傳統(tǒng)的紡織品印花從制作印花圖案至打樣獲得客戶認可，成本較高，而且耗時費力。噴墨印花是一種無接觸或直接印制技術，可在任意表面印制而無需考慮它的多孔結(jié)構和吸收性能，能夠滿足當前日益增長的按需設計制造（DAMA）和即時交貨（JIT）要求。此外，噴墨印花噴印過程中幾乎無染化料浪費、無廢液、無廢水、耗能低，有利環(huán)保。

　　目前 ， 國 內(nèi)外正大力研發(fā)噴墨印花技術。杭州宏華電腦技術有限公司已經(jīng)開始生產(chǎn)具有實用價值的噴墨印花機，但其印墨仍依靠進口，且單價在1 000元/L以上，昂貴的價格限制了噴墨印花機的推廣。

　　數(shù)碼噴墨印花墨水一般由色素、溶劑、染料增溶劑、保水劑、耐水劑、粘度調(diào)節(jié)劑、粘合劑、消泡劑、干燥劑等組成。對活性染料噴墨墨水的粘度、表面張力、勻性、粒度等總體技術指標要求如下：

　　粘度 < 0.01Pas

　　表面張力 >40m N/m（活性染料油墨最佳40一60 mN/m）

　　粒度微米級乳液后處理工藝僅用熱烘或紫外線引發(fā)聚合

　　干摩牢度 >4級

　　濕摩 牢 度 >3.5級（AATCC試驗法）

　　印制 品 手感變化小

　　纖維 類 別 適應性寬

　　上色 率 高

　　成本 低

　　本項目自制了活性染料噴墨印花墨水，并利用一臺改造的彩色噴墨打印機進行小樣噴墨印花，確定了較佳的預處理和后處理工藝條件。

　　1試驗

　　1、1試驗材料與設備

　　染料 LevafixB rilliantB lueP N-RL（ DyStar公司經(jīng)精制提純）

　　藥品濃硫酸、氫氧化鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、尿素、無水碳酸鈉、防染鹽、醋酸鈉、醋酸（均為AR）；亞硝酸鈉（AP） ；氯化鈉、二甘醇、乙二醇、甘油、己內(nèi)酸胺（均為CP）。

　　設備PHSJ-4A型pH計，ZatasizerN anoZ S型納米粒度及Zata電位分析儀，Datacolor SF 600型電腦測色配色儀，78-1磁力加熱攪拌器，AEU-210電子天平，NDJ-1粘度計，Epsons tylusc olor4 40噴墨打印機，ROACHES皂洗牢度測試儀。

　　1、2試驗方法

　　1、2、1液體活性染料的制備

　　活性染料用少許水調(diào)成漿，加人助溶/增溶劑調(diào)成糊；再加入定量的吸濕劑、防凍劑，用增稠劑調(diào)節(jié)粘度和表面張力；然后加去離子水微熱溶解，冷卻靜置1 h，抽濾，加人pH值緩沖劑調(diào)節(jié)濾液pH值。

　　1.2.2 油.墨粒度測試

　　按噴墨印花用的油墨配方制備油墨，在納米粒度及Zata電位分析儀上進行測試。

　　1.2.3 油墨粘度測試

　　采用ND J-1型旋轉(zhuǎn)粘度儀測定油墨粘度，選擇1#轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速為60 r/min，測定溫度為（25土1）℃。

　　1.2.4 油墨表面張力

　　采用最大氣泡壓力法測定不同配方的噴墨油墨的表面張力，并利用所測出試驗數(shù)據(jù)，由下式計算出油墨的表面張力：

　　1.2.5 噴墨印花工藝

　　織物前處理一噴印、汽蒸「（100一105）℃ x10 min]。水洗~皂煮。烘干

　　前處理配制漿液10 00g （海藻酸鈉40g 、小蘇打40 g、尿素35 g、水885 g），軋漿（軋余率100%），二浸二軋，95℃烘干。

　　在Wo rd 2 003操作系統(tǒng)的支持下，以360d pi的分辨率進行噴墨印花。

　　1.2.6 固色率的測定

　　分別將未汽蒸固色的試樣與汽蒸后的試樣剝色，之后將剝色溶液移入容量瓶中；剝色完畢洗滌試樣，將洗滌液也置人容量瓶中，加蒸餾水定容。用分光光度計在染料的最大吸收波長處測定吸光度，計算固色率。

　　1.2.7 色牢度測試

　　用Datac olorS F6 00型電腦測色配色儀測試印花織物干/濕摩擦牢度和皂洗牢度（按AATCC標準）。

　　2 結(jié)果與討論

　　2.1 油墨性能測定和分析

　　按1. 2中試驗方法制備不同配方的噴墨印花油墨，測試油墨液體的粘度、表面張力、均勻性、粒子大小及液滴形狀和穩(wěn)定性等。

　　2.1.1 正交試驗

　　采用L9（ 3的4次方）進行正交分析，四因素分別為染料、丙三醇、己內(nèi)酞胺和二甘醇濃度（均為質(zhì)量百分比）。具體正交因素水平選擇及正交試驗結(jié)果見表l

　　如前所述，油墨的粘度與表面張力共同影響墨滴的形成。粘度高，油墨噴出后易粘噴頭，微滴拖長，呈拉絲狀；粘度太低，則微滴易破碎。受粘度影響的另一重要參數(shù)是液滴的噴射速度。若粘度太高，會使液滴噴射速度降低，甚至造成墨滴不能擊中被印基質(zhì)的相同點子。已有基礎試驗和實際印制效果表明，粘度低于10 mPa·s（最好在2一4 mPa·5）、表面張力為40-60 mN/m的條件下，能獲得滿意的液滴形狀和印制效果。

　　由表 1 知 ，影響油墨粘度的因素顯著性次序為：丙三醇>二甘醇>己內(nèi)酞胺>染料；影響油墨表面張力的因素顯著性次序為：丙三醇>二甘醇>染料>己內(nèi)酞胺。因此，二甘醇與丙三醇濃度是重要的影響因素。

　　綜合方差分析，油墨的最優(yōu)組合為染料10%，丙三醇2.5%，己內(nèi)酞胺4%，二甘醇15%，定義為配方。因油墨配方二，即染料12%，丙三醇2.5%，己內(nèi)酚胺7%，二甘醇15%，粘度與表面張力效果也較好，在下面試驗中分別以這兩個油墨配方為對象進行分析。

　　2.1.2 粒徑分析

　　粒徑大小與油墨制備和噴印過程中的過濾有關，并受體系含固量的影響。

　　噴墨印花用油墨粒徑不能過大，而且無論是在高速剪切狀態(tài)下（如攪拌、高速通過噴口）還是在不同溫度下，粒徑仍可保持不變或改變很小，否則當油墨流經(jīng)噴頭時，小尺寸粒子可能會在噴嘴周圍聚集成大粒子；大而不規(guī)則的粒子導致形成微滴困難和不穩(wěn)定，最終導致噴頭堵塞。

　　經(jīng)測試，配方1，2的油墨平均粒徑均小于1.5 um，最大粒徑小于5 um，均符合要求。

　　2.1.3 油墨的物化穩(wěn)定性分析

　　油墨需要很高的染料濃度，外界條件的變化會破壞墨水體系的平衡。為測試其物理穩(wěn)定性，取配制好的油墨密封靜置，長時間（14 d）放置在室溫下，兩種配方的油墨均無固體析出，且無分層現(xiàn)象。但置于廣口瓶暴露于空氣中時，7d后油墨失水，表面結(jié)塊。因此油墨必須密封存放。

　　用蒸餾水以1：5稀釋油墨，于70℃下高溫強化處理3h，觀測油墨pH值和電位變化，測其化學穩(wěn)定性，結(jié)果如表2

　　表2結(jié)果表明，該油墨能有效控制染料水解，具有良好的化學穩(wěn)定性。

　　在連續(xù)噴射印花設備中，油墨微滴是依靠電荷產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的，因而油墨還必須具有帶電和導電的能力。如溶劑型的油墨體系中，需加人專門的導電調(diào)節(jié)劑。由于自制油墨屬于水相體系，本身已具有良好的導電，勝能，因此本試驗中不再對其進行測定分析。

　　2.2 噴印質(zhì)量分析

　　采用油墨配方1，2，用打印機進行噴射印花試驗（表3），對印花質(zhì)量進行評定（包括印制過程和圖案性能兩方面）。由于缺少標準化指標，顏色的準確度還有待于進一步完善。

　　表3 表明，織物印花后摩擦牢度一般，固色率較低，但織物手感良好，因此還有待于通過優(yōu)化前處理與印花工藝或?qū)θ玖线M行改性等措施提高其色牢度。在打印期間按配方1，2配制的油墨不堵塞噴嘴。綜合比較，油墨配方1噴印效果稍好于配方2。

　　3 結(jié)論

　�。�1） 經(jīng)正交試驗分析，得出以下模擬噴墨印花最佳油墨配方：染料10%，丙三醇2.5%，己內(nèi)酞胺4%，二甘醇15%。

　�。�2） 該油墨配方的平均粒徑1.1 um，極限粒徑不大于5 um，水相油墨體系的導電率不作要求。

　　（3 ）油墨系統(tǒng)的粘度與表面張力均隨體系含固量、丙三醇含量、二甘醇含量的增大而增加，尤其是丙三醇濃度，必須嚴格控制。

　�。�4 ）自制油墨具有較好的噴射穩(wěn)定性以及存儲穩(wěn)定性，印制織物色牢度一般，成本較低。

來源： 金雅，王俊麗，朱泉