鄭成華 楊易 雷興宇 陳德凱

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前言

數(shù)碼噴墨印花在運(yùn)行過程中，會(huì)經(jīng)過掃描儀的處理，將布樣或設(shè)計(jì)圖案以數(shù)字化形式進(jìn)行轉(zhuǎn)化輸入到計(jì)算機(jī)中，再運(yùn)用計(jì)算機(jī)中的印花分色描稿系統(tǒng)，進(jìn)行編輯和處理，再經(jīng)過計(jì)算機(jī)對(duì)微壓電式噴墨嘴進(jìn)行控制，使染液（也稱之為墨水）被噴射到紡織品上，顏色經(jīng)過混合會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化并還原至原本掃描圖案。相比于傳統(tǒng)的印花辦法來說，這種印花方式具備更強(qiáng)的靈活性，提升印花速度，降低能源消耗、環(huán)境污染，從而達(dá)到節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本，增強(qiáng)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量等目的，解決傳統(tǒng)印花經(jīng)常出現(xiàn)的問題。

1 數(shù)碼噴墨印花墨水研究現(xiàn)狀解析

1.1 數(shù)碼噴墨印花墨水性能要求

數(shù)碼噴墨印花會(huì)對(duì)墨水的性能提出更高要求，無論使用哪種墨水，都應(yīng)含有以下性能要求：第一，安全性。應(yīng)不具備毒性、臭味、致癌性、著火性等。第二，黏性。數(shù)碼噴墨印花使用的墨水應(yīng)具備更低的黏性，如果黏性很高，噴射印花過程中，液滴會(huì)呈現(xiàn)出拉絲狀，從而對(duì)噴射速度產(chǎn)生影響。通常來說，CIJ要求的技術(shù)黏性為2～10mPa·s，使用DOD技術(shù)對(duì)黏性的要求為10～30mPa·s。第三，表面張力：數(shù)碼噴墨印花墨水表面張力較低，使用不同的打印方式會(huì)對(duì)表面張力提出不同的要求。如果使用CIJ型號(hào)印花機(jī),通常會(huì)推薦使用表面張力為40-60mN/m的墨水；如果要是使用DOD型號(hào)的印花機(jī)，那么推薦使用表面張力為40-60mN/m的墨水。第四，導(dǎo)電性。如果使用CIJ型號(hào)噴墨印花機(jī)墨水的導(dǎo)電性應(yīng)超過750S/m，如果是DOD型號(hào)則對(duì)其導(dǎo)電性沒有要求。

1.2 水性墨水研究現(xiàn)狀

經(jīng)常使用的水性墨水材料通常為小分子染料，其中被廣泛應(yīng)用、技術(shù)十分成熟的墨水包含活性燃料、酸性染料、分散染料，其中主要成分包含染料、分散介質(zhì)、抗菌劑、調(diào)節(jié)劑、保濕劑等多種成分。第一，活性染料墨水中主要包含高純度活性染料、共溶劑、去離子水等成分，可以使用這種染料對(duì)纖維素纖維、蠶絲等紡織品進(jìn)行噴墨印花。具有商品化特點(diǎn)的活性染料墨水中，較為常用的為Ciba公司與DyStar公司的Cibacron MI系列、Jettex系列[1]。與此同時(shí)，我們國(guó)家的科研人員，也自主研發(fā)出了新型的數(shù)碼噴墨印花活性染料墨水制備技術(shù)，使用的墨水且具備了良好的水溶性。第二，酸性染料墨水中的主要成分包含高純度染料、共溶劑、去離子水等，可以將其使用在錦綸、蠶絲、羊毛等紡織品的數(shù)字噴墨印花中，比較有代表性的如Ciba公司生產(chǎn)的Lanasets系列等。第三，分散染料墨水其中主要成分包含分散染料、分散劑、共溶劑等可以將其使用在滌綸、錦綸等紡織品的印花過程中。

更多的研究者或?qū)W者開始嘗試使用在其中加入添加劑的方式以達(dá)到增強(qiáng)染料各方面性能的目的，例如將二羧酸及其堿金屬鹽、三羧酸及其金屬鹽等物質(zhì)加入活性染料墨水中，不僅可以獲得良好的緩沖效果，同時(shí)還可以加強(qiáng)墨水的染色性能。為了使墨水噴嘴堵塞的問題獲得解決，可以使用螯合劑EDTA、二鈉鹽、四鈉鹽等物質(zhì)，同時(shí)還可以有效加強(qiáng)墨水針對(duì)濕度、溫度控制方面的穩(wěn)定性。與此同時(shí)，為了避免出現(xiàn)由于析出晶體導(dǎo)致的墨水噴嘴堵塞問題，可以在墨水中加入尿素、胺等物質(zhì)。為了使數(shù)碼噴墨印花的圖案顏色更加鮮艷，在墨水中可加入：N-甲基嗎啉-N-氧化物與甘油混合[2]，相對(duì)于用其他溶劑配制而來的墨水來說，可以獲得更加鮮艷的著色效果。有研究人員使用Huntsman公司生產(chǎn)的Novacron系列墨水噴墨印花于棉織物表面上，可以有效降低印花成本，同時(shí)具備很強(qiáng)的穩(wěn)定性。

1.3 油墨研究現(xiàn)狀

噴墨印花可以減少油墨使用量，具備更強(qiáng)的穩(wěn)定性與顯色度。就目前來看，依然缺乏普遍適用于紡織物的噴墨印花標(biāo)準(zhǔn)油墨配置方法，油墨價(jià)格十分昂貴，成本高，而且有很強(qiáng)的毒性，同時(shí)也會(huì)對(duì)環(huán)境形成嚴(yán)重污染，因此目前油墨研究重點(diǎn)主要為油墨對(duì)環(huán)境的友好方面。第一，對(duì)于顏料油墨方面來說，這種染料墨水會(huì)對(duì)數(shù)碼噴墨印花的未來發(fā)展形成不良影響，相比于染料墨水來說，雖然顏料墨水具備更強(qiáng)的摩擦牢固程度，但其濕摩擦牢固程度很差。顏料墨水可以被很好地應(yīng)用在各類纖維織物噴墨中，其工藝較為簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生很大影響，還具備較強(qiáng)的耐光牢固度。第二，染料油墨。染料油墨可以使原本油墨獲得改性，在其中引入活性基，使染料與纖維之間的親和度加強(qiáng)，同時(shí)也增強(qiáng)了色牢度。例如可以使用內(nèi)部包含雙鍵甲基丙烯酸甲酯、內(nèi)部含有雙鍵的諾丹明的染料油墨互相混合，之后就可以獲得高分子染料。還可以使用IPDI與分散紅19共同混合成為聚氨酯分散紅高分子染料油墨。

2 數(shù)碼噴墨印花墨水未來發(fā)展趨勢(shì)探索

我們國(guó)家作為一個(gè)紡織大國(guó)，早在2009年的時(shí)候具有規(guī)模的印花產(chǎn)品，就已經(jīng)達(dá)到了總量100億平方米的規(guī)模，占據(jù)全球總量已超過百分之三十，但數(shù)碼印花產(chǎn)品總量?jī)H有0.4億平方面，可以看出與歐洲之間存在很大差異。因此，我國(guó)的數(shù)碼印花噴墨印花產(chǎn)業(yè)具備十分廣闊的發(fā)展空間，其中最重要的部分就是墨水的研究，在未來應(yīng)向這幾方面進(jìn)行發(fā)展：第一，積極開發(fā)性能更強(qiáng)、色牢度更高的數(shù)碼噴墨印花墨水，減少其中的添加劑劑量，使流程更加簡(jiǎn)化，同時(shí)還應(yīng)不斷增加數(shù)碼噴墨印花墨水的色牢度。第二，積極研發(fā)水性、性價(jià)比更高的墨水避免對(duì)環(huán)境形成污染，從根本上加強(qiáng)墨水的穩(wěn)定性與實(shí)用性，與此同時(shí)還要增強(qiáng)推廣力度，掌握更多的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)墨水生產(chǎn)新技術(shù)，逐步擺脫對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的依賴，并且與設(shè)備、廠家、用戶之間要加強(qiáng)溝通，提升墨水的適應(yīng)性，達(dá)到節(jié)約生產(chǎn)成本，增強(qiáng)企業(yè)綜合效益的目的。

3 結(jié)束語

數(shù)碼噴墨印花墨水是目前噴墨印花未來發(fā)展的主要趨勢(shì)，相信在未來的共同努力下，可以研發(fā)出性能更強(qiáng)的數(shù)碼噴墨印花墨水，促進(jìn)我國(guó)數(shù)碼噴墨印花產(chǎn)業(yè)獲得更好的發(fā)展。