本發明屬于熱升華墨水領域，具體涉及一種基于分散染料的熱升華墨水的制備方法。
背景技術：
熱升華墨水(又稱熱轉印墨水)就是把低能量、易升華的分散染料制作成數碼打印墨水，先打印在轉印紙上，然后通過加熱等方式將對應的圖案轉印到化纖布料等材質上，非常適合個性化發展的市場需要和環保的要求。
轉印圖案色彩鮮艷，層次豐富，其效果可與印刷相媲美。不同之處在于熱轉印是在高溫下使熱轉印墨水受熱升華，滲入介質表面，凝華后即可形成的圖像。所以，不會在介質表面形成膠膜，并且圖像不脫落，不龜裂，而且耐光性很強，很長時間不會褪色。
現有的熱升華墨水制備工藝復雜并且原料種類繁多，因此導致成本具高不下。而且由于原料品種較多，通常難以滿足著色率、上色率和色牢度的要求；而且通常含有若干種化學成分，環保性有待提高。
技術實現要素：
本發明目的是為了克服現有技術的不足而提供一種基于分散染料的熱升華墨水的制備方法。
為達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：一種基于分散染料的熱升華墨水的制備方法，它包括以下步驟：
(a)向容器中依次加入水、分散劑、溶劑和表面活性劑，進行剪切分散；再向所述容器中繼續加入分散染料，進行攪拌分散得第一混合物；所述第一混合物包括以下重量份的組分：分散染料15～25份、溶劑25～35份、水40～70份、表面活性劑0.5～5份和分散劑5～10份；
(b)采用不同粒徑的氧化鋯珠對所述第一混合物進行研磨，所述氧化鋯珠的粒徑由大變小；
(c)將步驟(b)的產物進行離心分離，過濾取濾液；向濾液中加入與所得濾液相同質量的水，除去大顆粒殘渣得到色漿；
(d)將所述色漿與潤濕劑、流平劑、溶劑和水配制成熱升華墨水即可；所述熱升華墨水中各組分的質量比例為：15～50％色漿、1～10％潤濕劑、1～10％流平劑、30～50％水和5～25％溶劑。
優化地，所述溶劑為選自多羥基醇中的一種或多種組成的混合物，所述多羥基醇包括二甘醇、乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、d-山梨醇、甘油、1,2,6-己三醇和三羥甲基丙烷。
優化地，所述表面活性劑為木質素磺酸鹽，其磺化度為1.05～2.0mmol/g。
進一步地，所述表面活性劑為木質素磺酸鈉，其磺化度為1.5～1.8mmol/g。
優化地，分散劑為選自苯乙烯-馬來酸酐共聚物、聚乙二醇、eo-po嵌段共聚物和eo-po-eo三嵌段共聚物中的一種或多種組成的混合物。
優化地，所述分散染料為分散紅、分散黃、分散藍或分散黑染料。
優化地，所述步驟(b)中，依次使用0.6～0.8mm、0.4～0.6mm、0.25～0.35mm和0.1～0.2mm規格的氧化鋯珠進行研磨使得染料顆粒的粒徑達到d90≤200nm、d80≤150nm和d75≤100nm的范圍。
優化地，所述步驟(c)中，所述濾液的染料固含量為15～25％；步驟(d)中，所述熱升華墨水的固含量為2～5％。
由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：本發明基于分散染料的熱升華墨水的制備方法，通過控制各組分的含量，并利用粒徑由大變小的氧化鋯珠對第一混合物進行研磨，并用得到的色漿與其它組分進行配制得到墨水，這樣一方面能夠確保分散染料顆粒保持良好的粒度，即d90≤200nm；另一方面能夠使得色漿具有良好的儲存穩定性，而且墨水具有優異的色牢度、色強度，合適的表面張力、電導率和粘度；在工藝步驟簡單、原料少、成本較低的條件下能夠滿足使用的要求。
具體實施方式
本發明基于分散染料的熱升華墨水的制備方法，它包括以下步驟：(a)向容器中依次加入水、分散劑、溶劑和表面活性劑，進行剪切分散；再向所述容器中繼續加入分散染料，進行攪拌分散得第一混合物；所述第一混合物包括以下重量份的組分：分散染料15～25份、溶劑25～35份、水40～70份、表面活性劑0.5～5份和分散劑5～10份；(b)采用不同粒徑的氧化鋯珠對所述第一混合物進行研磨，所述氧化鋯珠的粒徑由大變小；(c)將步驟(b)的產物進行離心分離，過濾取濾液；向濾液中加入與所得濾液相同質量的水，除去大顆粒殘渣得到色漿；(d)將所述色漿與潤濕劑、流平劑、溶劑和水配制成熱升華墨水即可；所述熱升華墨水中各組分的質量比例為：15～50％色漿、1～10％潤濕劑、1～10％流平劑、30～50％水和5～25％溶劑。通過控制各組分的含量，并利用粒徑由大變小的氧化鋯珠對第一混合物進行研磨，并用得到的色漿與其它組分進行配制得到墨水，這樣一方面能夠確保分散染料顆粒保持良好的粒度，即d90≤200nm；另一方面能夠使得色漿具有良好的儲存穩定性，而且墨水具有優異的色牢度、色強度，合適的表面張力、電導率和粘度；在工藝步驟簡單、原料少、成本較低的條件下能夠滿足使用的要求。
溶劑選自多羥基醇中的一種或多種組成的混合物，多羥基醇包括二甘醇、乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油、1,2,6-己三醇和三羥甲基丙烷，優選使用二甘醇、1,6-己二醇和1,2,6-己三醇，最優的是1,6-己二醇，這有利于染料表面的充分濕潤而與表面活性劑、分散劑進行表面作用吸附。表面活性劑為木質素磺酸鹽(可以是鈉鹽、鉀鹽等)，其磺化度為1.05～2.0mmol/g；優選為木質素磺酸鈉，磺化度為1.5～1.8mmol/g，木質素磺酸鹽的數均分子量通常為200～10000。苯乙烯-馬來酸酐共聚物的結構通式為：
所述步驟(b)中，依次使用0.6～0.8mm、0.4～0.6mm、0.25～0.35mm和0.1～0.2mm的氧化鋯珠進行研磨，使得染料顆粒的粒徑達到d90≤200nm、d80≤150nm和d75≤100nm的范圍，以進一步提高染料的分散性。所述步驟(c)中，所述濾液的染料固含量為15～25％；步驟(d)中，所述熱升華墨水的固含量為1.5～5％；不同的分散染料通常選用不同的固含量，如分散黃染料優選為2％、分散藍染料優選為3％、分散紅染料優選為4％以及分散黑染料優選為5％。
下面將結合對本發明優選實施方案進行詳細說明。
實施例1-14、對比例1-3
實施例1-14、對比例1-3分別提供一種基于分散染料的熱升華墨水的制備方法，它包括以下步驟：
(a)向容器中依次加入水、分散劑、溶劑和表面活性劑，進行剪切分散；再向所述容器中繼續加入分散染料，進行攪拌分散得第一混合物(第一混合物的各組分含量如表1所示)；
(b)依次使用0.6～0.8mm、0.4～0.6mm、0.25～0.35mm和0.1～0.2mm的氧化鋯珠對第一混合物各研磨2小時，使得染料顆粒的粒徑為d90≤200nm、d80≤150nm和d75≤100nm；
(c)向步驟(b)的產物(產物的染料固含量約為20％)中加入與其相同質量的水，然后離心分離除去大顆粒殘渣，使用三級在線過濾器過濾，過濾得色漿(固含量降至10％左右)；
(d)取20g色漿與10g潤濕劑、10g流平劑、10g溶劑和50g水配制成熱升華墨水即可。
對比例4
本例提供一種基于分散染料的熱升華墨水的制備方法，它與實施例12中的步驟基本一致，不同的是：步驟(b)，中僅采用0.6～0.8mm的氧化鋯珠進行研磨。
對比例5
本例提供一種基于分散染料的熱升華墨水的制備方法，它與實施例12中的步驟基本一致，不同的是：步驟(b)，采用0.1～0.2mm的氧化鋯珠進行研磨。
對比例6
本例提供一種基于分散染料的熱升華墨水的制備方法，它與實施例12中的步驟基本一致，不同的是：不包含步驟(c)。
表1實施例1-14、對比例1-3中熱升華墨的原料配方比
穩定性測試：上述各例中的色漿，在60℃放置觀察其分層的時間；至于色牢度、色強度、表面張力、粘度和電導率則是最終配制的墨水的性質，其結果列于表2中。
表2基于實施例1-14、對比例1-3中色漿的熱升華墨的使用性能測試表
從表2中可以看出，實施例12-14中的色漿具有更好的穩定性，可見將苯乙烯-馬來酸酐共聚物、eo-po嵌段共聚物和eo-po-eo三嵌段共聚物與其它組分具有更好的分散效果，而苯乙烯-馬來酸酐共聚物的效果最好，這可能是因為它是離子型聚合物，與木質素磺酸鈉具有更好的協同作用，而且均勻吸附在染料顆粒的表面而產生相對平衡，從而提高它們的分散性和在液相中的懸浮性。另外從實施例6-11中可以看出，溶劑對其穩定性也有一定的影響，優選使用1,6-己二醇，這可能是因為它能夠有效溶解離子型聚合物和木質素磺酸鈉而促進它們的均勻分散。木質素磺酸鈉的磺化度對于色漿的穩定性起著非常重要的作用，一旦其超過合適的范圍將導致色漿變得不穩定，這是因為木質素磺酸鈉與染料表面的電荷之間的相互吸引被打破。更重要的是，此時的色漿在配置成墨水后具有意想不到的技術效果：具有優異的色牢度，這樣能夠提高墨水的熱轉印效果和質量。對比例4～6中，如果不采用不同大小的氧化鋯珠依次進行研磨或者不用水降低固含量后就加入潤濕劑、流平劑等，會導致研磨得到的漿料中染料顆粒粒徑過大且分布不均勻，使得其固含量降低且不利于其穩定存放和打印的性能。
上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本發明的內容并據以實施，并不能以此限制本發明的保護范圍。凡根據本發明精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。