溫衛(wèi)東  唐勇  楊桂芳  高嘉新

    （沈陽(yáng)化工研究院）

    摘要

    數(shù)碼噴墨印花和四分色印花采用相同的分色原理，采用數(shù)碼噴墨印花印制小樣,，圓網(wǎng)或平網(wǎng)四分色印花進(jìn)行大生產(chǎn),，可提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本,。本文將數(shù)碼印花墨水和四分色印花專用染料進(jìn)行了系統(tǒng)研究,，使大生產(chǎn)仿色符樣率提高，數(shù)碼噴墨印花墨水和四分色印花染料還可以單獨(dú)使用,。文章討論了自主開發(fā)的數(shù)碼噴墨印花墨水和四分色印花染料的性能,。

    關(guān)鍵詞：數(shù)碼印花  噴墨  印花活性染料

    前言

    數(shù)碼印花是將花樣圖案通過(guò)數(shù)字形式輸人到計(jì)算機(jī)，通過(guò)計(jì)算機(jī)印花分色描稿系統(tǒng)（CAD）編輯處理,，再由計(jì)算機(jī)控制噴嘴把專用染液直接噴射到紡織品上,，形成所需圖案。數(shù)碼印花色彩豐富,，采用CMYK四色加專色,，可印出1670萬(wàn)種顏色。整個(gè)印花加工過(guò)程數(shù)字化,、自動(dòng)化,，省去了傳統(tǒng)的分色分套、描稿制版,、制網(wǎng),、調(diào)色打樣等過(guò)程，縮短了生產(chǎn)周期,。數(shù)碼印花印制出的色彩為真彩色,，顏色是在織物上拼混而成，因而過(guò)度色逼真,、色彩豐富,，層次鮮明。四分色印花采用數(shù)碼噴墨印花相同的分色原理,，將圖案分成CMYK四色,，再用四個(gè)單色染料通過(guò)平網(wǎng)或圓網(wǎng)印花將圖案印到織物上，各種顏色均由這四個(gè)染料拼混而成,。四分色印花需要的花網(wǎng)數(shù)量少,，用染料品種少，印制的圖案色彩豐富,，所剩漿料可以回收再利用,，具有很好的應(yīng)用前景。由于基于相同的分色和混色原理,，四分色印花特別適合用數(shù)碼噴墨印花印制小樣,，待小樣被確認(rèn)后再制網(wǎng)進(jìn)行規(guī)�,；�生產(chǎn)，可避免盲目性,，減少浪費(fèi),。但在實(shí)際應(yīng)用中，卻出現(xiàn)了噴墨印花小樣被確認(rèn)后,，大生產(chǎn)四分色印花仿色困難的問(wèn)題,。其主要原因是：所使用的數(shù)碼噴墨印花墨水中的染料和四分色印花選用的染料結(jié)構(gòu)不同，色光和應(yīng)用性能不同,。

    為了解決這個(gè)問(wèn)題,，沈陽(yáng)化工研究院對(duì)數(shù)碼噴墨印花墨水和四分色印花進(jìn)行系統(tǒng)研究，用相同化學(xué)結(jié)構(gòu)的染料加工成噴墨印花墨水和四分色印花專用染料,�,！稊�(shù)碼噴射印花墨水和四分色印花專用染料的研制》被列為“十五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)專題，該專題應(yīng)用高檔雙活性基活性染料開發(fā)了四個(gè)噴墨印花墨水和四個(gè)四分色印花專用染料,。本文將對(duì)專題的研究過(guò)程及產(chǎn)品性能作一介紹,。

    1．?dāng)?shù)碼噴墨印花墨水的研究

    1.1染料的選擇

    作為數(shù)碼噴墨印花的CMYK專色墨水和四分色印花專用染料，對(duì)染料的色光有嚴(yán)格的要求,，青色應(yīng)為翠藍(lán)色,、品色即艷藍(lán)光紅色,、黃色為嫩黃,、黑色為中性烏黑色，同時(shí)要求染料在水中的溶解度不低于20％,，有較好的色牢度,，有較好的耐水解穩(wěn)定性。

    通過(guò)大量實(shí)驗(yàn),，選出了適合用于數(shù)碼噴墨印花墨水和四分色印花的活性染料品種,，其中活性黃、活性紅,、活性翠藍(lán)為單色,，活性黑是由藍(lán)光黑和活性橙拼混而成。這些染料色光純正,、色牢度好,，所制成的墨水具有優(yōu)異的顏色再現(xiàn)性。

    1.2染料的提純

    普通的商品染料和原染料不能直接用于制作墨水,，這些染料中含有一些雜染料,、沒反應(yīng)的中間體和無(wú)機(jī)鹽，這些雜質(zhì)的存在將嚴(yán)重影響墨水的質(zhì)量,，在制造墨水之前必須將其除去,。

    首先通過(guò)化學(xué)過(guò)程將原染料中的雜染料和未反應(yīng)的中間體除去,，再用納濾膜除去無(wú)機(jī)鹽。通過(guò)納濾處理,，將染料中的無(wú)機(jī)鹽含量降低到0.5％以下,。表1－1列出了納濾開始時(shí)和結(jié)束時(shí)滲出液電導(dǎo)率的變化情況。

    表1－1墨水用染料除鹽開始和結(jié)束時(shí)滲出液的電導(dǎo)率

    從表中數(shù)據(jù)可見,，通過(guò)納濾處理,，可有效去除染料中的無(wú)機(jī)鹽。除鹽后15％染料溶液中,，硫酸鈉和氯化鈉含量見表1－2,。

    表1－215％染料溶液中無(wú)機(jī)鹽含量

    從表中數(shù)據(jù)可見，這些染料經(jīng)提純和膜處理后,，均能達(dá)到加工墨水的質(zhì)量要求,。

    1.3墨水的配制

    數(shù)碼噴墨印花機(jī)對(duì)所使用的墨水質(zhì)量有極其嚴(yán)格的要求，粘度,、表面張力,、pH值、電導(dǎo)率都要控制在特定的范圍之內(nèi),，同時(shí)要求有較好的高溫和低溫貯存穩(wěn)定性,；在噴頭中要有良好的保濕性能，以免在停機(jī)時(shí)堵塞噴頭,；噴到織物上要有好的快干性,，以免滲化造成輪廓不清。為了獲得這些性能,，在墨水中除了要加入染料以外,，還要加入增溶劑、保濕劑,、pH緩沖劑,、增稠劑、防霉劑,、表面張力調(diào)節(jié)劑等,。染料的用量一般為7～15％，其余為各種添加劑和去離子水,。所配制的墨水主要指標(biāo)見表1－3,。

    表1－3各色墨水的物理性能(測(cè)量溫度均為20℃)

    1.4墨水的應(yīng)用

    1.4.1織物前處理

    為了提高噴墨印花效果，得到清晰圖案,，在進(jìn)行數(shù)碼噴墨印花之前,，必須先處理好需要印制的布料。預(yù)處理工藝和配方對(duì)印花效果影響很大,，預(yù)處理可采用浸軋法和印制法,。本文選用浸軋法對(duì)印花織物進(jìn)行預(yù)處理,，本文用含有不同濃度的海藻酸鈉、碳酸氫鈉,、碳酸鈉,、尿素的漿料來(lái)處理織物，二浸二軋,，軋液率100％左右,，在100℃干燥2分鐘。最終確定的配方見表1－4,。

    表1－4預(yù)處理漿料配方

    采用具有微壓電噴頭的數(shù)碼印花機(jī)進(jìn)行噴墨印花,，噴印后用熱風(fēng)吹干，在100～102℃下飽和汽蒸5分鐘,，冷水洗,，熱水洗，皂煮,，水洗,，干燥

    1.5墨水的主要性能

    1.5.1噴墨流暢性

    將墨水注入墨盒中連續(xù)噴墨印花4小時(shí)，不出現(xiàn)堵頭,、斷墨現(xiàn)象,。

    1.5.2墨水穩(wěn)定性

    將各色墨水在0℃放置240小時(shí)，取出后均無(wú)沉淀析出,。

    在70℃密閉存放72小時(shí),，各色墨水的強(qiáng)度下降小于3％。

    在25℃密閉放置180天,，各色墨水強(qiáng)度下降均小于3％,。

    1.5.3主要色牢度

    測(cè)試方法及測(cè)試條件按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，在棉織物上噴墨印花的主要牢度見表1－5,。

    表1－5在絲綢織物上的主要色牢度

    2.四分色印花專用染料的研究

    四只四分色印花染料的商品名分別是：活性嫩黃PT,、活性紅PT、活性翠藍(lán)PT,、活性黑PT,，本文對(duì)這四個(gè)染料在絲綢上的印花工藝條件及主要條件變化對(duì)印花效果的影響進(jìn)行了研究，所選織物為真絲雙縐,。

    2.1印花糊配制及印花工藝條件

    2.1.1印花漿配制

    原糊配方：

    海藻酸鈉     80g

    六偏磷酸鈉    5g

    水           915g

    總量         1000g

    印花糊料的配方：

    染料              xg

    海藻酸鈉糊料       500g

    尿素              50g

    間硝基苯磺酸鈉      10g

    碳酸氫鈉           5g（翠藍(lán)為25g）

    水                 yg

    總量               1000g

    2.1.2印花工藝及條件

    印花前將印花工具（刮刀,，印花網(wǎng)）清洗干凈，擦干,。將印花白織物放在印花網(wǎng)下,，然后將印花糊按順序置于印花網(wǎng)上,，用刮刀刮一遍，使印花糊均勻涂于印布上,，取下印花網(wǎng)將印布烘干,，再用汽蒸機(jī)在100-102℃下汽蒸5分鐘。汽蒸結(jié)束后,，在含2g/l標(biāo)準(zhǔn)合成洗滌劑水溶液中煮沸15分鐘,，用水充分清洗，晾干,。

    2.2染料提升力

    印花濃度分別為0.5%,、1.0%、2.0%,、4.0%,、8.0%，用計(jì)算機(jī)測(cè)色儀測(cè)出不同深度布樣的Integ值,，根據(jù)顏色深度隨染料濃度變化情況來(lái)評(píng)價(jià)提升力,。結(jié)果見表2－1。

    表2－1印花濃度與顏色深度之間的關(guān)系

     從表中數(shù)據(jù)可見,，顏色深度隨印花濃度的增加而增加,，當(dāng)印花濃度達(dá)到8.0%時(shí)，已經(jīng)獲得較深的顏色,，四只染料均具有較高的提升力,。

 2.3尿素用量對(duì)印花結(jié)果的影響

    印花濃度為1%，尿素用量分別為5％,、10％,、15％、20％,、25％,。按標(biāo)準(zhǔn)印花工藝印花，測(cè)試織物的Integ值,，用于考察尿素用量對(duì)印花結(jié)果的影響,。印花結(jié)果見表2－2。

    表2-2尿素用量對(duì)印花結(jié)果的影響

   尿素是作為染料溶解劑和吸水媒體,，尿素用量多少直接影響染料固著程度,。從Integ值數(shù)據(jù)上看隨著尿素量的增加，印花布樣由深變淺,，Integ值逐漸變小,，從而看出尿素用量要適度。在絲綢印花上尿素用量取5g/100g得色最高。

    2.4固色時(shí)間對(duì)印花結(jié)果的影響

    印花濃度為1%,，汽蒸時(shí)間分別為1分鐘,、2.5分鐘、5分鐘,、7分鐘,，9分鐘。按標(biāo)準(zhǔn)印花工藝印花,，測(cè)試織物的Integ值,，用于考察固色時(shí)間對(duì)印花結(jié)果的影響。印花結(jié)果見表2－2,。

    表2－2汽蒸時(shí)間對(duì)印花結(jié)果的影響

    從數(shù)據(jù)上看紅,、嫩黃、黑汽蒸2.5分,，翠蘭汽蒸5分,，Integ值最高，此時(shí)印花布樣得色最高,，所以取固色時(shí)間為2.5-5分為佳,。

    2.5堿量對(duì)印花結(jié)果的影響

    印花濃度為1%，堿用量分別為0.5%,、1.0%,、1.5%、2.0%,、2.5%,。按標(biāo)準(zhǔn)印花工藝印花，測(cè)試織物的Integ值,，用于考察堿用量對(duì)印花結(jié)果的影響,。印花結(jié)果見表2－3。

    表2－3堿用量對(duì)印花結(jié)果的影響

    活性嫩黃PT,、活性紅PT及活性黑PT堿最佳用量為0.5%,活性翠藍(lán)PT堿最佳用量為2.5%。由此可見,染料品種不同,，印花所需要的堿量也不盡相同,，只有準(zhǔn)確選擇堿的用量，才能得到最佳效果,。

    2.6印花色牢度

    按照有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法和條件測(cè)試染料在絲綢上印花樣品的主要色牢度。測(cè)試結(jié)果見表2－4,。

    表2－4在絲綢織物上的主要印花色牢度      1/1標(biāo)準(zhǔn)深度

    從印花色牢度數(shù)據(jù)得知：四只染料的主要色牢度均高于3級(jí),，可滿足絲綢印花的要求。

    3.結(jié)論與討論

    3.1本文所研究的墨水供墨流暢、貯存穩(wěn)定性好,，各項(xiàng)牢度優(yōu)良,，可滿足紡織品數(shù)碼噴墨印花的要求。

    3.2四分色印花專用染料提升力高,，各項(xiàng)牢度優(yōu)良,。

    3.3四分色印花受堿量變化和汽蒸時(shí)間變化影響較小，是纖維素纖維和絲綢印花的理想染料,。