涂料喷墨印花技术难题与解决方法.doc

２０１０节能减排会议资料集 涂料喷墨印花技术难题与解决方法 杭州宏华数码科技股份有限公司 余一鹗 ０引言 纺织品印花是染整专业中技术复杂，生产难度大，作业程序冗长，耗能、耗水、污染环境的加工行业。当今，环境和资源危机日益严重，制约经济发展已是不争事实。印染业的技术创新和可持续发展的问题，均必须围绕着清洁生产和节能降耗主题来进行，唯此，才符合可持续发展和走循环经济之路的时代精神。 涂料印染技术就是国家经贸委确认并列入“国家重点行业清洁生产技术”导向性目录．分别编列为： ●４７＃涂料染色新工艺 ●４８＃涂料印花新工艺 ４８＃主要技术内容为，采用涂料（颜料超细粉）着色剂及交联粘合剂制成印浆，通过印花、烘干、焙固三个步骤完成印花。与传统染料印花相比较，减少了显（发）色、固色、皂洗、水洗等诸多工艺，节约了水、电、汽，降低了污水排放量，涂料印花优势明显。 据荷兰Ｓｔｏｒｋ（司托克）公司称，涂料在全球纺织品印花中占５３％、活性２７％、分散占１５％。ＢＡＳＦ（巴斯夫）公司预测至２０１２年全球纺织品涂料印花将增至１５０亿ｍ２。近十余年的技术进步与创新，大量的新材料、新技术、新设备、新工艺应用于此，使其步入了良性发展的快车道。众多业内人士关注的涂料喷墨印花技术日趋成熟，在相对稳定的工艺条件下，可达到”零排放”目标，一俟相关关键技术难题彻底解决，则应用前景将十分广阔。 本文系作者十余年来倾心研究心得和结果，针对涂料喷墨印花技术中的一些重要技术难题，主要表现为国内外墨水及其应用中存在的问题，对其认识、分析、研究并提出现实可行的解决方法，达到产业规模生产的目的。 为了让读者条理清晰、易理解，按应用技术中涉及的具体问题如墨水、粘合剂、涂料、前后处理分步加以阐述。 １ 数码印花涂料墨水现状及问题 １．１ 商品化的涂料墨水 （１）原ｃｉｂａ的Ｉｒｇａｐｈｏｒ（新名称为Ｌｙｏｓｐｅｍｅ）ＴＢＩ—ＨＣ２系列为Ｈｕｎｔｓｍａｎ（亨斯曼公司）有黄、红、品红、海军蓝、青、绿、灰、黑等八只品种。固色工艺条件为：１８０—１９０℃焙烘２－５ｍｉｎ，或２００—２１０℃热压３０．６０ｓ： （２）ＢＡＳＦ公司的Ｈｅｌｉｚａｒｉｎ ＥＶＯ Ｐ＿１００系列有黄、金黄、红、品红、青、深蓝、灰、黑八只品种。固色工艺条件为１５０一１７０℃焙烘５一ｌＯｍｉｎ： （３）ＤｕＰ０ｎｔ公司的Ａｎｉｓｔｒｉ７００系列由青、品红、黄、黑和橙、浅青、浅品红、蓝Ｂ等八只品种。喷 一２２— ２０１０节能减排会议资料集印后根据织物不同进行不同的困色处理； （４）英国Ｔｒｉｄｅｎｔ公司的Ｆａｂｒｉｃ Ｆａｓｔ Ｕｌｔｒａ系列墨水有Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ、浅青、浅品红、灰、橙、蓝、红、绿等多种颜色组成。既适合宽幅织物印花，又适合服装和工艺品印花，固色工艺条件不详； １ １２预处理 尽管从理论上讲涂料印花对织物一般不需预处理，但是实践表明涂料墨水在涤纶、蚕丝等织物上会渗化．从而造成印花图案清晰度不良。故涤纶和蚕丝织物目前尚无很好的预处理来解决实用问题，仍需努力。 １．３印花 在涂料喷墨印花时，要注意对相关的技术进行合理的设计与配置，如出墨量的控制，ＩＣＣ曲线的制作。墨水色彩的组合等。 １．４现有墨水存在的问题 就这些商品化涂料墨水使用结果看，均存在两大问题，第一色泽不鲜艳，给人一种灰蒙蒙的视觉感受即所谓色泽萎暗；第二颜色深浓度不够，最多只能达到中等程度的深度，且色牢度差，Ｋ（黑）问题尤为突出．黑不黑、耐湿摩擦在１—２级徘徊，与传统网印涂料印花效果相距较大。近十年来，人们努力要研究解决的关键技术难题即是此。 ２ 关键技术难题分析 涉及涂料墨水的制备和应用．与其相关的有粘合剂、颜料浆、应用工艺等，分别阐述如后。 ２．１粘合剂基础部分 通常用于涂料印花的粘合剂．按物理形状分主要有乳液型、水分散型和水稀释型三类，以乳液型为常用。分子量一般在十万以上。按合成的单体的化学结构分，主要有ＰＡ（丙烯酸酯）类和ＰＵ（聚氨酯）类。１９５６年Ｂｒｏｗｎ首先创立了粘合剂成膜理论，从此奠定了涂层成膜和印花成膜是完全相同的机理．理论一俟确立诸多应用研究者均裱媛尚惺隆Ｆ渲腥橐盒驼澈霞恋某赡せ硎牵氏肝⒖帕Ｗ吹母叻肿泳酆衔铮蛊涑赡ば刖鼋锥危?——水分的蒸发： ——伴随着水分的挥发。形成毛细管效应，乳液中高聚物颗粒变形； ——乳液中的高聚物分子相互渗透扩散进而连结成理想结构均匀的薄膜。 须知这三个阶段是掺杂混在一起进行的。并无截然分开之说。由于乳液中高聚物的颗粒极小，微米级、亚微米级、纳米级都有，其表面积很大，具有很大的表面能，当成膜后，表面积减少，表面能也随之降低．自由能的减少为： △Ｆ＝８ＡＡ ——ＡＦ为自由能的变化 ——△Ａ为表面积的变化 ——８为乳液颗粒的表面张力或界面张力，一般此数值很小，在３．０ｘ１０－－４Ｎ／ｃｍ 一２３—２０１