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纺织品数码静电印花技术的开发与有机颜料显色剂(二)

集萃印花网 2009-04-20 00:00:00

【集萃网观察】【摘要】20 世纪80年代开发的数码喷墨印花开创了无版印花的先洌，但是受到生产速率低和印搽成本高的制约，至今只占印花织物的1％-3％。90年代中期，美国和日本在彩色静电复印的基础上，研究开发了数码静电印花技术，生产速率达到网印水平。本文介绍美国乔治亚学院的研究成果，重点是有机颜料着色剂和TIPS技术制造的专用粘全剂，以及二者混合而成的显色剂。

【关键词】纺织品；数码静电印花；有机颜料；粘合剂

(接上期)

3、数码静电印花用着色剂[5]

感光鼓是由有机光导材料组成。感光鼓是关键元件，在黑暗处是绝缘体，光照(可见光或激光)下产生电子空穴分离而成为导电体。感光鼓为双层结构．包括吸收光而产生载流子的电荷产生层和传输载流子的电荷传输层。已知可用于电荷产生层的材料有酞菁化合物、芘类化合物、萘四甲酰类化合物、喹吖啶类化合物、二苯并芘二酮化合物、双偶氮和三偶氮化合物、菁类和份菁类化合物、方酸化合物等。已知可用于电荷传输层材料的有腙类化合物，三苯甲烷化合物、芳胺化合物，菁类化合物和恶唑化合物等。

电荷产生层和电荷传输材料层分别与聚合物粘合剂在一起，用涂层技术涂布在感光鼓基质上。一般电荷产生层的厚度为0。1～1.0μm。静电荷传输层的厚度为10～20μm。电荷传输层作为表面层，电荷产生层直接在印制基质上形成。由于所用的电荷传输材料是允许空穴移动的，即空穴传输材料，所以感光鼓的表面是带负电荷的。

3.1、电荷传输材料

电荷传输材料的作用是相邻的电荷传输材料之间电子轨道相互重叠，由电场场引起的电荷变化绝大多数参与了电子传递的体系，才是性能良好的电荷传输材料。因此必须研究电荷传输材料的极化率和偶极矩。

一般认为，电荷传输材料的电子云伸展越大，相邻电荷传输材料之间电子云交盖的强度越大，电子就容易传递，迁移率加大。另外，电子云伸展增大，也使电子与带正电的原子核之间作用力减弱，当有外加电场存在时，电荷分布变化加大。也即对分子外加电场而引起的电荷分布的极化率增大时，电荷传输材料的迁移率也就增大。

当带负电荷的电荷传输材料离子(载流子)存在于电荷传输层时，电荷传输材料具有较大的偶极矩，使载流子的电荷与相邻电荷传输材料的偶极矩相互作用能增大，产生大的稳定化能，使电荷在传输材料之间的传递需要更大的能量。因此，电荷传输材料的偶极矩应小到一定程度才能实现高的电荷迁移率。

综上所述，具有特定的极化率和偶极矩的电荷传输材料才能有很高的电荷迁移率。极化率a>113(A3)较好，a>130(A3)更好；偶极矩p<1.5(D)较好，p<l.4(D)更好；a／p>60较好，a／p >70更好。

一般电荷传输材料的分子量(Mw)最大不超过l万，在具有相同极化率的材料中，分子量较小的材料其性能更好，因为它在感光鼓中的摩尔数更大。a／Mw>0.155(A3)较好．a／Mw >0.16(A3)更好。在a／Mw>0.5(A3)的材料已具有足够的电荷迁移率。应用这样的电荷传输材料与电荷产生材料配合，可使感光鼓有良好的性能。

关于电荷传输材料的极化率和偶极矩可由电荷传输材料稀溶液的折射率和介电常数通过计算得到。

根据上述理论，有人提出了如下分子结构作为电荷传输材料[6]。例如菁类化合物。

3.2电荷产生材料

电荷产生材料即为有机颜料着色剂，要求有青、品红、黄三原色颜色配伍，这些有机颜料包括以下具体结构[10]：

3.2.1芘类化合物：

3.2.2萘四甲酰胺类：

3.2.3喹吖啶酮类

3.2.4酞菁类

酞菁颜料可以随中心金属的种类和它的晶型变化来改变对光谱的敏感性，在不大于780nm的波长范围内有高灵敏度的酞菁颜料中，有X型无金属酞菁(C.I.颜料蓝16)，ε型铜酞菁(C.I.颜料蓝15:6)，钒酞菁（λmax700nm），钛酞菁(λmax 692nm)。其它的高灵敏度的酞菁颜料为元素周期表中IIIA族金属为中心原子的有：铝酞菁(C．I．颜料蓝79，λmax 642nm)，镓酞菁(λmax 694nm)，铟酞菁、铊酞菁；以及IVA族的金属为中心原子的有：硅酞菁(λmax 669nm)，锗酞菁、锡酞菁(λmax 703nm)和铅酞菁(λmax 698nm)。

由于晶型不同，它们的性能也不同，为了制备不同晶型。需要特殊的纯化方法和特殊的溶剂处理。用这种处理的溶剂与显色剂涂布所用的溶剂不同，因为用形成特定晶型的溶剂作为涂层溶剂，晶体会在溶剂中继续成长，很难控制晶型和粒子大小，将影响静电性能。因此，应该在处理晶型时用一种溶剂，在涂层时用另一种溶剂。

3.2.5偶氮颜料[11]