喷墨印花用印墨讲述.doc

喷墨印花用印墨作者:小蚂蚁 时间:2009-10-9 23:00:35 收藏 编辑 陈荣圻 （上海纺织职工大学 200082） 原载：《印染》2006/12；38-45 【摘要】对喷墨印花印墨的基本性能以及着色剂染料和颜料的品种作了详细介绍，特别对于适用于多种纤维印花，性能优异的有机颜料及其亲水性改性处理进行了重点探讨。 【叙词】喷射印花 染料 有机颜料 改性处理 亲水性 中图分类号：TS194 434 ? l 织物喷墨印花概述 织物常规印花，例如筛网印花和滚筒印花，都是将花样设计者的意图通过负纹效应转移到筛网或花筒上，然后将染料（或颜料）透过筛网或花筒传递到织物基质上，再经后处理使色素固着在织物上，并具有一定的牢度。这种加工方式流程长、工序多、既费时、又昂贵。随着印花织物份额不断增加，这种传统的印花技术己成为生产与贸易的瓶颈。 近二十年来，数字打印技术的问世，己引起印刷业的深刻变革，其印刷质量可以做到即时应答、色彩逼真、工艺便捷，启示人们能否将纸张喷墨打印的技术移植到织物印花加工中来，借助干计算机和辅助设计，形成纺织品印花的新技术，这己成为20世纪90年代印花工业的共识。 所谓织物喷墨印花，是将含有色素的油墨，经由喷嘴喷射到被印基质上，由计算机按设计要求控制形成花纹图案[1]。根据油墨系统的性能，经适当后处理，焙烘加工得到一定牢度和鲜艳度的印花织物。 20世纪90年代以来，随着电子分色、配色等CAD技术在纺织印染行业的应用，1997年日本的 Canon、Seiren，荷兰的Stork和法国的Toxot等竟相开发织物喷墨印花技术和设备的研究[2]。 目前由纸张喷墨印刷演变而来的织物喷墨印花设备技术，主要有两种类型，即连续喷墨（Continuous Ink Jet，CIJ）和按需喷墨（Drop on demand DOD）[3-4]。 1．1连续喷墨（CIJ） 连续喷墨是油墨在300 kPa左右的压缩空气推动下，强制通过一个直径分布在 10-100μm的小喷嘴，出来的油墨液流分成细小的液滴。这种液滴是由压电晶体（谐振器）机械地激励而强制形成的，随着高频振荡形成每秒62500液滴，这样导致了有规则和受控方式形成的微小液滴。 1．2按需喷墨（DOD） 按需喷墨顾名思义即只有在需要时才把油墨喷射到基质物上。油墨是不带电荷的，油墨被突然施加的热脉动，压电、机械等作用，使油墨产生液滴。使用最多的是依靠热脉动产生油墨液滴，喷射周期约为 10000滴/s，墨滴体积约15-220μμL。由干所需温度高达350℃以上，导致油墨分解和喷嘴堵塞。 喷墨印花由干具有许多特点，产品附加价值特别高，发展趋势非常乐观。2000年喷墨印花织物全世界产量达29亿平方英尺，为世界印花布产量的1.0％，是1997年的48倍；预期2002年将达127亿平方英尺，占印花布4.4％。从全世界喷墨印花机的发展来看，1998年745台，1999年1782台，2000年3253台，预测 2001年为 5980台，2002年达8200台，2003年则高达12300台，5年内增加约16倍。 制约喷墨印花发展的是印花速度与生产成本，据有关资料报道[2]，喷墨印花织物每生产l米的加工成本估算为印墨1.3[马克]，设备折旧0.70[马克]，能源及保养0.94[马克]，人工费1.70[马克]，总计为4.64[马克]，印墨占成本的28％。 2 纺织品喷墨印花用印墨的基本性能 喷墨印刷技术的纸张用印墨研究己很成熟，用于纺织品喷墨印花的印墨研究尚属初期，产品正在开发之中。用干喷墨印花的印墨配方或色浆组成必须符合严格的物理和化学标准，具有特定的性能，才能形成最佳液滴，适合特定的喷墨印花系统，得到优良的图像和色泽鲜艳度。喷墨印花的印墨或色浆的基本性能和要求如下[5,6]所述。 2．1 表面张力 表面张力对墨滴的形成和印制质量极为明显。喷嘴周围有否溢出物、液滴的断裂长度、液滴的稳定性、液滴形成速度和是否呈直线运行等，总之，液滴形成的优劣，均受表面张力影响。表面张力太大，油墨不易形成小的微滴，并可能出现较长的断裂长度，或断裂成“拖尾巴”状微滴（见图1）， 图1落滴的高速摄影[7] 直接影响到图案的质量。太大的表面张力还会使喷嘴表面不易被润湿，而喷嘴周围的油墨集结会影响微细液滴的线性运行和印花效果的重现性，也影响液滴对织物的润湿和渗透。油墨的表面张力必须低干纤维的表面能，如棉的表面能为64m N／m，涤纶为 43 m N／m，锦纶为 46 m N／m。表面张力太低则会导致液滴不稳定，甚至形谕’卫星状’生成溅射点，影响图案效果。 对CIJ印花机推荐的表面张力范围为40-60m N／m；而对 DOD热喷射印花机则通常在40-50m