数字喷墨印花技术(一)

液滴与基质的碰撞可以分成四个阶段。(1)碰撞前。在这个阶段，液滴的碰撞能量包括动能、表面能和势能。(2)最大程度的铺展。在这个阶段，液体的流动方向由向外扩展转为向内收缩，液滴的表面能处于最大值而动能为零。(3)收缩或回弹。在这个阶段，液滴由于重力的影响，其移动方向由向t-_变为向下。(4)准平衡阶段。在这个阶段，液滴的动能全部转化为表面能或被粘滞力消耗掉。在碰撞过程中液滴在基质上的铺展．对喷墨印花的质量有非常重要的影响。影响液滴铺展的主要因素有液滴的惯性、扩展流体内的粘滞力和液滴的表面能。

表1是蒸馏水滴在三种不同基质表面上，碰撞后液滴形状随时间变化的序列图。从图中可以看出，碰撞前(时间为0．0ms)水滴均为规则的球形。当时间为5m8时，水滴在聚氟乙烯涂层硅片和六甲基二硅胺烷涂层硅片上的铺展，基本上达到了最大铺展比例(即液滴与基质接触后的直径与碰撞前液滴的直径之比)。然而，水滴在未涂层硅片上的铺展直到时间为9．0ms时，才达到其最大铺展比例。当时间为9．0ms时，水滴在聚氟乙烯涂层硅片和六甲基二硅胺烷涂层硅片上的碰撞进入收缩或回弹阶段，而水滴在未涂层硅片上的收缩极小。当时间为800ms时，最大铺展比不再发生变化，液滴在不同基质上的碰撞达到了准平衡状态。水滴在未涂层硅片上的最终铺展直径，远大于其它两种表面，这是因为水滴在未涂层硅片上的接触角远小于水滴在其它两种表面上的接触角。因此，喷墨印花织物的表面特性和墨水的表面张力是影响喷墨印花图案质量的重要因素。

表2是水滴在涤纶长丝纤维表面的碰撞情况。从中可以看出，在同样粗糙的涤纶纤维表面上，液滴碰撞的位置不同，所形成的液滴形状也不相同。在碰撞之前(t=0．0ms)，蒸馏水滴在不同基质上呈球形；当碰撞时间为5．0ms时，液滴在两种不同纤维表面上的铺展，无论在纤维的纵向还是横向均得到最大铺展；当碰撞时间为9．0ms时，液滴进入收缩阶段；当碰撞时间大于等于800ms时，液滴与纤维的碰撞达到平衡状态，但是液滴在涤纶纤维之间碰撞后所形成的铺展直径大于在纤维中心碰撞后所形成的铺展直径。这说明墨滴与纤维表面相互作用的位置也直接影响着喷墨印花图案的质量。

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