【集萃網(wǎng)觀察】2 紡織品噴墨印花用印墨

    噴墨印刷技術的紙張用印墨研究已很成熟，用于紡織品噴墨印花的印墨研究尚屬初期，產(chǎn)品正在開發(fā)之中。用于噴墨印花的印墨配方或色漿組成必須符合嚴格的物理和化學標準，具有特定的性能，才能形成最佳的液滴，適合特定的噴墨印花系統(tǒng)，得到優(yōu)良的圖象和色澤鮮艷度。噴墨印花的印墨或色漿的基木性能和要求如下[5,6]:

    2·1表面張力

    表面張力對墨滴的形成和印制質量極為明顯。噴嘴周圍有無溢出物，液滴斷裂長度，液滴穩(wěn)定性，液滴形成速度和起否呈直線運行。總之，液滴形成的優(yōu)劣，均受表面張力影響。表面張力太大，油墨不易形成小的微滴，并可能出現(xiàn)較長的斷裂長度，或斷裂成"拖尾巴"狀微滴，(見圖1)直接影響到圖案的質量。太高的表面張力使噴嘴表面不易被潤濕，而噴嘴周圍的油墨集結會影響微細液滴的線性運行和印花效果的重現(xiàn)性。也影響液滴對織物的潤濕和滲透，油墨的表面張力必須低于纖維的表面能，如棉的表面能為64mN/m，滌綸為43mN/m，錦綸為46mN/m。表面張力太低則會導致液滴不穩(wěn)定，甚至形成"衛(wèi)星狀"，生成濺射點，影響圈案。

    對CIJ印花機推薦的表面張力范圍為40-60mN/m，對DOD熱噴射印花機通常在40-5OmN/m。

    圖1落滴的高速攝影[7]

    2.2粘度

    粘度是另一個重要物理性質，印墨的粘度與表面張力一起影響墨滴的形成。粘度高，會使斷裂的尾巴拖長呈拉絲狀;粘度太小則微滴易破碎。受粘度影響的還有液滴的噴射速度，若粘度太高，會使噴射速度降低，甚至墨滴不能擊中被印基質的相同點之上。與傳統(tǒng)印花色漿相比，用于噴墨印花的印墨應具有非常低的粘度。一般用CIJ的為2-lOm.p/a.s,DOD技術約為10-30m.p/a.s。

    2·3粒徑

    采用平均粒徑和最大粒徑兩種參數(shù)表示印墨的顆粒尺寸，粒徑比最大粒徑大的不能應用。而且要求在高剪切(如攪拌，高速通過噴嘴)和不同溫度下，粒徑仍保持不變或改變很小。用于CIJ印花機的印墨粒徑平均值小于0.5μm，最大值不超過lμm。因為噴嘴直徑只有5Oμm,在印墨經(jīng)噴嘴時，小尺寸粒子可能在噴嘴周圍聚集成大粒子，大而不規(guī)則的粒子還會導致微滴形成困難和不穩(wěn)定，最終導致噴嘴堵塞。目前噴嘴已成為消耗品，壽命0.5-1年。

    2·4導電率

    在CIJ印花設備中，油墨微滴是依靠帶電荷產(chǎn)生偏轉的，因而油墨必須具有導電的能力，導電率要求在750 Siemens以上。但是水相的油墨體系，本身已具有良好的導電性能，只有在溶劑型油墨體系中才加入專用的導電性調(diào)節(jié)劑。

    有關噴墨印花油墨中的色料研究不多。目前噴墨印花主要用于纖維素纖維和真絲織物，所用的染料為活性染料，例如Stork和 Zeneca合作并開發(fā)了高純度的某些Procion P型染料，這是一氯均三嗪基的活性染料[8]。其它如Ciba公司的Cibacron MIjnk 有8個品種，是一種水溶性系列產(chǎn)品，適用于壓電式和熱氣泡噴射技術的噴墨印花;DyStar公司的Jettex R型，有13個品種和Jettex R ink的9個品種，是一種經(jīng)提純的活性染料[8,9]。

    常規(guī)印花時活性染料與堿劑、漿料等添加劑是調(diào)在一起制成色漿進行印花，印花后經(jīng)烘干，汽蒸或焙烘，最后水洗。噴墨印花由于嚴格的染料純度要求和連續(xù)噴肘對油墨所需導電性要求，所用的其它印花化學品(包括堿劑、尿素、海藻酸鈉等)均不能加到油墨中去。所以需經(jīng)前處理，在印花之前預先浸軋這些化學品，然后烘干，噴墨印化，再烘干，汽蒸，水洗。

    其它水溶性和水分散性染料用于聚酰胺纖維和聚酯纖維，都可以用于CIJ系統(tǒng)和DOD系統(tǒng)印花。它們的專用染料如:Ciba公司的Lanaset SI系列，有7個品種系水溶性酸性染料，特點適用于壓電式脈沖和熱氣泡噴射技術對羊毛、絲和聚酰胺纖維噴墨印化，具有鮮艷的色澤和優(yōu)異的濕牢度及光牢度。Terasil DI系列有8只品種，系水系分散染料，可用于聚酯的壓電式和熱氣泡噴射技術印花，并有卓越的耐高溫和光牢度，特別適用于汽車內(nèi)紡織品。Terasil TI ink是Ciba公司另一種噴墨印花用分散染料系列,有5個品種。

    噴墨印化用印墨有很強的專用性，在不同的噴墨印花機和不同的噴墨萬式(熱氣泡、壓電、偏轉)，所用印墨都不盡相同，很難制成通用的噴墨印花印墨。甚至有些生產(chǎn)廠(如:Epson，Canon，惠普)在噴頭上裝有芯片，必須用他們生產(chǎn)的印墨，這又給研究開發(fā)噴墨印花印墨帶來難度。