一种用于数码喷墨的水性纳米色浆的生产方法及带超声波发生装置的容器

摘要

本发明涉及一种用于数码喷墨的水性纳米色浆的生产方法，其为先将分散剂、颜料、助剂和蒸馏水经高速分散混合制得混合溶液，分散剂的加入量为分散剂加入总量的45～65重量％；再将混合溶液由带超声波发生装置的容器经循环泵输入卧式磨砂机进行循环研磨，在进行循环研磨时分步分次的加入剩余的35～55重量％分散剂，每次当混合溶液加入分散剂后，使混合溶液的粘度不大于250cps；在循环研磨后的的混合溶液中加蒸馏水稀释，再经过滤后即为用于数码喷墨的水性纳米色浆。本发明还涉及用于数码喷墨的水性纳米色浆的生产方法中带超声波发生装置的容器。本发明具有能降低研磨设备损耗、提高研磨效率和使物料颗粒的粒径分布指数在1.1以下的优点。

权利要求

1.一种用于数码喷墨的水性纳米色浆的生产方法，包括先将分散剂、颜料、助剂和蒸馏水经高速分散混合制得混合溶液；再将混合溶液由卧式磨砂机进行循环研磨，使混合溶液中的物料颗粒细度达到150～250nm；在循环研磨后的的混合溶液中加蒸馏水稀释，再经过滤后即为用于数码喷墨的水性纳米色浆；其特征是在制备混合溶液时分散剂的加入量为分散剂加入总量的45～65重量％，混合溶液的粘度在50～250cps；混合溶液进行循环研磨时混合溶液加入带超声波发生装置和冷凝夹层的容器中，混合溶液由输液泵输入卧式磨砂机进行研磨，混合溶液经研磨后由输液泵输入带超声波发生装置的容器中，然后由循环泵输入卧式磨砂机进行研磨，混合溶液由此进行循环研磨，至混合溶液中的物料颗粒细度达到150～250nm；在混合溶液进行循环研磨过程中，分步分次的加入剩余的35～55重量％分散剂，每次当混合溶液加入分散剂后，使混合溶液的粘度不大于250cps。

说明书

一种用于数码喷墨的水性纳米色浆的生产方法及带超声波

发生装置的容器

一、技术领域

[0001] 本发明涉及一种水性纳米色浆的生产方法，尤其涉及一种用于数码喷墨的水性纳米色浆的生产方法及带超声波发生装置的容器。二、背景技术

[0002] 喷墨打印是一种非接触式打印技术，图案是靠不同颜色的微小墨滴直接在材料表面混合形成的。因此，墨滴的形成，形状和大小对喷墨印花图案的质量有非常重要的影响。目前商业打印喷墨头的液滴喷射体积已经可以小到1～1.5pL(picoliters，缩写pL，1pL-12
＝1×10 L)，这对数码喷墨墨水的研发和生产提出了更高的要求；现有用于数码喷墨的水性纳米色浆的生产方法为：先将分散剂、颜料、助剂和蒸馏水经高速分散混合；再将混合后的溶液加入低速搅拌的容器中，经输液泵输入卧式磨砂机进行循环研磨，溶液经研磨后由输液泵输入低速搅拌的容器中，溶液由此进行循环研磨，使溶液中的物料颗粒细度达到
150～250nm；经碾磨后的的溶液经加蒸馏水稀释及过滤后成为用于数码喷墨的水性纳米色浆；但该方法存在的缺点为(1)、由于物料在分散混合后的粘度较高，在加入低速搅拌的容器中进行循环研磨时对磨砂设备的损坏较大；(2)、在溶液在进行循环研磨时，溶液由卧式磨砂机磨砂后再进入低速搅拌的容器后，溶液中的物料颗粒又会松散络合，形成颗粒聚集体，从而使碾磨效率降低；(2)、经循环研磨后溶液中的物料颗粒的粒径分布变宽，其为分布指数在1.2以上。
三、发明内容

[0003] 针对上述缺点，本发明的目的在于提供一种能降低研磨设备损耗、提高研磨效率和使物料颗粒的粒径分布指数在1.1以下的用于数码喷墨的水性纳米色浆的生产方法。

[0004] 本发明的技术内容为，一种用于数码喷墨的水性纳米色浆的生产方法，包括先将分散剂、颜料、助剂和蒸馏水经高速分散混合制得混合溶液；再将混合溶液由卧式磨砂机进行循环研磨，使混合溶液中的物料颗粒细度达到150～250nm；在循环研磨后的的混合溶液中加蒸馏水稀释，再经过滤后即为用于数码喷墨的水性纳米色浆；其特征是在制备混合溶液时分散剂的加入量为分散剂加入总量的45～65重量％，混合溶液的粘度在50～250cps；混合溶液进行循环研磨时混合溶液加入带超声波发生装置和冷凝夹层的容器中，混合溶液由输液泵输入卧式磨砂机进行研磨，混合溶液经研磨后由输液泵输入带超声波发生装置的容器中，然后由循环泵输入卧式磨砂机进行研磨，混合溶液由此进行循环研磨，至混合溶液中的物料颗粒细度达到150～250nm；在混合溶液进行循环研磨过程中，分步分次的加入剩余的35～55重量％分散剂，每次当混合溶液加入分散剂后，使混合溶液的粘度不大于250cps。

[0005] 在上述生产方法中颜料和染料、保湿剂、分散剂、表面活性剂为常规制备用于数码喷墨的水性纳米色浆所常用的物料；其中

[0006] 颜料和染料有炭黑；钛白；氧化铁红、铬黄、铅铬绿、铁蓝、钴蓝、群青、颜料黄1、3、12、13、14、17、65、73、74、128、151；颜料红170、185、187、238、269；颜料橙38；颜料蓝15:3、
15:4；颜料紫25；分散黄1、3、5、7、13、23、54、60、61、71、114、141、201；分散红1、4、11、17、
50、60、135、167、210；分散蓝14、26、56、72、359、360；分散棕24、26、27；分散橙1、3、25；分散紫1、26、28。

[0007] 在上述用于数码喷墨的水性纳米色浆的生产方法中，带超声波发生装置的容器包括容器外壳、容器内壳和超声波发生装置；容器内壳安装在容器外壳内，并与容器外壳形成一密闭的夹层；超声波发生装置安装在容器内壳下端的外壁上；在容器外壳上设有一冷却水进口和一冷却水出口；在容器内壳下端连接有一输液管。

[0008] 在上述生产方法中颜料、保湿剂、分散剂、表面活性剂的混合比例与常规制备用于数码喷墨的水性纳米色浆时的混合比例相同。

[0009] 本发明与现有技术相比具有以下优点：

[0010] 1、混合溶液在进行研磨的初始粘度低，降低了混合溶液在碾磨过程中对研磨设备的损耗。

[0011] 2、溶液中的物料颗粒在带超声波发生装置的容器中不会松散络合形成颗粒聚集体，从而使碾磨效率提高。

[0012] 3、颜料颗粒的粒径分布指数在1.1。四、附图说明

[0013] 图1为本发明中带超声波发生装置的容器的结构示意图。五、具体实施方式

[0014] 例1：如图1所示，带超声波发生装置的容器包括容器外壳1、容器内壳2和超声波发生装置3；容器内壳2安装在容器外壳1内，并与容器外壳1形成一密闭的夹层4；超声波发生装置3安装在容器内壳2下端的外壁上；在容器外壳1上设有一冷却水进口1.1和一冷却水出口1.2；在容器内壳2下端连接有一输液管2.1；其工作过程为混合溶液由容器内壳2的输入口2.2加入，超声波发生装置3对混合溶液超声波作用，防止分散的颜料颗粒在容器内壳2中重新聚集，混合溶液由输液管2.1经输液泵输入卧式磨砂机进行研磨，混合溶液在研磨后再经输液泵由输入口2.2输入容器内壳2中；冷却水由冷却水进口1.1进入密闭的夹层4中对超声波发生装置3和容器内壳2中的混合溶液进行冷却，冷却水再由冷却水出口1.2流出。

[0015] 在下列实施例中，分散剂为德国毕克公司生产的Dispermat分散剂；颜料为常州亚邦集团生产的分散黄54；表明活性剂为美国杜邦公司生产的Zonyl FSA表面活性剂；保湿剂为Lipo Chemical Inc.生产的Liponic EG-1保湿剂；卧式磨砂机为Eiger Mill Mini250实验室磨砂机，使用0.3mm氧化锆陶瓷珠；

[0016] 例2：(1)、将300g分散黄54、120g分散剂、1g表面活性剂、50g保湿剂和349g的蒸馏水经高速分散混合制得混合溶液，混合溶液的粘度为240cps；

[0017] (2)、将上述混合溶液加入带超声波发生装置的容器中，混合溶液由输液泵输入卧式磨砂机进行研磨，混合溶液经研磨后由输液泵输入带超声波发生装置的容器中，然后由循环泵输入卧式磨砂机进行研磨，混合溶液由此进行循环研磨，至混合溶液中的物料颗粒细度达到155～158nm；在混合溶液进行循环研磨过程中，逐步分批加入80g分散剂，每次当混合溶液加入分散剂后，混合溶液的粘度不大于250cps；

[0018] (3)、向碾磨后的的混合溶液中加蒸馏水稀释使颜料的重量浓度为15％，再经过滤后成为用于数码喷墨的水性纳米色浆。

[0019] 对比例：(1)、将300g分散黄54、200g分散剂、1g表面活性剂、50g保湿剂和349g的蒸馏水经高速分散混合制得混合溶液，混合溶液的粘度为1000cps；

[0020] (2)、将上述混合溶液加入低速搅拌的容器中，混合溶液由输液泵输入卧式磨砂机进行研磨，混合溶液经研磨后由输液泵输入低速搅拌的容器中，然后由循环泵输入卧式磨砂机进行研磨，混合溶液由此进行循环研磨，至混合溶液中的物料颗粒细度达到185～192nm；

[0021] (3)、向碾磨后的的混合溶液中加蒸馏水稀释时颜料的重量浓度为15％，再经过滤后成为用于数码喷墨的水性纳米色浆。

[0022] 用Nanotrac NPA151光散射纳米粒径分析仪测试色浆中的颜料粒径分布；例1制得的色浆和对比例制得的色浆的对比数据如表1：

[0023]对比例 例2
研磨时间 7小时 4.5小时
光强平均粒径(MI) 189nm 156.4nm
数均平均粒径(MI) 112.5nm 103nm
粒径分布指数(D) 1.219 1.080