时间:2024/1/26来源:本站原创作者:佚名

第七章喷射印花

传统印花方法需要制备花网、调制印花色浆、印制等多道工序,导致传统印花存在污染大、生产周期长、更换品种时间长、印花疵布多等诸多问题,传统印花不符合人们对环境保护的要求,因此改进传统印花工艺方法以及研发新的印花技术势在必行。喷射印花又称为数码喷墨印花。喷墨印花由于不需要制备花网,克服了传统印花的缺点,同时喷墨印花具有更换印花品种快、交货周期短等优势,因此该印花方法特别适合于小批量、多品种生产的特点,符合以“客户个性化、按需设计制造”为特征的商业革新方面发展的方向,因此,近年来喷墨印花技术发展很快。

一、喷射印花方法

现代计算机技术的发展为喷墨印花提供了技术基础。喷墨印花技术是将计算机喷墨打印技术应用于纺织品印花,将印花机与计算机连接,由计算机控制印花机喷头直接将染料喷射在织物上,形成需要的花纹图案。印花图案可通过数码照相、扫描仪等设备获得,喷墨印花时,通过各种数字输入手段先把花样图案输入计算机,经计算机分色软件处理后,将各种信息存入计算机控制中心,并通过数字化处理,再由计算机控制印花机头各色墨喷嘴的动作,将各色墨按要求喷射到织物上,形成色点,从而在织物表面上形成需要的花纹图案,最后再经过适当后处理,使印花图案具有一定的鲜艳度和坚牢度,完成印花过程。喷墨印花是一种全新的非接触印花方式,又称为数码喷射印花,它是集电子信息、计算机、机械等多种学科于一体的应用技术的一个典型实例,是印花技术的一次重大革命,在未来印花领域必中将占有重要席位。

二、喷射印花技术原理及印花工艺过程

喷射印花技术是将信息网络技术、CAD技术、精密机械技术、精细化工技术等相关高新技术应用到纺织机械领域,开发出的机电一体化的一个印花技术。其不同于传统印花,喷射印花是一种非接触式印花,它是通过压力喷嘴将染液分裂成细小的液滴,精确地落在织物上需要形成花纹图案的位置,并利用三原色拼色原理,在织物上获得需要的精细花纹图案。其具体印花工艺过程包括:花纹图案设计喷射到织物上或其他织物上,形成所需的花纹图案→最后经适当后处理,完成印花过程。印花过程中,有许多因素影响印花产品花纹轮廓的精细度和产品质量。

三、影响喷射花纹图案精细度的因素分析

1.喷墨液滴性能

喷墨液滴形成过程如图5-1。通常喷墨液滴表面张力性能及其大小将影响印花产品花纹的精细度。液滴的大小取决于液体的表面张力、喷嘴对油墨所施加的压力和喷嘴的直径等因素。一般液滴小而密,形成的花纹图案精细度高。

2.喷射材料表面形态结构及表面性能

喷射材料表面形态结构和表面物理化学性能对印花产品花纹的精细度有很大影响。图5-2为墨滴碰撞在涤纶不同位置时形态变化。图5-3为不同预处理的硅片表面上液滴形成过程示意。

由图5-2看出,液滴在涤纶之间碰撞后所形成的铺展直径大于在涤纶中心碰撞后所形成的铺展直径。由图5-3看出,印花材料表面结构不同,会影响喷射液滴在其表面上形成的铺展直径,说明喷射材料表面情况对喷射图案的效果有很大影响。可见喷射的墨滴与纤维表面相互作用的位置以及喷射材料的结构、性能均对喷墨印花图案的精细度有影响。一般印花半制品应表面光滑,并具有适当润湿性,这样才有利于提高印花产品花纹的精细度。众所周知,在光滑的纸张上进行喷墨打印,能形成非常精细的相片效果的花纹图案。由于织物的表面结构比纸张粗糙,因此在织物上喷墨印花的难度大于在纸张上打印,要获得与在纸张上类似的印纹精细度,通常织物在喷墨印花前需要进行适当预处理,改变织物的表面性能,使其有利于喷墨打印,获得精细的花纹图案。

3.墨滴体积与分辨率

墨滴的体积单位一般用皮升表示,墨滴体积和分辨率对喷墨印花产品质量有很大影响。一般墨滴的体积越小,印花机的印花精度越高。分辨率是指每英寸内墨滴的数目,用dpi表示。一般打印墨点分布在矩形的格子中,在这种情形下,有两个方向的dpi。这两个方向是相互垂直的。随着分辨率的提高,图像质量相应提高,如图5-4显示出不同分辨率的印花效果。

四、喷射印花技术的发展

在注射器中放入水,给针的尖端施加压力,水就会以液滴的形式射出来,若使喷射出的液滴带电,并用电压控制液滴滴落的位置,就可在喷射材料表面形成所需要的画像,这就是喷墨印刷技术的起源。

20世纪60年代早期,美国斯坦福大学的Sweet用一束压力波将细小的墨流分裂成了大小均匀的墨滴,并对分裂后的墨滴有选择地施加上电荷,当带电墨滴通过一个电场时,墨滴就会发生偏转,从而进入墨水收集器,这些墨水可以循环利用,对于未带电荷的墨滴,则直接飞向喷射介质,从而形成预期的图像,这种喷射方式被称为连续喷墨。

年日本佳能公司发明了气泡喷墨技术,该技术利用靠近喷嘴的一个小加热器表面水蒸气气泡的产生和消失,控制喷嘴开和关,使墨水按要求从喷嘴处喷射出来,这是一种按需滴液喷射印花方式。同期,美国的惠普公司独立发明了类似的喷墨技术,并称为热气泡喷墨技术,气泡喷墨技术是目前成本最低的喷墨技术,被广泛应用于中低档喷墨打印机中。

美国Milliken公司和奥地利Zimmer公司Chromojet产品的出现,运用电磁阀原理,利用计算机控制喷墨喷嘴按图案要求喷射油墨来达到印出所需花型的目的。该喷印印制精度不高,只有20~40dpi,不适用于服装等纺织品的印花,只可用于地毯印花。

20世纪90年代,采用了热气泡和压电方式的喷头,并应用新的信息技术,提高了印花精细程度。日本Seiren公司年开发了Viscotecs系统,年开始投入大量生产;日本钟纺和佳能公司年开发了“奇妙印花”系统;大约同时期日本Konica和住友开发了压电式等数码喷射印花设备。

荷兰Stork公司于年首次推出Amber数码印花机,经改进后,可采用酸性染料进行真丝绸和锦纶/弹性丝绸印花,也可采用涂料印花或分散染料转移印花。而后再经改进,使该机可对于任何织物进行高质量印花。

目前各种类型喷墨印花机广泛就用,主要分布在欧洲、北美和亚太地区,但目前喷墨印花产品的数量占印花总产量的比例仍很小,印花设备性能及喷墨印花技术还有待进一步改进。

喷墨技术分类总结如图5-5所示。

五、喷射印花设备

喷墨印花机的最关键结构为油墨喷射系统,其是由印刷技术改进发展而得到。按喷墨方式不同,可分为连续喷墨印花技术两大类。按需式喷墨包含的典型形式为压电式喷墨和热泡式喷墨。

1.按需滴液喷墨印花

利用热喷墨式、压电式、阀喷式、静电式控制喷墨印花机喷嘴的开与关将液滴按需求喷射到织物上,在织物上形成所需的花纹图案。作用于储墨盒的压力是不连续的,只是当有墨滴需要时才会有压力作用,压力由成像计算机的电信号所控制。

按需喷墨打印技术的设计结构比较简单,成本低,可靠性高,其中最有代表性的为压电喷墨和热泡喷墨。压电式喷墨机理:压电晶体在电场作用下会发生变形,借助于变形所产生的能量将墨水从墨腔挤出,从喷嘴中喷射出。图5-6为压电式喷墨示意,图5-7为一种压电式喷墨打印头。压电式喷墨由于喷射流惯性的缘故,墨腔重新吸墨的过程较慢,这样使喷墨频率受到限制,墨滴喷射速度一般较低,致使喷墨印花速度较慢,但是该方法喷射图案的分辨率非常高,喷头与喷射介质的距离很近,要求印花半制品表面光滑,否则影响喷射花纹图案的精细度效果。热气泡式喷墨机理:在电信号控制下,热泡喷墨喷头上的加热元件温度急剧上升,使染液汽化生成小气泡,气泡体积不断增加,达到一定的程度时,所产生的压力就使染液从喷嘴喷射出来,图5-8为热气泡式喷头喷墨示意,图5-9为一种热气泡式喷墨打印头。

热气泡式喷墨喷头上的加热元件温度升高使墨盒中染液汽化产生气泡,加热温度与产生的气泡大小有一定关系,见表5-1。由表5-1看出,只有当加热元件温度高于℃后,喷墨喷头才能喷射出液滴,但加热元件温度继续升高,气泡没有进一步增大,因此,为了达到良好的印花质量,加热元件需迅速达到适宜的温度,以使染液以细小液滴的形式喷射到印花织物上。

由于压电式喷墨印花与热气泡式喷墨印花喷墨机理不同,其喷射性能不同,下面总结压电式喷墨印花与热气泡式喷墨印花各自的特点。

压电式喷墨印花特点

①优点对墨水的要求较低,无需加热,墨水不会因受热而发生化学变化,墨滴容易控制,喷射墨滴小,不产生墨滴的拖尾现象,进而使印制的花纹图像清晰程度高,容易印制高精细度印花产品。

②缺点喷墨后,墨腔重新吸墨的较慢,使喷墨频率受到限制,降低了打印速度。喷出的墨滴速度较低,介质和喷头之间的距离受到限制。此外,压电式喷头价格昂贵,更换难度较大。

热气泡式喷墨印花特点

①优点热气泡式喷头价格便宜,更换方便,喷墨过程中,只有墨水本身移动,无其他机械动作,这就为提高操作控制频率提供了可能性,进而有助于提高打印速度。

②缺点喷射时,喷墨喷头上的加热元件温度需在约℃的高温下工作,墨水在高温下产生的墨点方向和形状不容易控制,并且由于液压小而对墨水细度要求高;此外,由于依靠加热后产生气泡,使用的墨水溶剂只能选择水性;同时应选择耐高温的墨水,因此热气泡式喷墨印花对墨水要求高。另外高温下工作的喷头元件寿命短,喷墨头更换频率大,进而引起成本增大和维护不便。表5-2为热气泡式与压电式喷墨技术的喷射性能的比较。

2.连续喷墨印花设备

连续喷墨印花时液滴连续喷出,利用电致或气喷偏转装置,将需要的染液液滴喷至织物上需要印花的地方,而将不需要的液滴由偏转装置,流进集液沟中。

连续喷墨系统利用压力使液墨通过喷墨机头喷嘴将墨水连续喷射出来。液滴的尺寸和喷射频率取决于液体的表面张力、所施加的压力和喷嘴孔的直径。在墨滴通过第一个电极时,使其带上一定的电荷,用于控制墨滴的滴落点。带电的墨滴通过第二个电场使墨滴排斥或偏移到承印物表面需要的位置。连续喷墨系统主要应用于高速而简单图案的印花,如标签、车票等。图5-10为一种连续喷墨过程示意。连续喷墨印花技术具有以下特点。

①优点速度快,适合高速喷印;喷嘴以高速喷射墨滴,在距离较远时保证较高的喷印精度;对喷射介质表面的光滑度要求不高;喷嘴不易堵塞。

②缺点分辨率不是很高,常用在粗糙的、不注重分辨率物质表面的印花;连续喷墨需要回收墨滴,必然在墨水系统中引入污染;还有可能出现漏墨、漏印现象。

目前国外有许多公司生产喷墨印花设备,如美国的Millitron公司、Encad公司,日本的Seiren公司、Canon公司、Mimaki公司,比利时的Sophis公司,荷兰的Stork公司和瑞士的Perfacta公司等。

六、喷墨印花机的结构

不同生产厂商生产的喷墨印花机结构有所不同,但一般喷墨印花机都包含有机架支撑系统、导料系统、供墨系统、打印系统、清洗系统、显示控制系统等装置,如图5-11所示。其中最核心的部件是打印系统中的喷墨打印头和控制系统。此外,对墨水和计算机的传输设备也有很高的技术要求。不同生产厂商生产的喷墨印花机的外观结构也有所不同,图5-12和图5-13分别为一种喷墨印花设备打印系统结构和打印头的结构,图5-14为一种喷墨印花设备的织物放卷装置,图5-15为一种喷墨印花设备的织物输送装置,图5-16为一种喷墨印花设备的织物干燥焙烘装置的外观结构,图5-17为一种喷墨印花设备的成品收卷装置,图5-18为一种喷墨印花设备的导带水洗装置。

1—待印布卷装辊;2—张力辊;3—供墨系统;4—烘干;5—印后布卷装;6—导带;7—清洗导带装置

放卷装置是用来提供待喷印织物在机台工作期间的合理放置或退绕,使得织物在印花过程中保持平整的状态及保持一定的张力,并防止进布过程中发生纬斜和起皱。

为了使织物在印花过程中保持所需的张力和织物平整,同时保证喷印后织物上的花纹图案不变形,织物进布张力一定要控制适当,并采用印花导带来输送织物。织物牢固地黏附在含有热溶胶的印花导带之上,导带表面上的热熔胶是通过涂胶装置涂覆,印花后,导带上的热熔胶还需进行洗除,然后再次进行传导织物,进行下次印花。

七、喷墨印花的特点

数码喷墨印花生产不同于传统印花,数码喷墨印花整个印花加工过程完全数字化、自动化,有独特的优点,印花生产时省去了传统的分色描稿、制片、制网、调色浆、打样等过程,缩短了生产周期;企业可根据订单状况,随时掌控生产,灵活调节,同时省去花网存放仓库,因而喷墨印花可以降低企业生产成本和污染。此外,喷墨印花印制出的色彩图案逼真、色彩丰富,层次鲜明,其特点总结如下。

1.优点

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,彩色图案通过计算机的数字图像处理后,再由计算机控制喷墨印花机的喷头把染液直接喷射到纺织品上,便可得到印花纺织品。这种印花方式不仅省掉了筛网制作工序,消除制网所带来的污染和高额的加工成本,且能大幅度缩短打样时间,提高生产效率,同时省去筛网储存场所。这个独特优势符合当今社会人们对环境的需求。

印制效果更丰富多彩、更精细、更富有层次感数码喷墨印花技术打破了传统印花生产的套色数和花回长度的限制,并且属于非接触式印花,可生产出用传统印花方法难以达到的具有丰富层次感及逼真感的更精细的照片效果的花纹图案。理论上数码印花可印制的颜色数量无限,因此喷墨印花拓展了纺织图案设计的空间,可开发出高质量、高精细度、层次感强、高保彩色图像的印花产品,进而提升印花产品的档次。

数码印花的生产数量及印花产品品种不受任何限制数码印花生产过程由计算机控制,自动化程度高,工序简单,不用调配色浆,能够全彩色一次成像,定位精确,无废品。该印花方式生产灵活性强,更换品种快,企业可根据订单状况,随时掌控生产,生产批量不受任何限制,能迅速从一种花样变换到另一种花样,交货快,特别适合于小批量、多品种印花产品的生产,能满足消费者个性化设计的要求。此外,喷墨印花不仅适合于纺织面料的印花,而且喷墨印花也能印制其他任何材质,例如:金属、陶瓷、水晶、玻璃、亚克力、石质、PVC、塑料、玩具、U盘、布料、木质、硅胶、皮革等,所印花的材料可以是规则的,也可以是不规则的,可以是柔软的,也可以是坚硬的物体,因此数码印花机印制产品的品种也不受任何限制,其印花产品有广泛的用途。图5-19为一种喷墨印花产品。

节省劳力数码喷墨印花设备比传统印花机小,操作简单,操作工人容易培训,一个工人可操作多台设备,因此,该印花方式具有能节省劳力,降低印花成本的特点。

,整个过程无残浆排放,减少了化学制品的浪费和废水的排放,而且喷射噪声较小、废水少、能耗低。因此,数码喷墨印花生产摆脱了传统印花生产的高能耗、高污染、高噪声,实现了低能耗、无污染的生产过程。数码喷墨印花是真正的生态型高技术印花工艺。

数码喷墨印花产品质量易于保证数码喷墨印花属于非接触印花,织物在印花过程中受张力很小,可以避免织物因拉伸而导致花纹图案变形,织物表面也不会被辗压,因而消除了织物由于受到摩擦而引起的起毛或起绒等潜在问题,进而有利于保证印花产品的质量。

数码喷墨印花图案设计灵活数码喷墨印花的图案可以使用数码照相机所拍摄的图案,或通过扫描仪扫描的一种人们喜爱的图案,并且设计师还可以在电脑上对这些图案及其颜色做出修改、编辑或自行设计花纹图案,并且可以根据客户的意见,及时修改花纹图案,因为计算机上看到的花纹图案就是最终面料上所看见的花纹图案效果。因此,数字喷墨印花的花纹图案设计灵活,图案储存容易而且稳定,这是数码印花生产有别于传统印花生产的另一个优势。

表5-3为数码喷墨印花与传统印花性能比较。图5-20为数码喷墨印花与传统印花的印花周期比较。可见,与传统印花相比较,数码喷墨印花有其独特的优势。

图5-20数码喷墨印花与传统印花的印花周期比较

2.缺点

节能减排是目前社会科学发展观的必然趋势,数码喷墨印花技术以其低能耗、低污染、低排放、高附加价值等优势越来越被业内人士认可,但是数码喷墨印花技术存在设备投资大、墨水成本高,织物需进行特殊的预处理和汽蒸等后处理,印纹印制速度慢等问题,制约了其发展。这些年来,喷墨印花在印染企业中主要是担任打样机的角色,尚未实现大规模产业化生产。随着生产技术的进步、助剂的研发、工艺的改进、软件的开发,这些缺点将被克服,将来数码喷墨印花一定能在纺织品印花中占有重要地位。

八、喷墨印花用墨水介绍

1.喷墨印花墨水的分类

印花墨水是数码喷墨印花的主要耗材,它是决定喷墨印花技术成功与否的关键性因素之一。喷墨印花墨水按照配制所使用的溶剂种类不同可以分为水性墨水。按照配制墨水所使用的着色剂来分,通常可以分为染料型墨水和颜料型墨水两大类。此外,喷墨印花墨水按其物理状态不同,包括液态墨和固态墨。

溶剂型墨水,一般使用有机溶剂作为墨水的介质,此类墨水不仅价格高,而且毒性大、污染大,不利于环境保护,不能充分体现喷墨印花的环保优势,因此水性墨水是数码喷墨印花墨水发展的主要方向,应用前景好。

2.喷墨墨水的组成

一般墨水组成:去离子水、水溶性溶剂。下面介绍一般喷墨印花墨水组成及各组成的作用。

型两类。目前所使用的染料主要为活性染料、酸性染料和分散染料等。原则上,凡能使纺织品着色的染料都可以作为喷墨印花墨水的着色剂,但为了获得优良的喷墨印花效果,印花墨水中使用的着色剂要求高于一般印花方法,一般作为喷墨印花墨水的着色剂应该具备以下条件:①良好的溶解稳定性,溶于水后不发生分解变色;②良好的色彩以及颜色提升性;③有一定的耐光、耐水性等化学稳定性,当染料遇到光照等条件及其他常见化学助剂时,不发生分解,不变色;④对喷墨印花织物有良好的染色性能和色牢度;⑤着色剂的粒径要小而且均匀,油墨体系粒径平均值应小于0.5μm,最大值不大于1μm,以防止墨水堵塞喷嘴,因为喷墨印花机喷嘴直径一般只有20~30μm。在高剪切下,当油墨流经喷头喷嘴时,小尺寸染料粒子还可能在喷嘴周围聚集成大粒子,大而不规则的染料粒子会导致微滴形成困难和不稳定,最终导致喷嘴堵塞。喷墨印花墨水着色剂的选择很重要,很多商品染料很难应用于喷墨印花上,因此需要从商品染料中筛选或新合成适合于喷墨印花的着色剂,以达到喷墨印花的要求。

溶剂溶剂一般采用去离子水和水溶性有机溶剂的混合物组成,有机溶剂一般为乙醇、多元醇、多元醇醚和多糖等。其作用是提高墨水的溶解性及保持墨水一定的黏度和表面张力,而且黏度和表面张力不随温度变化而变化,耐热及耐化学助剂的稳定性良好;促使墨水在喷嘴处形成薄而脆的膜,再次喷射时容易溶解,而不堵塞喷嘴。一般溶剂的用量为墨水重量的10%~50%。低于10%时,作用不明显;超过50%时,有些染料无法溶解。实际应用中常需要多种溶剂混合使用。有文献指出,印花墨水中最好加入至少一种低挥发性溶剂和一种高挥发性溶剂。

可减少对金属喷头的腐蚀。如果墨水的pH值偏低,容易引起喷嘴堵塞和色光变化现象。常用的碱性pH调节剂有氨水、三甲氨、三乙醇胺等,活性染料墨水适合调节至弱碱性,但碱性太高,染料水解速率提高,染料利用率将降低。pH值调节剂可以使用一种,也可以几种物质混合使用。其用量一般为喷墨印花墨水重量的1%~5%。

的加入,容易引起印花中断和喷嘴堵塞。

表面活性剂墨水中需添加合适种类及用量的面表活性剂,以控制墨水适宜的表面张力,油墨的表面张力必须低于纤维的表面能,使之有利于数码喷墨印花的顺利进行。并且表面活性剂对染料有助溶作用,提高染料染液的溶解性和稳定性。表面活性剂一般选用甘醇类或萘磺酸类物质。

黏度调节剂喷墨墨水黏度对印花产品质量有很大影响,为了印制轮廓清晰的花纹图案,应将喷墨墨水调节至合适的黏度。下面分析喷墨墨水黏度对印花产品质量的影响。喷墨墨水黏度对墨滴成形的影响:黏度高,墨水喷射时,液滴会拖长,不能得到均匀的圆形液滴,断裂拖长的液滴尾巴呈拉丝状;黏度太低,则微滴易于破碎,成形也不好。喷墨墨水黏度对液滴的喷射速度的影响:黏度太高,会使液滴喷射速度降低,甚至墨滴不能喷射到被印基质的正确位置上。与传统印花浆相比,用于喷墨印花的墨水应具有非常低的黏度。

墨水的黏度可通过添加合适的助剂来调节,如聚乙烯基己内酰胺、聚醚多醇、联合增稠剂、海藻酸钠、聚醚脲、非离子纤维素醚等,以使墨水的黏度控制在适当的范围内。

要获得高质量精细效果的印花效果,其中墨水的选择很重要,表5-4为典型水基喷墨墨水的组成和各助剂的功能。

3.喷墨印花用墨水的性能要求

喷墨墨水组成及其用量很重要,制备的喷墨墨水必须达到这样要求,才能为印制高质量的印花产品提供保障,下面对喷墨印花用墨水的性能要求做一总结。

①墨水的贮存稳定性好,具有一定理化性能,在存储过程中,不能随外界条件的变化而发生物理或化学特性的改变,如黏度、表面张力等不应随温度变化而变化,墨水必须能够保持各项物化性能的稳定性。

②在使用的过程中,要考虑与设备的兼容性好,不会对设备造成腐蚀或耗损,而且墨水喷墨流畅、墨滴均匀,不出现断墨、挂墨、墨滴飞溅等问题。

③墨水从喷头喷嘴喷射后,形成的墨滴喷印在基质上,能够快速的润湿织物,形成规则色点,同时不发生强烈的渗化等现象,不能在织物上流淌,应能在织物上印制出精美的花纹图案。

④为了满足能印制深浓色泽的花纹,墨水中着色剂在溶剂中溶解度应大,能配置出喷射性能优良的高浓度墨水,不能堵塞喷嘴。

通常高浓度染料墨水在外界条件下,容易破坏墨水体系的平衡,产生结晶、凝胶等问题,因此对高浓度染料墨水的要求高于一般浓度染料墨水,其制造和存放难度增大,为了获得深浓色喷墨印花效果,除了提高墨水中染料的浓度外,还可以加大墨水的喷墨量,以及选择提升力高的染料,此外,对织物进行合适的预处理,提高预处理织物对染料的吸附上染性能,进而有利于提升深浓着色效果。

九、喷墨印花织物的要求及其印花前织物的预处理

喷墨印花工艺流程:坯布预检→织物预处理→印前烘干并平幅打卷→印前复检→喷墨印花→印后烘干→汽蒸→水洗→皂洗→水洗→定形烘干→成品检验。图5-21为喷墨印花工艺流程示意。

喷墨印花不同于传统印花工艺,喷墨印花对织物的要求高,织物在喷墨印花前除了需要经过一般的精练前处理之外,还必须进行特殊预处理,织物预处理对印花产品质量有很大影响。织物经合适助剂及方法的预处理后,织物表面性能发生改变,使其更有利于喷墨印花的进行,印制出轮廓清晰的印花产品。下面介绍喷墨印花对织物的要求及有关织物预处理的问题。

1.喷墨印花对织物的要求

①对墨水吸收快,能够抑制墨水沿纤维之间的毛细管内的扩散,以免发生花纹图案的渗化。

②当墨水的液滴在织物上重叠时,黏着的液滴不会流动和渗化。

③墨水喷印后,在固色处理时仍然保持良好的花纹精细度,不重新渗化。

④预处理后织物白度不受影响,印制产品色光纯正,色泽鲜艳。

⑤能让墨水中染料很好地固着在纤维上,获得良好的固色率和色牢度性能。

2.织物预处理的主要目的和意义

喷墨印花工艺中,织物在用喷墨墨水喷印前,需要先用增稠剂和其他助剂调制成的浆液进行预处理,以确保以后喷墨印花时,墨滴不渗化、不在织物表面流淌,保证印花产品的质量。

喷墨印花时,喷墨墨水与织物未发生直接接触,墨水由喷嘴喷射至织物的表面,并渗入纱线和纤维缝隙内部,再经汽蒸,染料才能扩散至织物的无定形区内部,并牢固地固着在织物上。喷墨印花时,墨水渗入的程度与印花机、印花车间的温湿度、纤维种类、织物的结构、纤维的芯吸性和回潮率、增稠剂的化学性和分配性,以及织物前处理使用的助剂性能等有关。喷墨印花与喷墨打印不同,其所印的基材是织物而不是纸张,由于织物与纸张的结构有显著差异,性能有很大差异,织成织物的纤维间存在毛细管效应,喷射在织物上的墨水会沿着织物纤维间的毛细管扩散,将导致墨水渗化,降低印花产品花纹图案的精细度。喷印之前,若织物不进行预处理,墨水在织物的表面容易发生渗化或流淌,使印花的花纹图案模糊不清。为了获得精细的花纹图案,喷印前,织物必须进行预处理。染料型墨水的喷墨印花中,常见的织物预处理方法主要是通过选择合适的增稠剂和助剂对织物进行预处理,在织物纤维的表面形成一层薄膜,堵塞纤维之间的空隙,印花时抑制墨水沿着织物经、纬方向的毛细管中扩散,以达到防止渗化的目的;并在烘干及汽蒸过程中,预处理助剂有一定吸湿性和抱水性,防止烘干或汽蒸时,墨水在织物内部自由运动,染料发生泳移或扩散,产生了新的渗化现象,进而提高印花产品的精细度。喷印后,再经汽蒸固色,最后经水洗、皂洗后处理,去除预处理助剂,避免影响织物的手感。常用的防渗化剂有海藻酸钠和聚丙烯酸类增稠剂,选择的前处理剂应具有:良好的抱水性,墨水喷射在织物上后能够被快速吸收,从而能够阻止墨水向织物四周毛细管扩散,避免墨水在织物表面发生渗化,进而获得高清晰度的印花产品。

3.织物预处理的作用

①限制湿扩散程度,保证印花清晰度;

②在汽蒸固色时,使纤维能有效地吸湿、溶胀,有利于染料、颜料向纤维内部扩散;③能提高染料与颜料固色率和表面得色量。

4.织物预处理液的组成及其作用

通常在预处理液加入的助剂主要有防渗化剂、酸/碱剂、膨化剂、无机填料以及一些表面活性剂和溶剂等。

防渗化剂墨水种类不同,喷印前织物预处理助剂配方和工艺条件不同。对于染料型墨水喷印前,织物预处理液中加入的一个重要成分是增稠剂,其主要作用就是防止喷印时墨滴渗化,增稠剂一方面可以堵塞织物的毛细管,阻止墨水沿着纤维间的缝隙流动,同时可以作为染料墨水的吸附介质,汽蒸后墨水通过化学或物理作用与织物结合,最后需要经过水洗,去除增稠剂。

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