荧光色浆制备及其墨水性能研究

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苯并吡喃类荧光染料因为具有荧光量子产率高、光稳定性好、斯托克斯位移大及光学性质可调等优点,纺织品的喷墨印花与传统印花及染色工艺相比,可以提高印花精细度并且节能、省水、污染少,有利于环保。目前荧光染料在喷墨印花中的应用较少,主要是因为荧光染料的结构特点使其在溶液中不易稳定分散,容易出现较大颗粒堵塞喷头现象。分别研究了荧光染料色浆的稳定性、各种添加剂对荧光墨水性能的影响、荧光墨水稳定性及转移印花后织物性能。采用湿磨法将四种苯并吡喃类荧光染料和分散剂共同研磨制成色浆,并对其稳定性进行分析,通过优化研磨工艺改善荧光染料色浆的稳定性。研磨6h后,荧光橙2GFL、荧光黄8GFF、荧光桃红BG、荧光红G四种荧光染料色浆的平均粒径分别为229nm、210nm、161nm、204nm,其中荧光桃红BG研磨后粒径最小;随研磨时间的延长色浆荧光强度降低。随着离心时间的增加四种荧光染料色浆的比吸光度逐渐降低,其中荧光桃红BG的比吸光度为78.1%,离心稳定性较好。在55℃下放置5d荧光染料色浆的粒径有所增加,其中荧光橙2GFL和荧光桃红BG粒径的增加率为4.7%和7.5%,它们的热稳定性能较好,而荧光黄8GFF和荧光红G粒径的增加率分别为11.3%和16.1%;加热处理过后荧光染料色浆的荧光强度有所降低。在湿磨法的基础上再采用界面聚合法对荧光染料进行包覆制备荧光染料色浆。随着乳化剂用量的增加,荧光染料色浆的粒径逐渐减小,荧光染料色浆荧光强度降低。在55℃下放置5d荧光染料色浆的粒径有所增加,相对于湿磨法,用界面聚合法制备的荧光黄8GFF和荧光红G的热稳定性更好,达到8.3%和12.3%。在-5℃下放置24h后,荧光橙2GFL、荧光黄8GFF、荧光桃红BG和荧光红G粒径的增加率分别为7.0%、4.2%、9.4%和6.6%,其中荧光橙8GFF冷藏后粒径变化率最小,冻融稳定性最好,而荧光红BG的冻融稳定性较差。其后通过对各种添加剂的优化选择,选用湿磨法制备的荧光染料色浆配制出稳定性好的荧光染料墨水。加入不同种类的有机溶剂,四种荧光墨水粘度的变化趋势是相近的。在墨水中加入有机溶剂会使其荧光强度有所提高。经过加热处理后,以1,2-丙二醇作为溶剂的荧光墨水热稳定性较差,而添加乙二醇的荧光墨水热稳定性较好。当荧光墨水中加入吐温-80时,表面张力为三种表面活性剂中最大的,而NP-12和X-100的表面张力相差不大。在墨水中加入表面活性剂会使荧光墨水的荧光强度有所提高,经过冷藏处理后,加入吐温-80的荧光墨水冻融稳定性较差,而添加X-100的荧光墨水冻融稳定性较好。随pH调节剂用量的增加四种荧光墨水的电导率不断增大。增加三乙醇胺的用量,四种荧光墨水的荧光强度不断增大。随着离心时间的增加四种荧光染料墨水的比吸光度延长不断下降,荧光橙2GFL、荧光黄8GFF、荧光桃红BG和荧光红G染料墨水,离心稳定性能良好,离心50min后的四种荧光染料墨水比吸光度分别为81.8%、81.2%、83.9%和82.5%。经过加热处理后,四种墨水的粘度、表面张力和pH值的变化不大,而粒径会有所增加,其增加率分别为4.0%、6.9%、5.3%和10.2%。经过冷藏处理后,墨水的粘度、表面张力和pH值的变化不大,而粒径会有所增加,分别为7.5%、8.7%、8.6%和14.5%。经过静置后,墨水的粘度、表面张力和pH值的变化不大,而粒径会有所增加分别为2.7%、4.6%、3.3%和8.1%。随着转移温度和转移时间的增加,涤纶织物荧光强度不断增大,在温度为220℃、时间为50s时,织物的荧光强度最大。对印花后的涤纶织物进行了表征,对织物的荧光反射率和色牢度等进行了分析。采用湿磨法制备的荧光染料色浆的粒度和稳定性都可以达到制备墨水的要求;但采用界面聚合制备的色浆的粒度偏大,工艺有待于进一步提高。制备出的荧光染料墨水稳定性好,能强烈发射荧光,印制织物色牢度好,适用于纺织品喷墨转移印花。
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