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噴墨印花工藝對(duì)油墨的要求
集萃印花網(wǎng)  2015-07-27

    【集萃網(wǎng)觀察】數(shù)碼噴墨印花中,油墨的高速?lài)娚涫菦Q定性的因素,決定了紡織品基質(zhì)是否能成功實(shí)施噴印。必須仔細(xì)按配方配制油墨,以使所用油墨的物理和化學(xué)特性符合最佳的工藝參數(shù),確保有效的印花操作和在織物表面獲得滿(mǎn)意的印花圖案。

    用于高速數(shù)碼噴墨印花的油墨配方要求性能均衡,確保油墨應(yīng)用前穩(wěn)定性最佳,使高速?lài)娚錈o(wú)障礙運(yùn)行。當(dāng)油墨撞擊到織物表面時(shí),油墨微滴應(yīng)該具有滿(mǎn)意的潤(rùn)濕/吸收特性。這可在織物的印前預(yù)處理中進(jìn)行控制。

    顯然,油墨配方必須適用于特定類(lèi)型的噴墨印花系統(tǒng),無(wú)論是基于壓電式按需滴液(DOD)或熱噴射,還是基于連續(xù)式的噴墨技術(shù)。用于紡織晶的數(shù)碼噴墨印花機(jī),約有80%采用壓電式按需滴液,其余部分主要是熱噴射。

    因此,油墨配方中的油墨必須與印花機(jī)相匹配,以賦予紡織品令人滿(mǎn)意的性能(諸如顏色、染色牢度),以最低成本進(jìn)行高效印花,以及對(duì)于可能出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題提供相應(yīng)的服務(wù)。

    1.油墨性能和要求

    高速數(shù)碼噴墨印花油墨的配制,與常規(guī)的傳統(tǒng)染色和印花的染料或涂料的配制不同,即使采用相同的染料,它們的配制也不相同。噴墨印花的油墨是高科技產(chǎn)品,在紡織品印花技術(shù)的前沿扮演著重要的角色。目前,某些化學(xué)品公司對(duì)用于紡織材料數(shù)碼噴墨印花的油墨的研發(fā)工作是相當(dāng)重視的。這是一塊富于創(chuàng)造性的領(lǐng)域,是高科技化學(xué)品應(yīng)用于紡織品的專(zhuān)門(mén)技能,為印花工作者提供油墨配方,以在油墨的技術(shù)要求和印花質(zhì)量之間達(dá)到正確的平衡。

    2.數(shù)碼印花用染料

    傳統(tǒng)的紡織品印花色漿中可能含有30%-50%的染料,其余部分是稀釋劑和分散劑等;而用于數(shù)碼噴墨印花油墨的染料和涂料純度必須高,并且研磨至微粒狀態(tài),細(xì)度<1μm。染料發(fā)色團(tuán)的發(fā)色性能必須非常強(qiáng),因?yàn)榈湫偷纳虡I(yè)化印花油墨中染料的濃度僅為10%左右。在壓電式噴墨印花中,單一通道中施加油墨的最大量?jī)H為20g/㎡左右,留在織物上的染料為2g/㎡,與傳統(tǒng)篩網(wǎng)印花的上染率100g/㎡相比,留在織物上的染料,后者是前者的5倍多。這樣,噴墨印花通常在若干通道中施加多重油墨,以提升印制圖案的顏色深度。染料的著色強(qiáng)度越高,印制較深的顏色越容易,但是,對(duì)于紡織晶的噴墨印花仍存在顏色深度的問(wèn)題。

    盡管某些制造商采用來(lái)源于工業(yè)化數(shù)碼印花機(jī)的印花頭,但大多數(shù)噴墨印花機(jī)仍采用原本為印刷工業(yè)而設(shè)計(jì)的印刷頭,因?yàn)樗赡茉诩徔椘返挠』ú僮鳁l件下更可靠。壓電式印花頭可以較好地兼顧分辨率與速度的關(guān)系,并且為新油墨開(kāi)發(fā)提供了極大的適用范圍。采用CMYK(青色、品紅色、黃色、黑色)色域?qū)τ诩徔椌У臄?shù)碼噴墨印花是不夠的,可能采用六色,但通常更多地采用八色。例如,DuPont700系列油墨中,將CMYK四色加人到P700涂料油墨、A700酸性染料油墨、R700活性染料油墨、D700分散染料油墨中。

    DuPontP700系列涂料油墨增加了紅色和藍(lán)色,A700系列增加了紅色、綠色、藍(lán)色、橙色、熒光黃和熒光紅,R700系列油墨增加了淺品紅、淺青、藍(lán)色和橙色,D700系列油墨增加了紅色和藍(lán)色。DuPont500系列油墨可用于低粘度的壓電式印花技術(shù),有CMYK四色和淺青、淺品紅、紅色、綠色和紫色;DuPont公司500系列水性油墨,可用于高粘度壓電式印花頭,采用CMYK四色和淺青、淺品紅、紅色、綠色、藍(lán)色和橙色。

    目前,酸性染料可用于噴墨印花,可印制運(yùn)動(dòng)服、游泳衣、貼身內(nèi)衣、旗布和附件;活性染料可用于便服和貼身內(nèi)衣;而分散染料約占數(shù)碼紡織晶印花市場(chǎng)的50%,大多數(shù)是作為轉(zhuǎn)移印花油墨,用于印制服裝、旗布、汽車(chē)用和家具用裝飾織物。

    3.油墨的物理和化學(xué)特性

    用于數(shù)碼噴墨印花的油墨必須仔細(xì)地說(shuō)明適用的印花頭技術(shù)。油墨性能,諸如粘度、導(dǎo)電率、表面張力、化學(xué)穩(wěn)定性、物理穩(wěn)定性、流動(dòng)性、可過(guò)濾性、pH值和無(wú)泡沫特性等非常重要。油墨制造商設(shè)計(jì)油墨性能,并生產(chǎn)出高性能的油墨,油墨粘度是頭等重要的,因?yàn)閲娚渥饔弥饕烧扯葏?shù)決定。噴墨印花的可靠性有幾個(gè)重要的影響因素,包括墨滴體積、噴射速度和直線性以及適用期(儲(chǔ)存壽命)。若所用染料留在固定的油墨容器中,這些染料必須不會(huì)結(jié)晶、凝結(jié)或結(jié)塊,也不會(huì)沉淀或分層。若介質(zhì)揮發(fā)或發(fā)泡,空氣截留或沾污設(shè)備,則可能產(chǎn)生問(wèn)題。

    油墨配方是復(fù)雜的,各個(gè)油墨除共有的組成以外,還具有其特殊的性能。軟化水用于防止水中的金屬陽(yáng)離子和染料陰離子間的相互作用,并且確保油墨的導(dǎo)電率值始終如一。通過(guò)添加少量的表面活性劑以控制油墨的潤(rùn)濕/滲透性能,水溶性溶劑則賦予吸濕以控制粘度。儲(chǔ)存過(guò)程中的pH值穩(wěn)定性是重要的,采用緩沖溶液,以控制pH值在有限的范圍內(nèi)。采用殺蟲(chóng)劑可以防止在油墨中以及在印花頭中滋生霉菌和細(xì)菌。在噴墨印花的早期階段,人們尚未知道,正是由于霉菌/細(xì)菌的滋生,造成噴嘴阻塞的現(xiàn)象。

    不溶性顏料基油墨和少量的水溶性分散染料基油墨的開(kāi)發(fā),給油墨配方帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)性。磨碎了的亞微細(xì)粒分散染料油墨的生產(chǎn)特別困難,但其油墨的穩(wěn)定性充分,且穩(wěn)定壽命超長(zhǎng)。必須在實(shí)際的噴墨印花條件下,測(cè)試油墨的使用性能,以確定油墨的流動(dòng)性。油墨結(jié)晶可能導(dǎo)致噴嘴阻塞,所以應(yīng)阻止結(jié)晶形成。另外,不同染料在織物表面的某點(diǎn)混合時(shí),其溶混性必須是令人滿(mǎn)意的。這是數(shù)碼印花與傳統(tǒng)篩網(wǎng)印花的不同點(diǎn)。篩網(wǎng)印花染料是先進(jìn)行預(yù)混合,然后再直接施加到織物上;而噴墨印花是通過(guò)幾組油墨微滴直接噴射到織物表面,以產(chǎn)生最終的色彩效果。

    涂料(或顏料)基油墨必須使用粘合劑,在傳統(tǒng)篩網(wǎng)印花中,粘合劑添加在印花色漿中,而數(shù)碼印花則有三種施加粘合劑的方法:

    (1)在油墨分散配方中;

    (2)通過(guò)一獨(dú)立的噴嘴系統(tǒng)(發(fā)射通道);

    (3)在噴墨印花后施加粘合劑。

    根據(jù)按需滴液印花頭技術(shù),對(duì)涂料(或顏料)油墨提出了不同的要求。BASF公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)了兩種不含紡織粘合劑的涂料油墨,即HelizarinP油墨適用于低粘度壓電式印花頭;HelizarinH油墨適用于熱氣泡噴射按需滴液印花頭,分辨率達(dá)600dpi。BASF開(kāi)發(fā)的HelizarinEVOPl00涂料油墨是一新的低粘度(<5mPa·s)、柔軟的涂料油墨,可以提高印花質(zhì)量,賦予產(chǎn)品更豐富、更鮮艷的顏色和更精細(xì)的印花輪廓。該油墨采用一新型的、多功能的聚合分散劑,分散和穩(wěn)定涂料,并且賦予織物以高的顏色強(qiáng)度,提高印花輪廓清晰度,提高摩擦牢度、水洗牢度和鮮艷度。

    顯然,數(shù)碼印花中的油墨配方化學(xué)品的創(chuàng)新,可以產(chǎn)生顯著的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效果。然而,根據(jù)在特定的色域的染色牢度,仍需要開(kāi)發(fā)染料結(jié)構(gòu)中的發(fā)色團(tuán),以解決在某些色域范圍的染色牢度問(wèn)題。染料制造商也在繼續(xù)不斷地提升技術(shù)以得到質(zhì)量更優(yōu)的油墨。

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