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顏料墨水對織物噴墨印花的適應(yīng)性能
集萃印花網(wǎng)  2011-09-29 00:00:00
    【集萃網(wǎng)觀察】摘要:為了探討顏料墨水對不同織物噴墨印花的適應(yīng)性,選用棉、滌綸、蠶絲、天絲、滌/棉、棉,錦、滌/錦,棉等不同纖維種類、不同組織結(jié)構(gòu)的織物,采用自制六色顏料墨水在8pass,720dpi打印單色塊,分析顏料墨水印花的顏色深度、色牢度、清晰度以及織物風(fēng)格等性能。實驗結(jié)果表明:打印織物表面性能是影響噴墨印花性能的主要因素之一;對親水性纖維,結(jié)構(gòu)緊密的織物可以將墨水貯留在織物表面,打印K/S值大,清晰度高,但牢度略低;對抱水性能較低的稀薄滌綸、蠶絲織物,為了確保噴墨印花的印制精細度,預(yù)處理是必要的。

  紡織品印花工藝一直是印染行業(yè)技術(shù)難度大、操作復(fù)雜、流程冗長的一道工序。數(shù)字噴墨印花把需要的圖案以數(shù)字形式輸入計算機,經(jīng)過圖像處理直接將印花墨水噴射到織物上,印制出各種圖案。與傳統(tǒng)印花技術(shù)相比,紡織品數(shù)字噴墨印花技術(shù)具有占地面積小,無污水排放,生產(chǎn)周期短以及可以實現(xiàn)單件制作等優(yōu)點,是未來紡織印花產(chǎn)品加工的關(guān)鍵技術(shù)之一。

  目前紡織品噴墨印花主要使用染料墨水。染料墨水噴墨印花工藝復(fù)雜,噴墨印花之后需對織物進行汽蒸、水洗等后處理。顏料墨水噴墨印花工藝簡單,技術(shù)要求低,色譜齊全,色澤鮮艷,生產(chǎn)成本低廉,在加工過程中節(jié)能、省水、污染少。此外,顏料墨水可用于各種纖維及其混紡、交織織物的印花,在印花生產(chǎn)過程中改變纖維品種不需要清洗管道和噴頭,可以減少墨水浪費。

  隨著紡織品市場多組分纖維的增多,顏料墨水的應(yīng)用領(lǐng)域也日益增加。紡織材料品種繁多,分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜。纖維表面性能不僅與化學(xué)結(jié)構(gòu)、超分子結(jié)構(gòu)有關(guān),還與紗線捻度、織物組織規(guī)格、密度等有關(guān),因此,紡織品噴墨印花效果也受這些因素的影響。本文分析了顏料墨水打印性能與纖維種類、織物結(jié)構(gòu)的關(guān)系,探討了顏料墨水對不同織物噴墨印花的適應(yīng)性,為更好地推廣應(yīng)用噴墨印花技術(shù)提供一定的依據(jù)。

  1實驗部分

  1.1實驗材料

  藥品與試劑:自制顏料墨水品紅、淺品紅、青、淺青、黃、黑;無水碳酸鈉(AR),中國醫(yī)藥集團上海化學(xué)試劑公司;標準皂片(工業(yè)級),上海制皂廠。

  實驗織物:天絲棉(60/40)混紡斜紋(1),天絲平紋(2),天絲緩斜紋(3),天絲急斜紋(4),純棉平紋(5),純棉斜紋(6),純棉平紋(7),純棉起絨(8),滌/錦/棉(42/23/35)混紡平紋(9),棉/錦(67/33)混紡平紋(10),滌/棉(45/55)混紡平紋(11),滌/棉(50/50)混紡平紋(12),蠶絲電力紡(13),滌綸(14)。

  1.2實驗儀器與設(shè)備

  Y571型染色摩擦牢度儀,萊州市電子儀器有限公司;SENCOS一212型恒速攪拌器,上海申順生物科技有限公司;DZ3型視頻顯微鏡,日本Union公司;8400型測色儀,美國愛色麗公司;DSA100型表面張力儀,德國KRiiSS公司;2508型噴墨印花機,日本FLORA公司;2XA型生物顯微鏡,上海光學(xué)儀器廠;SW.12A11型耐洗色牢度儀。

  1.3實驗方法

  1.3.1噴墨印花工藝

  工藝流程:織物一噴墨印花一焙烘(150℃,3min)。

  1.3.2耐摩擦牢度測定

  根據(jù)GB/T3921.3—1997,采用Y571型染色摩擦牢度儀測定印花織物的摩擦牢度。

  1.3.3耐洗牢度測定

  根據(jù)GB/T3921.5一l997,用X.Rite8400型測色儀測定織物的耐水洗色牢度。

  1.3.4織物/值測定

  采用X.Rite8400型測色儀CIE.lab測色系統(tǒng),測定織物的/S值,D65光源,10。視場。測量前先選擇合適的孔徑,待用黑白板校正儀器后,將織物折疊4層,測量4次,取其平均值。

  1.3.5織物表面性能測定

  采用KES風(fēng)格儀中的織物風(fēng)格評價系統(tǒng)自動表面性能試驗儀測量織物表面摩擦因數(shù)與厚度的變化,并計算平均摩擦因數(shù)MIU、表面摩擦因數(shù)平均偏差MMD、表面粗糙度SMD3個基本力學(xué)指標。

  其中MIU為動摩擦平均因數(shù),表征光滑、粗糙感;MMD為摩擦因數(shù)平均偏差,表征爽脆、勻整性;SMD為表面粗糙度,表征表面平整性,其值越小表示手感越光滑,反之粗糙。

  2結(jié)果與討論

  2.1纖維種類對噴墨印花顏色和牢度的影響

  分別選取織物密度、表面結(jié)構(gòu)性能相近的天絲、純棉、滌/錦/棉混紡織物、滌/棉織物,用噴墨印花機打印品紅單色塊,然后用測色儀測量其K/S值、L、C、H值,

  2天絲織物與7棉織物的主要成分為纖維素,其K/S值與其他種類的纖維相比均高一些;9、11棉型混紡織物的K/S值則較低。從織物組成看,7織物含棉量為100%、11滌/棉混紡織物的含棉量為55%,9滌/錦/棉織物的含棉量為35%,因此棉型織物隨著含棉量的降低,織物的K/S值也隨之降低。明度值和彩度C值與纖維光澤有關(guān),滌綸織物、天絲織物較明亮,棉織物略低。噴墨印花色相值在不同織物上的數(shù)值十分接近,這說明顏料墨水噴墨印花色相與纖維種類無關(guān)。

  從分子結(jié)構(gòu)來看,纖維素分子中的葡萄糖;3個羥基,可以直接吸附水分子,形成單分子層吸附,隨著水分子層的加厚,逐漸形成間接吸附水分子層。自制墨水為水性超細顏料墨水,纖維素纖維對墨水有較強的吸附能力,因此得色量比較高。滌綸和錦綸分子結(jié)構(gòu)緊密,為疏水性纖維,墨滴不易進入纖維內(nèi)部,因此得色量偏低。2天絲纖維結(jié)構(gòu)較緊密,縱向形態(tài)平滑,與純棉織物相比,K/S值有所下降。13蠶絲纖維具有較高的表面光澤和較低的抱水性能,因此,顏色KIS值也相應(yīng)較低。各種織物的牢度比較接近,但天絲和滌綸織物牢度相對較低,這與織物形態(tài)結(jié)構(gòu)不同有關(guān)。

  2.2纖維種類對噴墨印花清晰度的影響

  選取棉、天絲、蠶絲和滌綸織物分別進行噴墨印花,并打印品紅色單色塊,

  不同織物上噴墨印花的印制清晰度有較大差異,滌綸織物經(jīng)向線寬為棉織物的3.1倍,緯向線寬為棉織物的2.2倍。從纖維類型來看,含棉織物的清晰度要高于蠶絲、滌綸纖維;但不同纖維經(jīng)向線寬基本上都比緯向線寬大,這可能是因為打印織物經(jīng)紗和緯紗密度不同造成的。由于蠶絲電力紡組織結(jié)構(gòu)比較輕薄,抱水能力較低,打印清晰度也相應(yīng)較差。具有疏水性能的滌綸織物,不能有效貯留水性顏料墨水,清晰度也較低,可見,纖維種類和組織結(jié)構(gòu)對噴墨印花清晰度有顯著的影響。為確保噴墨印花的印制精細度,對稀薄滌綸和蠶絲織物進行預(yù)處理是必要的。

  2.3織物組織結(jié)構(gòu)對印花顏色和牢度的影響

  圖1視頻顯微鏡照片表明6斜紋織物比5平紋織物結(jié)構(gòu)更為緊密。2種組織結(jié)構(gòu)噴墨印花織物的色度值見表3,可以看出,結(jié)構(gòu)緊密的織物可獲得較高的K/S值,這是由于噴墨印花在打印相同圖案時,墨水出墨量是一定的,對組織結(jié)構(gòu)比較松散的織物,墨水比較容易透過纖維、紗線的縫隙向織物內(nèi)部擴散,使纖維表面的K/S值偏低。對結(jié)構(gòu)比較緊密的斜紋織物,表面紗線浮長較大,紗線排列整齊,能夠較好地將墨水貯留在織物表面,因此K/S值較高;但K/S值變化程度不是十分顯著,色調(diào)角相差不大,即噴墨印花在不同織物的色相以及牢度基本不變。

  2.4織物表面性能對噴墨印花顏色的影響選取表面比較光滑的4、6織物以及相對粗糙的8、l0織物分別打印紅色單色塊,然后進行測色,結(jié)果見表4。采用視頻顯微鏡圖分別反映4織物、8織物的表面情況.

  4織物的K/S值偏低,8織物的K/S值比較大。從圖2視頻顯微鏡照片可以清楚看到,8織物是經(jīng)過表面起絨的,噴墨印花墨水打印在纖維尖端,并緩慢向絨毛的根部滲透,形成由深到淺的過渡,經(jīng)過固色處理后,保留了這種表深內(nèi)淺的特征,因此,起絨織物的K/S值比較大,但毛尖和毛根顏色差異明顯。不同織物的色相日值說明噴墨印花色光十分接近。

  2.5織物表面性能對印花色牢度的影響

  選取5平紋純棉織物、8起絨純棉織物、l0錦棉混紡平紋織物用KES風(fēng)格儀進行表面性能測試,并分析表面性能對噴墨印花色牢度的影響,結(jié)果見表5。表中數(shù)據(jù)表明:8織物動摩擦平均因數(shù)MIU和表面粗糙度SMD高于5和l0織物;8織物表面勻整性MMD低于5和l0織物。因此8織物比5和10織物表面更粗糙一些。8織物的摩擦牢度和濕摩擦牢度比5織物分別提高0.5級和1級,耐水洗牢度也高0.5級。l0織物表面粗糙度SMD數(shù)值介于5和8織物之間,其色牢度性能低于8織物,略高于5織物。因此織物的牢度性能與織物表面的平整度存在一定的關(guān)系,織物越粗糙,牢度性能越高。

  為了探討顏料墨水與不同織物上K/S值的關(guān)系,分別打印了CMYK4個單色塊,結(jié)果見圖3?梢钥闯觯珻MYK四色顏料墨水可以適應(yīng)在不同織物上噴墨印花,但K/S值有較大區(qū)別。在印制條件相同時,黑色的K/S值最高,其次為青色、品紅色和黃色,在不同織物上這種趨勢基本相同。其原因是顏料墨水中含色素濃度差異不大,在相同印制條件下顏色越深,K/s值也相應(yīng)越大。在不同織物上黑色的K/S值反映差異也較大,棉型織物具有較高的得色量,蠶絲、滌綸K/S值較低,說明打印基質(zhì)的性能對噴墨印花效果有很大的影響。

  3結(jié)論

  顏料墨水在不同的棉型織物上進行噴墨印花,顏色深度可以達到中深色要求。對于表面粗糙的起絨棉織物,干、濕摩擦牢度可以達到3級,水洗褪色和沾色牢度達到3級和3—4級。在相同打印條件下,噴墨印花在不同織物上的印制性能存在較大差異,滌綸織物經(jīng)向線寬為棉織物的3.1倍,棉織物、天絲織物比蠶絲織物、滌綸織物具有較好的印制效果。這種現(xiàn)象說明纖維的種類、紗線線密度、組織結(jié)構(gòu)、織物的表面性能等對噴墨印花性能都有影響。一般情況下,純棉、紗線線密度小、織物組織緊密、防滲透性能好的織物,得色量比較高。親水性纖維比疏水性纖維具有較高的K/S值和清晰度。為了提高噴墨印花的印制精細度,對表面儲存墨水性能較低的織物進行預(yù)處理是必要的。

  來源 王潮霞,汪毅,朱鋒

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