
引言
噴墨印花技術,作為一種全新的不同于傳統的印花方式,是通過數字化手段,如掃描儀、數碼相機,把所需的圖案通過數字化輸入計算機,經電腦分色系統(CAD)編輯處理后,再由電腦控制的壓電式噴嘴組成的噴墨印花機將(含活性、酸性和分散)專用染料墨水噴射到織物或紙張等基材上。這種異于傳統的印花方式,印花的染料墨水是通過非接觸式方式傳遞到織物或紙張平面上。為了使設備與環境能相匹配,以確保墨水穩定性等,墨水中的染料濃度不能無限制地增加。所以,提升印花織物上的顏色濃艷度有相當的難度。顏色艷度深度除了與墨水中染料的結構濃度和性能以及織物性能有關外,實際上還與印花前織物的前處理合理與否有很大關聯。本文根據染料生色和結構生色的原理,有機地結合兩種生色作用,希望能夠改善和增強染料的著色強度,使之達到色彩鮮艷、色相純正、著色深濃的效果,以提高產業化數碼印花紡織品的著色性能為研究目的。
1前處理劑設計的原則
鑒于數碼印花的特殊性,其前處理工藝應考慮以下四個因素:(1)適當控制墨水擴散潤濕程度(滲化程度);(2)控制溶劑潤濕滲透過程的同時,還要控制溶質擴散程度;(3)使纖維產生有效地膨化過程:(4)提高染料的固色率以及織物的色艷度和色深度。對于前兩點來說前處理液中需加入防滲化助劑。織物處理后.防滲化助劑可以在織物上形成一層連續性的薄膜.覆蓋在纖維的表面,封堵住纖維的毛細管。印花時,既可抑制墨水向織物的經緯向滲化,防止墨水沿著纖維毛細管擴展.產生絮羽毛狀;又可防止烘干或汽蒸時染料發生泳移,以確保花型輪廓清晰度。此類防滲劑經過水洗、皂洗,易被去除,不影響織物的手感。對于后兩點來說,需加入堿劑(固色劑),使活性染料和纖維素纖維經汽蒸反應,兩者產生共價鍵結合,使染料固著在織物上,且保證染料有較好的固色率及良好的色艷度和色深度。最新研究表明,在活性染料墨水印花工藝中,采用染料生色與結構生色兩者相結合的方法,符合產業化大
2染料生色與結構生色理論簡述
經典的染料生色理論源白于十九世紀合成染料工業,當時因由于人們對微觀世界的認識,染料生色的理論為經驗式的總結。二十世紀后半葉以來,在量子力學的基礎上,染料生(發)色理論得以闡明,從而使有機染料的生色、發色理論日臻完善,并以此來解釋和指導生產實踐。
2.1量子力學理論與染料生色
Huckel的分子軌道理論指出,分子軌道可以用原子軌道的線性組合來表示。染料所以能生色,其實可以歸結為有機染料共軛體系中Π電子的性質。量子論認為:物質中的電子具有不同的能級準位,電子在光的作用下,可以發生能級的躍遷,物質顏色的產生,主要是可見光作用時,發生了
也伴有
躍遷的結果。
顏色科學是一門十分重要的學科,簡單地可以理解為可見光對人類視覺神經產生的生理作用,即物理-生理作用的結果,顏色只是人們的視覺感受而已。從現有的知識來看,此理論就是施加在紡織品上的染料/顏料生色的基礎,但最新的研究表明單單吸收光譜形成的生色理論,并不能嚴格地、完整地界定紡織品上生色現象。
2.2染料的結構生色
物質顏色的產生,除了上述染料基于吸收光譜的生色理論,還有由色散、散射、干涉、衍射產生的選擇性反射的結果形成的結構生色理論,這種生色機理歸屬于物理光學范疇,常有以下三態:
◆色彩艷麗,且隨方向強烈變化,色彩在直射光下可見,由衍射光柵生色;
◆色彩艷麗,且隨方向適度變化,主要有薄膜干涉生色;;
◆色彩艷麗,且不隨方向變化而變化,主要由色散和散射作用生色。
本實驗研究的前處理技術均以:染料生色理論與結構生色理論三態之一為依據,目的在于將染料的“吸收生色”和“結構生色”這兩者的關系協調好,找到它們之間的結合的關鍵點,并使該項技術能應用于宏華VEGA高速導帶噴墨印花機的產業化生產,使活性染料墨水印花后,在紡織品上的生色、發色、固色產生協同增效效應,期望達到最佳的印花效果。
3實驗內容
3.1實驗材料
棉梭織平
3.2實驗儀器和設備
表1實驗儀器設備的型號及制造單位

3.3實驗用墨水、原料及助劑
活性墨水(宏華自制)、小蘇打(工業級)、尿素(工業業級)、元明粉(工業業級)、防染鹽S(工業業級)、分散劑(宏華自制)、納米粉A、B、C、D(工業業業級)等。
3.4實驗方法
實驗的流程為:①將調制好備朋的漿料用120曰網,約1kg的壓力,手工業印2刀在白坯布的正面(帶漿量約80%左右),烘干;②用宏華VEGA高速導帶噴墨印花機噴印活性染料墨水,烘干;③于102℃條件下,汽蒸15min;④水洗(冷水洗→溫水洗(40~50℃)→皂洗(95℃以上)→溫水洗(40~50℃)→冷水洗);⑤烘干,測試顏色的色強度、對比手感等。
3.4.1前處理漿料的工藝參數和調漿工藝
表2原始工藝和新工藝參數

注:工藝1#2#分別是原始工藝和加入納米粉的新工藝;1#和3#是其他條件一致,對比不同糊料在棉織物上應用。
3.4.2調漿工藝
在容器中加入稱好的分散劑溶液,分別加入納米粉A/B/C/D高速攪拌30分鐘;再在攪拌條件下.加入糊料的固體粉末;在糊料變稠之前加入元明粉、防染鹽,攪拌至糊料基本溶脹,并沒有團狀顆粒;再加入尿素攪拌,最后加入小蘇打攪拌均勻,放置2小時后攪拌均勻即可使用。避免高溫,放置過夜效果更佳。(注:在加入小蘇打之前,務必確保漿桶的溫度低于45℃,否則溫度太高,小蘇打分解成碳酸鈉,使pH值升至10~10.5,影響發色。)
3.4.3上漿方式
上漿方式一般有兩種即浸軋(軋余率80%~100%)和單面刮印(圓網、臺版)。帶漿量要求是上漿后手觸摸面料的反面,以漿料剛到面料的反面但不過為度,上漿量控制在70~80%左右為宜。
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