由于噴墨印花墨水和工藝的特殊性，大部分織物進(jìn)行直接噴墨印花往往較難獲得很好的效果，通常在印花前需進(jìn)行預(yù)處理，以提高印花質(zhì)量。傳統(tǒng)的預(yù)處理工藝是對(duì)織物進(jìn)行上漿或采用陽(yáng)離子助劑改性，其能源消耗大，同時(shí)污水排放量大，污染環(huán)境。近年來(lái)，等離子體處理作為一種清潔的，對(duì)環(huán)境友好的先進(jìn)技術(shù)，已引起國(guó)內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。與傳統(tǒng)改性處理相比，等離子體對(duì)紡織品的表面改性適用范圍廣泛，不影響纖維和織物的本體性能，化學(xué)品消耗量低，對(duì)環(huán)境負(fù)荷小，符合生態(tài)加工的定義。目前，國(guó)內(nèi)外采用常壓空氣等離子體對(duì)織物進(jìn)行表面改性的研究，主要集中在羊毛改性、纖維前處理、化學(xué)鍍層、織物脫色以及紡織品功能整理等方面。

　　然而，關(guān)于常壓空氣等離子體處理對(duì)織物顏料噴墨印花的影響，國(guó)內(nèi)外尚鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)對(duì)滌綸織物進(jìn)行常壓空氣脈沖等離子體處理，再用淺品色納米顏料墨水進(jìn)行噴墨印花，研究其印花后織物的顏色參數(shù)、滲透性和色牢度等性能。

　　1 試驗(yàn)

　　1.1設(shè)備、材料及墨水

　　設(shè)備ST/RI常壓脈沖等離子體改性設(shè)備（上海市紡織科學(xué)研究院）、Mimaki JV4—180噴墨印花機(jī)（日本武藤有限公司）、Minni thermo一350 Roaches焙烘箱（英國(guó)Roaches公司）、Union DZ3視頻顯微鏡（日本西努光學(xué)儀器有限公司）、DSA一100液滴形狀分析儀（德國(guó)Krtiss有限公司）、X—Rite CO]Or premier 8400型臺(tái)式分光光度計(jì)（美國(guó)X—Rite有限公司）、Y57lL染色摩擦色牢度儀（萊州電子儀器有限公司）

　　材料滌綸平紋織物（56.7 g/m2）

　　墨水淺品色納米顏料墨水（江南大學(xué)納米色素與數(shù)字印花研發(fā)中心）

　　1.2等離子體處理滌綸織物及噴墨印花工藝

　　1.2.1 常壓空氣脈沖等離子體處理

　　試驗(yàn)采用的ST/RI常壓脈沖式等離子體改性設(shè)備，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。其電極材質(zhì)為銅鎳復(fù)合材料，電極面積為25 cm×25 cm，極板間距可在0～6 cm之間調(diào)節(jié)。兩塊電極均嵌入厚度為6 mm的玻璃阻擋介質(zhì)。對(duì)織物進(jìn)行表面改性處理時(shí)，直接將試樣水平放在下端阻擋介質(zhì)的表面，設(shè)定好處理參數(shù)后開(kāi)始放電，處理一定時(shí)間，停止放電，取出試樣。

　　圖1 常壓空氣脈沖式等離子體改性設(shè)備結(jié)構(gòu)

　　1.2.2滌綸織物噴墨印花工藝

　　滌綸織物→常壓空氣脈沖等離子體處理→噴墨印花→焙烘（150℃×3 min）

　　1.3測(cè)試

　　1.3.1顏色參數(shù)測(cè)定

　　采用測(cè)色儀CIE—Lab測(cè)色系統(tǒng)，D65光源，10°視場(chǎng)測(cè)試織物的K/S值。測(cè)定前首先選擇合適的孔徑。待用黑白板校正儀器后，將織物折疊4層，測(cè)定4次，取平均值。

　　1.3.2液滴狀態(tài)分析

　　考慮到織物組織結(jié)構(gòu)對(duì)其潤(rùn)濕性的影響，通過(guò)測(cè)定液滴在織物表面隨時(shí)間鋪展形狀的變化，以評(píng)價(jià)其潤(rùn)濕性能。使用DSA-100液滴形狀分析儀，測(cè)定去離子水液滴在織物表面完全鋪展所需的時(shí)間，分別在織物表面的五個(gè)不同位置測(cè)鋪展時(shí)間，取平均值。

　　1.3.3 防滲性測(cè)試

　　沿織物經(jīng)緯向噴墨印花的邊界線(xiàn)，在放大倍數(shù)為75倍的視頻顯微鏡下拍照，觀測(cè)未處理和不同處理?xiàng)l件下印花的滲化情況。

　　1.3.4 摩擦牢度測(cè)定

　　參照GB/T 3920一1997{紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽�牢度》進(jìn)行測(cè)定。

　　2 結(jié)果與討論

　　2.1時(shí)間對(duì)肜S值的影響

　　將處理功率和極板間距分別固定在300 W和3 mm，研究等離子體處理時(shí)間對(duì)K/S值的影響，結(jié)果見(jiàn)圖2。

　　圖2處理時(shí)間對(duì)K/S值的影響

　　圖2中，織物經(jīng)等離子體處理后，其K/S值隨處理時(shí)間增加而增大，達(dá)到180 S時(shí)，K/S值達(dá)到最大；處理時(shí)間超過(guò)180 s后，K/S值略有降低。這是因等離子體刻蝕及極性基團(tuán)的作用而引起的。等離子體處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的活性粒子，如電子、離子、自由基、光子以及激發(fā)態(tài)的原子和分子等。在固定的處理功率下，當(dāng)處理時(shí)問(wèn)達(dá)到180 s時(shí)，所產(chǎn)生的等離子體處理效果最佳；處理時(shí)間超過(guò)180 s后，由于等離子體內(nèi)各種粒子相互作用，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，處理效果達(dá)到飽和。

　　2.2極板間距對(duì)K/S值的影響

　　將處理功率和時(shí)間分別固定在300 W和180 S，研究等離子體處理極板間距對(duì)K/S值的影響（圖3）。

　　圖3極板間距對(duì)K/S值的影響

　　由圖3可見(jiàn)，極板間距為3 min時(shí)，K/S值達(dá)到最大；而間距小于或大于3 mm，/L/S值都會(huì)降低。這可能是由于極板間距離過(guò)小，板間的填充氣體減少，放電時(shí)可激發(fā)的粒子數(shù)量相應(yīng)減少，使等離子體對(duì)滌綸織物的作用減��；反之，極板間距離過(guò)大.織物表面與極板間的距離也隨之增大，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度降低，激發(fā)粒子到達(dá)織物表面時(shí)的能量也會(huì)降低，且導(dǎo)致對(duì)織物的處理效果減弱。

　　2.3等離子體處理對(duì)滌綸織物顏色的影響

　　表1 等離子體處理前后噴墨印花滌綸織物的顏色

　　注：處理功率300 W，極板l司距3 111111，處理時(shí)問(wèn)180 s。

　　由表1可知，織物經(jīng)常壓空氣脈沖等離子處理后，印花織物K/S值變大，顏色變深；L值（明度）減小，顏色偏暗；C值（色度）變大，鮮艷度提高。這是由于等離子體的刻蝕和氧化作用，能提高織物的防滲性能，使單位面積上墨水色素增多；另一方面，刻蝕使得織物表面粗糙度增加，也增加了光的漫反射。

　　2.4液滴狀態(tài)分析

　　將去離子水分別滴在未處理和處理的滌綸試樣上，觀察液滴在不同時(shí)間點(diǎn)的狀態(tài)，并測(cè)定其在織物表面完全鋪展所需時(shí)間，如圖4所示。

　�。╝）液滴接觸未處理織物后30 s （b）液滴接觸未處理織物后90 s

　　（c）液滴接觸經(jīng)處理織物后1 s （d）液滴接觸經(jīng)處理織物后2 s

　　圖4液滴在滌綸織物表面的狀態(tài)

　　注：處理功率300 W，極板間距3 mm，處理時(shí)間180 s。

　　由圖4看出，液滴接觸未經(jīng)處理的滌綸織物，前30 s內(nèi)很難將其潤(rùn)濕，90 S后仍無(wú)法完全鋪展；而經(jīng)常壓空氣脈沖等離子體處理后，織物的潤(rùn)濕性明顯提高，液滴在2 s內(nèi)即可完全鋪展。這主要是由于常壓空氣脈沖等離子體處理不僅可在纖維表面形成刻蝕，而且可將一些親水性基團(tuán)（如羥基、羧基、氨基等）引入到纖維表面，使處理后織物的親水性得到顯著提高。

　　2.5等離子體處理對(duì)滌綸織物防滲性的影響

　　由圖5可看出，未經(jīng)處理的織物，其經(jīng)緯向的滲化現(xiàn)象是不同的，緯向更為嚴(yán)重，這可能與織物的組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。經(jīng)常壓空氣等離子體處理后，織物經(jīng)緯向的防滲性能得到明顯改善。這一方面是由于等離子體的刻蝕作用在纖維表面形成了溝壑狀裂紋，起到了保留顏料粒子的作用；另一方面，纖維表面引入的極性基團(tuán)提高了纖維的吸水性，加快了織物對(duì)墨水的吸收速率，起到了防滲效果。

　　（a）緯向未處理 （b）緯向處理

　�。╟）經(jīng)向未處理 （d）經(jīng)向處理

　　圖5 滌綸織物防滲效果圖注：處理功率300 W.極板間距3 mm.處理時(shí)間180 s.

　　2.6等離子體處理對(duì)印花色牢度的影響

　　常壓空氣脈沖等離子體處理對(duì)滌綸織物噴墨印花色牢度影響不大，與未處理樣（干摩擦色牢度3級(jí)）相比，僅干摩擦色牢度降低了0.5級(jí)。未處理滌綸織物滲化現(xiàn)象較嚴(yán)重，織物表面的墨水量較少，所以，色牢度不會(huì)過(guò)低。常壓空氣脈沖等離子體處理使織物表面墨水量增加的同時(shí)，也在織物表面引入極性基團(tuán)（如一NH，一0H），可能與吸附在顏料表面的含羧基表面活性劑發(fā)生氫鍵作用，提高了顏料顆粒與織物之間的作用力，因而摩擦牢度變化不大。

　　3 結(jié)論

　�。�1）采用常壓空氣脈沖等離子體對(duì)滌綸織物表面改性處理，可提高織物噴墨印花的清晰度和防滲性能。

　�。�2）處理后印花織物K/S值增大，顏色變深；L值減小，顏色偏暗；C值變大，鮮艷度提高，并且等離子體處理不影響織物的印花色牢度。

　�。�3）處理后滌綸纖維的親水性得到提高。

來(lái)源：印染在線(xiàn)