空冷凍干燥并碾磨過(guò)200目篩,制備得改性顏料粉末;按重量份數(shù)計(jì),分別稱量67份去離子水、14份改性顏料粉末、4份增溶劑xw-100、2份聚乙烯醇、2份聚乙烯吡咯烷酮k-30和1份乙二胺四乙酸二鈉置于燒杯中,攪拌混合50min后,再在250w下超聲分散12min,即可制備得一種水基噴墨墨水。將實(shí)例1到實(shí)例3制備得到的水基噴墨墨水于25℃條件下進(jìn)行理化參數(shù)測(cè)定,測(cè)定得到的數(shù)據(jù)如下表:測(cè)試項(xiàng)目實(shí)例1實(shí)例2實(shí)例3表面張力(mn/m)39.640.241.6粘度(cp)212電導(dǎo)率(μm/cm)521.4534.2532.5靜置45天無(wú)沉淀分層現(xiàn)象無(wú)沉淀分層現(xiàn)象無(wú)沉淀分層現(xiàn)象從上表中可以看出,本發(fā)明制備的水基噴墨墨水粘度小,表面張力大,不易打印機(jī)噴頭。當(dāng)前第1頁(yè)12