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织物数码印花若干问题探讨

来源:印染在线 发布时间:2015年03月17日

以上说法有一定道理。但染料用量少五倍的先天不足问题,有办法可予补偿:1、选择着色力高的染料;2、将染料颜料化,生成色淀,使不受溶解度和固色率的制约;3、将色淀粉碎至纳米级,进一步提高色泽浓艳度。

颜料颜色首先决定於它的光吸收特性,决定於化学本质,其次决定於颜料粒子的分散度,分散得越细,着色力越强[4]。分散度还与颜料的明度有关,分散愈细明度越好[17]。阳离子染料的色泽浓艳度堪称是最好的。印制深、浓色会变得容易。阳离子染料与磷钨钼杂多元酸反应,可以制得日晒牢度很好的色淀。

在颜料化制造过程中,首先形成许多分子状态的颜料,然后成长和聚集成基本粒子(Ultimate Particles)。这些基本粒子一般祗有0.01-0.04µm,由于粒子小,具有很高的表面能,形成强烈的降低表面能量的趋势,因此很快相互凝聚成为比较牢固而不易分开的α-粒子群,其大小约为0.03-0.06µm然后再聚集为更大的β-粒子群,粒子大小约为0.1-1µm[4]

要得到纳米级的颜料分散体系,可以在合成色原时采用分散剂,降低色淀的表面能。另一个方法是采用体质颜料制备方法,将溶解好的染料先染附在吸附体质上,如氢氧化铝、碳酸钙等内比表面较高的疏松颗粒中,然后进行能使染料生成色淀的反应,并在合成后将体质颜料粉碎。这样可以得到很高的分散度。

六、关于色牢度

颜料达到纳米级分散度时,唯一缺点是日晒牢度降低[4]

有人发现连接剂(粘合剂)对颜料的耐晒牢度有重要影响,除了个别粘合剂本身有日晒泛黄而影响颜料日晒牢度下降之外,一般的合成树脂都有提高染料日晒牢度的作用。耐晒牢度次序如下:

丙烯酸树脂>三聚氰胺树脂>尿醛树脂>体质染料>松香脂

我们熟知,阳离子染料的耐光性特差,而染着在腈纶上时,日晒牢度很好。再联系到,用丙烯酸乳液作涂料印花粘合剂时,印花织物一般都不存在日晒牢度不合格的问题。丙烯酸乳液中硬单体一般都采用丙烯腈或甲基丙烯酸甲酯,以提高其在光照和热处理条件下的稳定性,不意,用它作涂料粘合剂时,也能明显提高颜料的日晒牢度。

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深色涂料印花湿摩牢度普遍偏低,喷墨印花属于深色。有关纳米级丙烯酸涂料粘合剂的应用性能,已有报导[19]

涂料配方中颜料和粘合剂粒径在同一水平时,按空间排列的上下、左右、前后六个方位,颜料与粘合剂的用料比应该是66。由于粘合剂还必须与织物连接,因此,在排列中至少要有一个方位全部是粘合剂,用料比应调整为67,颜料6、粘合剂7

分散细度不同时,颗粒数与表面积之比,按下式计算:

△Nd/D=[1/(d/D)]3

△Ad/D=[1/(d/D)]2

△N—颗粒增多倍数;△A—表面积加大倍数;

d—小颗粒直径;D—大颗粒直径

颗粒直径相差10倍,小颗粒的颗粒数增加1000倍,面积则增加100倍。假设颜料的粒径是0.5µm,粘合剂的粒径是0.05µm,如果用料比还是11的话,相当于1000个粘合剂包围1个颜料颗粒,干湿摩和刷洗牢度必然会有提高。以下是几个涂料粘合剂及其印花产品的实际检测数据。

1纳米涂料粘合剂举例

NMP纳米级涂料印花粘合剂(总后军需装备研究所)[18]

IU-104毫微胶乳树脂(Rhome-Poulene公司)[19]

含固量

40%±2%

30%

pH

6-8

5.5

粒径

l00nm

0.2µm

2色牢度举例

考核标准与指标要求()

涂料印花粘合剂NMP

实际达到的指标()[18]

色牢度

GB/T411-93 FZ/T5326-97

OeKo-Tex-

Stand 100

干摩

2-3

4

4

湿摩

1-2

2-3

3

刷洗

2

-

4

七、关于环保指标

目前大多用自交联丙烯酸乳液作粘合剂,自交联单体采用羟甲基丙烯酰胺,单体本身含有少量游离甲醛(约占单体的1-3%),用4%单体合成后的乳液(以含固量30%计),游离甲醛含量在(1.2%×1-3%)范围,最多不会超过300PPM,若与颜料用量相等,一平方米织物上有2克粘合剂的话,织物克重以150/平方米计,则织物上的游离甲醛含量会小于10PPM。除了婴儿服,一般都不会超过环保指标。

由于日晒牢度的原因,取代丙烯酸酯粘合剂的可能性不大。要达到无甲醛要求,可以用他交联丙烯酸单体取代羟甲基丙烯酰胺,并以封闭型水性聚氨酯作交链剂[20]

八、问题讨论和设想

1、数码印花的来样(特别是网络传送的图片)加工,颜色的符样难度较大。特别是不同牌号的墨水和喷墨打印机,互换性极差。因此,要发展织物数码印花,有必要研究和确定织物三元基本色标准。

2、喷墨打印用的是三元混色,颜色不要多,有三个基本色就行。

3、研制纳米级颜料、粘合剂与化学稳定的聚氨酯交链剂,不仅可以提高色牢度,还有利於防止喷嘴堵塞,降低消耗成本。

4、当前已成为发展主流的织物压电式喷墨印花,以多头、多嘴、多色办法来提升印花机的生产能力。设备一次性投资与消耗成本加大。从现今报纸的印制效果来看,将连续法喷墨方式用于织物印花,很有可能。连续法喷嘴可以与墨盒分体,喷嘴制作成本低,工作效率高,祗要喷嘴堵塞问题得到解决,它就有很大发展优势。

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参考文献:

[1]胡左群,数码印花技术的新进展,英特网http://www.ctei.gov.cn/htmlib/zhuanjia/kj04072801.htm

[2]武祥珊,数码喷射印花应用之浅谈,《浙江印染信息与技术》2002/6-731-34

[3]陈荣圻,喷墨印花用印墨,《印染》2006/1238-45

[4]朱骥良吴申年著,颜料工艺学198912

[5]喷墨印花的关键技术——油墨配方,:中国洗染行业信息中心)中国油墨china-ink.net(2006-3-9 8:56:08)

[6]12款主流照片打印机横向测试,http://www.chip.cn/info/showArticle

[7]杨如馨,织物喷墨印花及其油墨系统的试验研究,《印染》19991);10-1321

[8]刘向东等《打印机结构原理与使用维修》199910月第1SS:10204640

[9]陈荣圻,喷墨印花的有机颜料印墨,染料工业2002/221-27

[10]USP 20050219289

[11]三大厂商喷墨打印墨水技术对比探询http://info.printing.hc360.com/2006/03/02114253992.shtml慧聪网

[12]U.S.Current Class:106/31.37

[13]房宽峻王潮霞张霞,中国专利号:200510040114

[14]北尾好隆,2006/3Textileinfo.com

[15]莫述诚陈洪等编著,有机颜料,198812月第1

[16]梁少华屠天民蔡忠山,喷墨印花前的预处理条件和染料的选择,《印染》2001(12)8

[17]李荣兴,《油墨》(上),1986SS10169693

[18]张建春,纳米级涂料印染粘合剂,浙江印染信息与技术2002/10p25-28

[19]丝织物喷射印花的油墨性能及其评价,杨如馨陈国强,《印染》20001);5-7

[20]陆宗鲁,若干聚氨酯产品的分子设计、物性及其用途,第六届全国后整理学术研讨会论文集;194

 

 

 

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