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一种白色色浆的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种白色色浆的制作方法

1.本发明涉及打印技术领域,尤其涉及一种白色色浆。


背景技术:

2.白色色浆是以水为介质添加钛白粉和分散剂与其它添加剂分散而成的颜料色浆,钛白粉是一种经常使用的白色颜料色粉,它不仅能够通过散射光线提供较好的白度,还兼具极佳的遮盖性,是涂料行业常用的着色剂。
3.随着白色色浆的需求量越来越高,现有市场上的白浆有着亲水性强、密度大、易沉降、粘度及粒径上涨过大等缺陷;因此钛白色浆不适合长期储存,极易出现分层、沉淀的现象。目前,市场上的白浆有着几个常见问题:1、色浆稳定性差,2、容易分层和沉降,3、白度和遮盖率不足;白浆的稳定性会直接影响到使用的性能、品质、储存以及使用,例如白浆在出厂后粒径上涨过大,配制墨水后容易造成过滤困难、墨水参数不稳定、保质期短等问题,更严重则会导致打印机堵头。
4.因此,目前急需一种白度高、稳定性好、耐沉降性能好的白色色浆。


技术实现要素:

5.鉴于此,本技术为了克服上述缺陷,提供有一种白色色浆,该白色色浆稳定性好,且耐沉降时间长。
6.第一方面,本技术实施例提供了一种白色色浆,所述白色色浆包括重量百分比的以下组分:钛白粉45%~60%、水性分散剂8%~15%、醇类保湿剂0.5%~1%、消泡剂0.05%~0.2%及余量的水。
7.在一种可行的实施方式中,所述钛白粉为金红石型钛白粉。
8.在一种可行的实施方式中,所述钛白粉包括chemours科幕ti

pure r103、chemours科幕ti

pure r104、chemours科幕ti

pure r105、chemours科幕ti

pure r960、chemours科幕ti

pure r902、chemours科幕ti

pure r920、chemours科幕ti

pure r706、中的至少一种。
9.可选地,所述水性分散剂包括阴离子型分散剂和非离子型分散剂的混合物。
10.在一种可行的实施方式中,所述水性分散剂为丙烯酸共聚物水性分散剂。
11.在一种可行的实施方式中,所述丙烯酸共聚物水性分散剂包括嵌段聚丙烯酸共聚物、无规聚丙烯酸共聚物中的至少一种。
12.在一种可行的实施方式中,醇类保湿剂包括丙三醇、二甘醇、三甘醇、己内酰胺和聚乙二醇

400的至少一种。
13.在一种可行的实施方式中,所述消泡剂包括炔二醇类消泡剂。
14.在一种可行的实施方式中,所述白色色浆还包括杀菌剂,所述杀菌剂在所述白色色浆中的质量占比为0.05%~0.2%。
15.在一种可行的实施方式中,所述杀菌剂包括苯并异噻唑啉酮。
16.本发明的有益效果是:本技术提供的白色色浆,通过加入醇类保湿剂和水性分散剂,能够提升钛白粉在色浆中的润湿性和稳定性,通过水性分散剂、醇类保湿剂和消泡剂的配合使用,可使得所制备的白色色浆具有良好的耐沉降性,进一步提高白色色浆的稳定性,此外,本技术提供的白色色浆,粘度低、白度高,其采用相同的色浆用量,具有遮盖率强、溶剂兼容性大的优点,可有效降低色浆的使用量,提高墨水的调整空间。
具体实施方式
17.以下所述是本发明实施例的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明实施例原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应当视为本发明实施例的保护范围。
18.在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其它含义。
19.本技术提供一种白色色浆,该白色色浆包括重量百分比的以下组分:钛白粉45%~60%、水性分散剂8%~15%、醇类保湿剂0.5%~1%、消泡剂0.05%~0.2%及余量的水。
20.本技术提供的白色色浆中,通过加入醇类保湿剂和水性分散剂,能够提升钛白粉在色浆中润湿性和稳定性,还搭配使用消泡剂,可使得所制备的白色色浆具有良好的耐沉降性及较高的遮盖率,进一步提高白色色浆的稳定性。
21.作为本技术可选择的技术方案,钛白粉为金红石型钛白粉,金红石型晶体结构致密,折射率高,具有亮白度强、光泽好和性能稳定等优点,应用于白色色浆中可提高白色色浆的白度,可以采用硫酸法、氯化法、盐酸法等制备上述钛白粉,示例性的,采用硫酸法制备钛白粉:将钛铁粉与浓硫酸进行酸解反应生产硫酸亚钛,经水解生成偏钛酸,再经过煅烧、粉碎即得到钛白粉,当然,钛白粉可以是市售产品。
22.作为本技术可选择的技术方案,金红石型钛白粉包括chemours科幕ti

pure r103、chemours科幕ti

pure r104、chemours科幕ti

pure r105、chemours科幕ti

pure r960、chemours科幕ti

pure r902、chemours科幕ti

pure r920、chemours科幕ti

pure r706、中的至少一种,典型并非限定的实例有:金红石型钛白粉可以单独是chemours科幕ti

pure r104,可以单独是chemours科幕ti

pure r105,还可以是chemours科幕ti

pure r104和chemours科幕ti

pure r105组合等。
23.可选地,钛白粉在白色色浆中的质量占比为45%~60%,钛白粉在白色色浆中的质量占比具体可以是45%、46%、47%、48%、49%、50%、51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%、59%和60%,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
24.作为本技术可选择的技术方案,水性分散剂包括阴离子型分散剂和非离子型分散剂的混合物,其分子量介于2000~6000之间,本技术的阴离子分散剂可使钛白粉具有更好的分散效果,阴离子分散剂还可以结合非离子型分散剂使得在整个色浆体系保持一定的稳定性。
25.作为本技术可选择的技术方案,水性分散剂为丙烯酸共聚物水性分散剂,丙烯酸
共聚物水性分散剂具有出色的流动性、高光泽和着色力高的优点,具有长期的颜料分散储存稳定性,并且与各种水性体系有良好的相容性,白色色浆中通过加入丙烯酸共聚物水性分散剂和钛白粉,能够增加钛白粉的分散性,有利于提高白色色浆的白度、在相同的白度要求下,采用本技术的白色色浆进行印刷,可降低色浆的使用量,且在快速长时间打印(one pass)时遮盖率强。
26.作为本技术可选择的技术方案,丙烯酸共聚物水性分散剂包括嵌段聚丙烯酸共聚物、无规聚丙烯酸共聚物中的至少一种,可以理解的,丙烯酸共聚物水性分散剂可以是嵌段聚丙烯共聚物,还可以是无规聚丙烯酸共聚物,还可以是嵌段聚丙烯共聚物和无规聚丙烯酸共聚物的混合物,例如可以是joncryl hpd196、joncryl hpd586、joncryl hpd506、edaplan480、edaplan 689disperbyk

2015、disperbyk

2018、disperbyk

2010等。
27.可选地,丙烯酸共聚物水性分散剂在白色色浆中的质量占比为8%~15%,丙烯酸共聚物水性分散剂在白色色浆中的质量占比具体可以是8%、9%、10、11%、12%、13%、14%和15%等,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。经过多次试验发现,将丙烯酸共聚物水性分散剂添加量控制在上述范围内,有利于提高白色色浆的分散浸润性和稳定性、降低白色色浆高温放置的粒径变化率和粘度变化率。
28.作为本技术可选择的技术方案,醇类保湿剂包括丙三醇、二甘醇、三甘醇、己内酰胺和聚乙二醇

400的至少一种,典型并非限制性的,醇类保湿剂可以是丙三醇,还可以是三甘醇,还可以是丙三醇和聚乙二醇

400的混合物等。
29.可选地,醇类保湿剂在白色色浆中的质量占比为0.5%~1%,醇类保湿剂在白色色浆中的质量占比具体可以是0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%和1%,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。经过实验发现,将醇类保湿剂在白色色浆中的重量占比控制在0.5%~1%范围内,有利于提高白色色浆的白度和稳定性。
30.在本技术可选择的技术方案中,消泡剂包括炔二醇类消泡剂,本技术的炔二醇类消泡剂具有较小的表面张力,其表面活性高,消泡能力强,炔二醇类消泡剂存在于白色色浆中,能够抑制白色色浆中泡沫的产生或消除已产生泡沫的同时,还能兼具润湿分散的效果,提高白色色浆的稳定性和白度。
31.可选地,消泡剂在白色色浆中的质量占比为0.05%~0.2%,消泡剂在白色色浆中的质量占比具体可以是0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%、0.1%、0.12%、0.14%、0.18%、0.19%和0.2%,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。经过实验发现,消泡剂在白色色浆中的重量占比控制在0.05%~0.2%范围内,有利于提高白色色浆的耐沉降性。
32.在本技术可选择的技术方案中,白色色浆中还包括杀菌剂,杀菌剂在白色色浆中的质量占比为0.05%~0.2%,杀菌剂在白色色浆中的质量占比具体可以是0.05%、0.07%、0.1%、0.15%和2%,但并不仅限于所列举的数值,该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
33.杀菌剂包括苯并异噻唑啉酮。
34.余量的水可以是自来水、去离子水、蒸馏水中的至少一种,优选地,水为去离子水,从而能够降低颜料中的杂质,也可以降低对墨水中的其他组分的影响。
35.下面根据本技术白色色浆的制备方法对本技术做进一步的说明。
36.本技术白色色浆的制备方法,包括以下步骤:
37.步骤1、按照质量百分比分别称取钛白粉45%~60%、水性分散剂8%~15%、醇类保湿剂0.5%~1%、消泡剂0.05%~0.2%、杀菌剂0.05%~0.2%及余量的水。
38.步骤2、在室温条件下,将步骤1称取好的水性分散剂、消泡剂、醇类保湿剂、杀菌剂和水混合搅拌均匀,再加入钛白粉进行高速分散,分散时间不应少于120min。
39.步骤3、将步骤2得到的物料采用直径为0.25mm~0.35mm的研磨珠进行研磨,得到研磨色浆,该研磨色浆的平均粒径为350nm~450nm。
40.步骤4、将步骤3得到的研磨色浆过滤得到白色色浆;上述过滤操作采用孔径为0.5μm~1.0μm的聚丙烯和玻璃纤维的过滤器。通过上述搅拌、分散、研磨、过滤等操作即可得本技术的白色色浆,上述生产工艺简单,可实现大规模工业化生产,得到的白色色浆稳定性好,沉降率小,遮盖率高,与醇类、醚剂兼溶性好,可广泛应用于涂料、打印等技术领域。
41.以下通过具体的实施例与对比例对本技术做进一步的说明,但本技术并不限于此特定例子。本技术以上及以下提及的各组分的百分比均为重量百分比,除特殊说明的以外,均是该组分占颜料墨水总重量的百分比。
42.1、白色色浆的配制:实施例1及对比例1~5:
43.按下表1中所示重量百分比组成制备白色色浆为实施例1;更换钛白粉的种类制备的白色色浆为对比例1;分别调整丙烯酸共聚物水性分散剂、醇类保湿剂和消泡剂不在本技术限定范围制备的白色色浆为对比例2~5。
44.表1:实施例和对比例1~5的白色色浆配置
[0045][0046]
2、性能测试
[0047]
(1)将上述表1配制的白色色浆进行粘度变化率和粒径变化率测试;粘度测试仪器为:brookifld dv

ii+pro;粒径测试仪器为:malvern nano

s90。测试结果如下表2所示:
[0048]
表2:色浆稳定性参数测试:
[0049][0050][0051]
表2中的高温指在60℃的恒温烘箱中高温储存静止后取出,室温放置至恢复室温后测量其参数。变化率=(高温

常温)
÷
常温。
[0052]
(2)将上述表1配制的白色色浆进行常温放置测试,将上述实施例1及对比例1~5制备的白色色浆称取50ml倒入100ml的量筒中密封常温放置,待色浆沉降后,测量表层分水沉降的高度,具体数据见表3。
[0053]
表3.实施例1及对比例1~5常温放置测试
[0054][0055]
(3)将上述表1配制的白色色浆进行配置墨水,测试其白度遮盖率,具体实施方法为:使用同墨水配方分别进行打印对比,结果如下表4所示:
[0056]
表4.实施例1及对比例1~5白度及遮盖对比:
[0057][0058]
表4中评定等级由好到差排列为:a++、a+、a

、b+、b

、c+、c

;打印对比使用机器及打印介质均一致。
[0059]
根据上述表1~4的数据可知:
[0060]
本技术实施例1制备的白色色浆,其稳定性及防沉淀性能均比对比例样品的表现更好,并且白度和遮盖率较高,可以有效解决普通白色色浆稳定性差,易沉降等问题。
[0061]
在实施例1和对比例2~3中,当丙烯酸共聚物水性分散剂的用量大于或小于本技术限定的范围时,其制备的白色色浆存在粒径和粘度返出上涨过大、白度及遮盖效果差、稳定性差的问题。
[0062]
实施例1和对比例4~5中,当醇类保湿剂和杀菌剂的用量大于或小于本技术限定的范围时,其制备的白色色浆存在粒径和粘度返出、参数变化率过大、白度遮盖差、稳定性差的问题。
[0063]
对比例1采用石原类钛白粉制备白色色浆,其制备的白色色浆存在粒径和粘度返出上涨过大稳定性较差,相比于对比例2~4耐沉降性能稍好一些,但是其耐沉降性能远远不如本技术实施例1制备的白色色浆。
[0064]
对比例1~5制备的白色色浆,在配置墨水的同配方体系中需添加更多量才能达到实施例的原程度的白度遮盖率,对比例1~5相比实施例1的白度及遮盖率明显不足。
[0065]
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围。