【集萃网观察】喷墨打印是通过电信号控制墨水沉积在基质上的一种非乡1击、非接触式的印刷方法。其优良的打印质量和简便的操作,使得喷墨打印在建筑,工程图纸设计,办公印刷等方面得到了广泛得应用。近些年,随着数字技术的出现,以及电子分色、配色技术在纺织业的应用,人们已经开始将纸张的喷墨打印技术应用于纺织品印花上,产生了纺织品的喷墨印花。所谓纺织品的喷墨印花就是将含有色素的墨水,经喷墨打印机的喷嘴喷射到基质上,通过计算机控制形成图案,再经过后处理得到的具有一定光牢度、湿牢度、色泽鲜艳的印花织物。普通的纺织品印花主要是采用平网式和滚筒式,这两种方法虽然速度快,产量高,但是流程长,工序多,印制的图像更新慢无法及时跟上流行的时尚。采用喷墨印花的方法不仅大大提高了图像设计的效率,满足个性化要求,而且降低了成本,日益受到纺织界的关注冈。本文主要对喷墨印花用墨水的性能及所用色素的种类进行了介绍,对未来的发展趋势做出预测。
1 喷墨印花用墨水的组成及性能要求
目前,纸张用的喷墨打印墨水研究已经接近成熟,但织物喷墨印花用墨水的研究才处于起步阶段,而目角于织物纤维类别的不同,各项牢度要求与纸张打印有着明显的区别,所以织物喷墨印花的墨水配方组成和性能必须要有严格的标准,才能适合用于喷墨印花系统。喷墨印印花用墨水的成分组成一般包括色素Of料或染料,或是混合内冰、有机溶剂和添加剂(引发剂,防菌剂,分散剂,pH调节剂,保湿剂)等。
喷墨印花用墨水性能的要求如下
(1)在基质上能产生高质量的图案;
(2)具有良好的光牢度和湿牢度;
(3)墨水不能堵塞喷嘴,粒径控制在1um以下;
(4)可以长期储存,打印效果不受影响;
(5)墨水的物理性质,如粘度,电导率,表面张力都在规定范围内(Cu喷墨技术要求粘度为2-1OmPa.s,DOD喷墨技术要求粘度为10-30mPa.s,导电率在750s/cm以上,表面张力在30-50mN/m);
(6)墨水无毒,安全,不易燃。
2 喷墨印花色素的种类
纺织品的喷墨印花使用的色素包括颜料和染料。染料主要有活性染料、酸性染料、分散染料,金属络合染料最近也有应用。通过喷墨印花所得到的织物表面的染料绝对量低于传统印花,因此,需要通过一些前处理,提高染料在纤维上的饱和度。其中活性染料和酸性染料都需要前处理和后处理来提高染料的固色。而分散染料的后处理相对比较简单,只需高温烘干即可
2.1活性染料
活性染料主要是用来染棉纤维。良好的水溶性,牢度高是活性染料被应用到喷墨印花中的主要原因。采用的染料结构类型主要有两类:一类是二氯二嗓类,另外一类是乙烯矾硫酸醋类。后者由于在碱性条件下乙烯矾与离子化的纤维素形成共价键,因此可以获得较好的水洗牢度和光牢度。但是在活性染料的后处理液中水解的染料占有不小的比例,增加了成本并加重了环境污染问,也极易造成沾色。有专利报道含有一氯三啼基的活性染料具有良好的热性能,适合用于纺织品的喷墨打印。下列是一些具有一氯-嗓基的活性染料:
C.1活性黄3,6,12,18
C.1.活性橙2,5,13,20
C.1.活性红3,4,7,12,13,15,16,24,26,29,31,32,33,43,45,46,58,29
C.1.活性紫1,2
C.1.活性蓝2,3,5,7,13,14,15,25,26,39,40,41,46
C.1.活性绿5,8
C.1.活性棕1,2,7,8,9,11,14
C.1.活性黑1,3,8,10,12,13
活性染料复配成的喷墨印花墨水组成代表例见表1
2.2 酸性染料
酸性染料适用于毛,丝和尼龙的染色。由于范德华力是酸性染料和纤维间的主要吸引力。分子体积小导致酸性染料和纤维间的范德华力较弱,另外酸性染料和纤维问的负电荷排斥力也降低了它们相互的作用力,导致附着性差。因此,需要对织物进行前处理,提高染料和织物问的结合力。有人嚼棉纤维阳离子化改性,采用的是带有非活性的季钱盐交联剂,取得了不错的效果。加人阳离子聚合物目的在于吸引固定相反电荷的染料分子,这些聚合物上含有的活性基团能够与纤维反应形成交联。但是采用阳离子型的处理剂容易使某些染料产生色变。常见使用的品种有:
C.I.酸性黑2,7,24,26,48,52,58,60,107,109,118,119,131
C.I.酸性红1,8,,17,32,35,37,42,52,57,92,115,IL9,131,133,134,154,186,249,254,259
C.I.酸性蓝9,29,62,102,104,113,117,120,175,181,205,207,220,221
C.I一酸性黄3,17,19,23,25,29,38,49,59,61,72,79,110,127,135,143,219,227
由酸性染料复配成的喷墨印花墨水组成代表例见表2
2.3 分散染料
分散染料主要用于涤纶织物的染色。分散染料需要研磨成细小的颗粒才能使用,颗粒大,溶解效果差,也容易堵塞喷嘴,颗粒太小又容易聚集成大颗粒,也不适合用于喷墨印花,分散染料需要有机助溶剂才能溶解,并目.需要分散剂的加人才能稳定的在墨水中存在。有报道显示带有烷烃氨基的分散染料可以提高光牢度。经常使用的品钟有,葱酿,酞蓄染料,毗咯琳,氧杂葱,吩嚓,次甲基,毗吮酮,氨基毗哇等。