专利名称：数字印花墨水及其染料精制方法和数字印花方法
技术领域：
本发明涉及一种数字印花墨水及其染料精制方法和数字印花方法，具体地说，是选用和精制食用色素，并将其作为纺织品染料制成墨水，采用数字印花方法对纺织品进行印花。
背景技术：
近几年纺织品印花采用了一种数字印花技术，避开传统的印花技术每一种花型都要事先制造相应的网版，且时间长，成本高，只有大批量印花才可能降低成本的缺点。采用数字印花(即以前所称喷墨印花)无需制版，改变花型和印制速度快，适合小批量、多花型、个性化、交货迅速及高质量，深受印染界重视，如赫彻斯特股份公司提出的阴离子纺织染料在改性纤维上数字印花染色的方法；佳能株式会社的活性染料、酸性染料、阴离子型染料和分散染料的数字印花研究；希巴特殊化学控股公司的活性染料、分散染料的数字印花研究；纳幕尔杜邦公司对染料与织物的共同作用的数字印花研究等，都推动了数字印花技术的发展。作为数字印花机械，计算机数字印花机也逐渐成熟并大型化。但常用的数字墨水染料都为活性染料、酸性染料和分散染料三种，分别而典型地用于纤维素纤维、蛋白质纤维和涤纶纤维的印花过程。其中活性染料在水中易发生水解或醇解，从而降低了纺织品印花的色牢度，一般有效期不超过三个月，过期则色牢度下降，浮色大量增加，其墨水也易于分解，不能长期保存。酸性染料是在酸性条件下使用的染料，并含有磺酸及羧酸基等水溶性基团，有的还含有重金属铬合离子，有的含芳香胺等有害基团。分散染料制成数字印花墨水时，因使用了不溶于水的分散染料，制备手续复杂，需特殊设备，而且经常产生沉淀，堵塞数字印花机喷头。所以在染料品种选用、染色技术上还应进行深入地研究和开发。目前食用色素还仅限用于食品加工，尚未见到食用色素作为染料原料，更未见到将其制成墨水而用于纺织品数字印花技术中。
发明内容
本发明旨在于克服现有技术存在的不足之处，提供一种工艺简单，使用方便，色牢度好，可长期保存的采用食用色素制作的数字印花墨水。
本发明的另一个目的是食用色素的精制方法。
本发明的另一个目的是应用该数字印花墨水的数字印花方法。
本发明所述之数字印花墨水，其数字印花墨水染料为精制后的食用色素，食用色素包括食用柠檬黄和食用苋菜红和食用亮蓝和食用拼混黑色素，每一种色素配成的数字印花墨水组成及重量百分比是食用色素1～5％；润湿剂5～50％；增溶剂0～10％；防腐剂0～2％；水是其余重量百分比。
本发明所述之食品色素精制方法是将食用色素溶解在有机溶剂中，过滤，再除去有机溶剂得到精制食用色素。
本发明所述之应用数字印花墨水进行数字印花方法，其印花步骤是，第一步为纺织品预处理；第二步用数字印花机印花；第三步对纺织品进行后处理。所述第一步纺织品预处理步骤为(1)首先将浆料、固体酸、尿素、硫酸钠和防腐剂溶于无离子水配成溶液，控制PH＝3～4；然后(2)用溶液喷涂纺织品；最后(3)晾干去水。浆料用量为纺织品重量的1～4％；溶液中固体酸、尿素、硫酸钠和防腐剂浓度各为0.1～5％。
本发明尚有如下的附属技术特征，所述之数字印花墨水组成中，润湿剂选用甘油、乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、聚乙二醇-400、聚丙二醇、拉开粉、烷基酚聚氧乙烯醚的其中一种。
所述之数字印花墨水组成中，增溶剂选用乙醇、丙酮、丁酮、尿素、水杨酸钠、苯甲酸钠其中的一种。
所述之数字印花墨水组成中，防腐剂选用苯甲酸钠、水杨酸、苯酚、山梨酸、甲酚、硼酸的其中一种。
所述食品色素精制方法中有机溶剂为乙醚、无水乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜其中的一种。
所述之数字印花方法中，采用的固体酸为草酸或苯甲酸或柠檬酸或苹果酸或硼酸。
印花方法第二步数字印花机印花所用数字印花机为ENCAD NovaJet 700热发泡式数字打印机或ENCAD Croma 24热发泡式数字打印机或压电式数字印花机。
所述印花方法第三步纺织品后处理是①首先将纺织品晾干；然后②于100℃下汽蒸30～40分钟；再依次③洗涤；④干燥。
适用该数字印花方法的纺织品为羊毛、真丝绸、尼龙及氨纶/尼龙弹性织物。
本发明相比现有技术具有下面优点，1，是采用的食用色素原料易得，现有品种的生产工艺成熟；2，是安全可靠，食用色素可食用，其半数致死量很大，都在200mg/kg体重以上，符合联合国粮农组织及联合国世界卫生组织食用安全性指标，相对于将其用于印花织物穿着，对人身更加无伤害；3，数字印花墨水中色素稳定可长期保存2年以上；4，是染成的印花纺织品可以保持原织物透气性、柔软性、弹力和光泽等原有风格，而且印制成品的皂洗色牢度好，能达到3级或3级以上，日晒牢度均在4级以上，符合国家级印染布合格标准；食用色素墨水的羊毛织物数字印花的皂洗牢度
5，采用数字印花，能将黄、品红、青、黑四种颜色理论上可还原出数千万种颜色，成品色泽鲜艳，可与酸性染料印花效果相当；6，是制造方法简单易行；7，可用于羊毛、丝绸和尼龙以及氨纶与尼龙混纺织物、并能保持原有纺织品本身的优良性能，可以制成包括内衣在内的服装，当然，该墨水必然也可用于纸张的数字印花。
具体实施例方式
本发明需要进一步说明的是，所选用的数字印花墨水的原料采用食用色素，选用下面几种食用柠檬黄结构为 食用苋菜红结构为 食用亮蓝结构如下 以及食用拼混黑色素。由上述三原色拼混而成数字印花墨水。这几种色素在市场上都有现成产品出售。将每种食用色素精制后，与润湿剂、增溶剂、防腐剂按配比用无离子水配成溶液即为数字印花墨水。其中增溶剂可不加。防腐剂也可不加，但比加入防腐剂的相对地保存期缩短。如果使用的水，酸碱度及杂质等可满足生产中的技术要求，则可不用去离子水而使用城市自来水。
数字印花墨水中的食用色素精制方法是将各种食用色素原料分别溶解在有机溶剂中，用滤纸或滤布过滤除去不溶物，再除去有机溶剂，即得精制的食用色素。当精制食用色素加润湿剂、增溶剂、防腐剂和无离子水后，再过滤去杂，如一次过滤的食用色素已能满足数字印花墨水要求，可不用再过滤。有机溶剂可回收再利用。
数字印花墨水应用于纺织品的染色方法的第一步应对纺织品进行预处理，预处理所加入的各成分除要考虑纺织品的吸色难易、固色牢度、防腐外，还必须考虑数字印花机械的运转状态和墨水对织物的印花速度等因素。所用的浆料无特殊限制，一般现有的纺织品所用浆料如羧甲基纤维素、淀粉、黄耆树胶粉或海藻酸钠等都可以，水最好使用无离子水，防腐剂使用本发明中配制数字印花墨水用的防腐剂的品种即可。喷涂数量可因纺织品的薄厚和吸水性确定。
第二步数字印花是将四种数字印花墨水分别加入到数字印花机的墨盒中。所用数字印花机为ENCAD Nova Jet700热发泡数字打印机，分辨率为600dpi幅宽1.52m。也可用ENCAD Croma 24热发泡式数字打印机，其分辨率为300dpi，幅宽0.6m。此外，尚有许多型号的工业用数字印花机如压电式数字印花机可供选择。采用光栅图象处理软件(RIP)的程序控制，能准确地利用三原色食用色素染料还原出各种色谱，从而印制出繁多的色泽艳丽的印花纺织品。
第三步纺织品后处理所使用的于100℃下汽蒸30～40分钟，是为了让色素染料加速向纺织品内部扩散以及提高固色效果。后处理不使用固色剂，说明食用色素数字印花技术染色的色牢度很好。
本方法对于羊毛印花效果最好。
实施例1食用色素精制与数字印花墨水配制取市售食用色素苋菜红0.1～0.2kg，柠檬黄0.1～0.2kg，食用亮蓝0.1～0.2kg，拼混黑0.1～0.2kg，分别加入二甲基甲酰胺溶剂溶解，过滤除去不溶物，蒸出有机溶剂，得到精制食用色素。将其每一种加入润湿剂甘油1kg；增溶剂乙醇0～1kg；防腐剂苯酚0.01～0.1kg，装入容器中，在常温下加水10～20kg溶解配制成四种颜色的染料溶液。将上述溶液再次用滤布滤去不溶物及杂质，即获得数字印花墨水。
实施例2食用色素精制与数字印花墨水配制取市售食用色素苋菜红0.05～0.1kg，柠檬黄0.05～0.1kg，食用亮蓝0.05～0.1kg，拼混黑0.05～0.1kg，分别加入甲基吡咯烷酮溶剂溶解，过滤除去不溶物，蒸出有机溶剂，得到精制食用色素。将其每一种加入润湿剂二甘醇1～2kg；增溶剂丁酮0～1kg，装入容器中，在常温下加水10～20kg溶解配制成四种颜色的染料溶液。将上述溶液再次用滤纸滤去不溶物及杂质，即获得数字印花墨水。
实施例3织物处理及数字印花取上述实施例1或实施例2的数字印花墨水，灌入数字印花机四个颜色墨盒中待用。
处理10kg羊毛织物，首先是(1)取柠檬酸、尿素、硫酸钠和硼酸各0.1kg，再取淀粉浆料(被处理的织物重量的1～4％)，用淀粉0.1～0.4kg。将上述各组份混合再入加去离子水10～20kg，加热糊化，以柠檬酸加入量控制酸度PH＝3～4，制成呈酸性的喷涂液。(2)把羊毛织物边缘撑起进行均匀喷涂操作。然后(3)步在缓和的温度条件下晾干。
预处理后，让织物通过数字印花机，用ENCAD Nova Jet700热发泡数字打印机开机印制预先设计好的图案，此印制方法已被本行业同行所熟知。
最后后处理其步骤是①将刚印制的织物撑起晾干；②晾干后置于室内控制温度100℃用蒸汽薰蒸30分钟；③放入水中洗涤去掉浮色，并进行第④步干燥成印花织物成品。
权利要求
1.一种数字印花墨水，其特征在于数字印花墨水染料为精制后的食用色素，食用色素包括食用柠檬黄和食用苋菜红和食用亮蓝和食用拼混黑色素，每一种色素配成的数字印花墨水组成及重量百分配比是食用色素1～5％润湿剂5～50％增溶剂0～10％防腐剂0～2％水其余。
2.根据权利要求1所述之数字印花墨水，其特征在于润湿剂选用甘油、乙二醇、聚乙二醇、二甘醇、聚乙二醇-400、聚丙二醇、拉开粉、烷基酚聚氧乙烯醚的其中一种。
3.根据权利要求1所述之数字印花墨水，其特征在于增溶剂选用乙醇、丙酮、丁酮、尿素、水杨酸钠、苯甲酸钠其中的一种。
4.根据权利要求1所述之数字印花墨水，其特征在于防腐剂选用苯甲酸钠、水杨酸、苯酚、山梨酸、甲酚、硼酸的其中一种。
5.上述权利要求1所述之食品色素精制方法，其特征在于将食用色素溶解在有机溶剂中，过滤，再除去有机溶剂得到精制食用色素。
6.根据权利要求5所述之食品色素精制方法，其特征在于有机溶剂为乙醚、无水乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜其中的一种。
7.采用权利要求1所述之数字印花墨水的数字印花方法，其印花步骤是，第一步为纺织品预处理；第二步采用数字印花墨水的数字印花机印花；第三步对纺织品进行后处理，其特征在于所述第一步纺织品预处理步骤为(1)首先将浆料、固体酸、尿素、硫酸钠和防腐剂溶于无离子水配成溶液，控制PH＝3～4；然后(2)用溶液喷涂纺织品；最后(3)晾干去水；浆料用量为纺织品重量的1～4％溶液中固体酸、尿素、硫酸钠和防腐剂浓度各为0.1～5％。
8.根据权利要求7所述之数字印花方法，其特征在于固体酸为草酸或苯甲酸或柠檬酸或苹果酸或硼酸。
9.根据权利要求7所述之数字印花方法，其特征在于第二步所用数字印花机为ENCAD Nova Jet 700热发泡式数字打印机或ENCADCroma 24热发泡式数字打印机或压电式数字印花机。
10.根据权利要求7或9所述之数字印花方法，其特征在于所述第三步纺织品后处理是①首先将纺织品晾干；然后②于100℃下汽蒸30～40分钟；再依次③洗涤；④干燥。
11.根据权利要求7所述之数字印花方法，其特征在于纺织品为羊毛、真丝绸、尼龙及氨纶/尼龙弹性织物。
全文摘要
本发明为数字印花墨水及其染料精制方法和数字印花方法。其墨水染料为精制后的食用柠檬黄和食用苋菜红和食用亮蓝和食用拼混黑色素，每一种色素配成的墨水组成配比为食用色素1～5％；润湿剂5～50％；增溶剂0～10％；防腐剂0～2％；其余是水。食品色素精制是溶解在有机溶剂中，过滤，再除去有机溶剂。数字印花方法为纺织品预处理；用数字印花机印花；对纺织品进行后处理。其预处理步骤为(1)将浆料、固体酸、尿素、硫酸钠和防腐剂溶于水配成溶液；(2)用溶液喷涂纺织品；(3)晾干去水。浆料用量为纺织品重量的1～4％；溶液中固体酸、尿素、硫酸钠和防腐剂浓度各为0.1～5％。食用色素数字印花墨水原料易得、安全、墨水稳定。
文档编号C09D11/02GK1504519SQ0215363
公开日2004年6月16日 申请日期2002年12月3日 优先权日2002年12月3日
发明者于伯龄, 姚云, 杨九瑞, 于磊岚 申请人:北京服装学院