【集萃网观察】2 纺织品喷墨印花用印墨

    喷墨印刷技术的纸张用印墨研究已很成熟，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。用于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，才能形成最佳的液滴，适合特定的喷墨印花系统，得到优良的图象和色泽鲜艳度。喷墨印花的印墨或色浆的基木性能和要求如下[5,6]:

    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。喷嘴周围有无溢出物，液滴断裂长度，液滴稳定性，液滴形成速度和起否呈直线运行。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)直接影响到图案的质量。太高的表面张力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于纤维的表面能，如棉的表面能为64mN/m，涤纶为43mN/m，锦纶为46mN/m。表面张力太低则会导致液滴不稳定，甚至形成"卫星状"，生成溅射点，影响圈案。

    对CIJ印花机推荐的表面张力范围为40-60mN/m，对DOD热喷射印花机通常在40-5OmN/m。

    图1落滴的高速摄影[7]

    2.2粘度

    粘度是另一个重要物理性质，印墨的粘度与表面张力一起影响墨滴的形成。粘度高，会使断裂的尾巴拖长呈拉丝状;粘度太小则微滴易破碎。受粘度影响的还有液滴的喷射速度，若粘度太高，会使喷射速度降低，甚至墨滴不能击中被印基质的相同点之上。与传统印花色浆相比，用于喷墨印花的印墨应具有非常低的粘度。一般用CIJ的为2-lOm.p/a.s,DOD技术约为10-30m.p/a.s。

    2·3粒径

    采用平均粒径和最大粒径两种参数表示印墨的颗粒尺寸，粒径比最大粒径大的不能应用。而且要求在高剪切(如搅拌，高速通过喷嘴)和不同温度下，粒径仍保持不变或改变很小。用于CIJ印花机的印墨粒径平均值小于0.5μm，最大值不超过lμm。因为喷嘴直径只有5Oμm,在印墨经喷嘴时，小尺寸粒子可能在喷嘴周围聚集成大粒子，大而不规则的粒子还会导致微滴形成困难和不稳定，最终导致喷嘴堵塞。目前喷嘴已成为消耗品，寿命0.5-1年。

    2·4导电率

    在CIJ印花设备中，油墨微滴是依靠带电荷产生偏转的，因而油墨必须具有导电的能力，导电率要求在750 Siemens以上。但是水相的油墨体系，本身已具有良好的导电性能，只有在溶剂型油墨体系中才加入专用的导电性调节剂。

    有关喷墨印花油墨中的色料研究不多。目前喷墨印花主要用于纤维素纤维和真丝织物，所用的染料为活性染料，例如Stork和 Zeneca合作并开发了高纯度的某些Procion P型染料，这是一氯均三嗪基的活性染料[8]。其它如Ciba公司的Cibacron MIjnk 有8个品种，是一种水溶性系列产品，适用于压电式和热气泡喷射技术的喷墨印花;DyStar公司的Jettex R型，有13个品种和Jettex R ink的9个品种，是一种经提纯的活性染料[8,9]。

    常规印花时活性染料与碱剂、浆料等添加剂是调在一起制成色浆进行印花，印花后经烘干，汽蒸或焙烘，最后水洗。喷墨印花由于严格的染料纯度要求和连续喷肘对油墨所需导电性要求，所用的其它印花化学品(包括碱剂、尿素、海藻酸钠等)均不能加到油墨中去。所以需经前处理，在印花之前预先浸轧这些化学品，然后烘干，喷墨印化，再烘干，汽蒸，水洗。

    其它水溶性和水分散性染料用于聚酰胺纤维和聚酯纤维，都可以用于CIJ系统和DOD系统印花。它们的专用染料如:Ciba公司的Lanaset SI系列，有7个品种系水溶性酸性染料，特点适用于压电式脉冲和热气泡喷射技术对羊毛、丝和聚酰胺纤维喷墨印化，具有鲜艳的色泽和优异的湿牢度及光牢度。Terasil DI系列有8只品种，系水系分散染料，可用于聚酯的压电式和热气泡喷射技术印花，并有卓越的耐高温和光牢度，特别适用于汽车内纺织品。Terasil TI ink是Ciba公司另一种喷墨印花用分散染料系列,有5个品种。

    喷墨印化用印墨有很强的专用性，在不同的喷墨印花机和不同的喷墨万式(热气泡、压电、偏转)，所用印墨都不尽相同，很难制成通用的喷墨印花印墨。甚至有些生产厂(如:Epson，Canon，惠普)在喷头上装有芯片，必须用他们生产的印墨，这又给研究开发喷墨印花印墨带来难度。

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