數(shù)碼噴墨印花墨水的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探究

鄭成華 楊易 雷興宇 陳德凱

云南電網(wǎng)有限責任公司昆明供電局 云南 昆明 650000

前言

數(shù)碼噴墨印花在運行過程中，會經(jīng)過掃描儀的處理，將布樣或設計圖案以數(shù)字化形式進行轉化輸入到計算機中，再運用計算機中的印花分色描稿系統(tǒng)，進行編輯和處理，再經(jīng)過計算機對微壓電式噴墨嘴進行控制，使染液（也稱之為墨水）被噴射到紡織品上，顏色經(jīng)過混合會逐漸轉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的靈活性，提升印花速度，降低能源消耗、環(huán)境污染，從而達到節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本，增強產(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)碼噴墨印花會對墨水的性能提出更高要求，無論使用哪種墨水，都應含有以下性能要求：第一，安全性。應不具備毒性、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具備更低的黏性，如果黏性很高，噴射印花過程中，液滴會呈現(xiàn)出拉絲狀，從而對噴射速度產(chǎn)生影響。通常來說，CIJ要求的技術黏性為2～10mPa·s，使用DOD技術對黏性的要求為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對表面張力提出不同的要求。如果使用CIJ型號印花機,通常會推薦使用表面張力為40-60mN/m的墨水；如果要是使用DOD型號的印花機，那么推薦使用表面張力為40-60mN/m的墨水。第四，導電性。如果使用CIJ型號噴墨印花機墨水的導電性應超過750S/m，如果是DOD型號則對其導電性沒有要求。

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，其中被廣泛應用、技術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纖維素纖維、蠶絲等紡織品進行噴墨印花。具有商品化特點的活性染料墨水中，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，我們國家的科研人員，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，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。

更多的研究者或學者開始嘗試使用在其中加入添加劑的方式以達到增強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，同時還可以加強墨水的染色性能。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)，同時還可以有效加強墨水針對濕度、溫度控制方面的穩(wěn)定性。與此同時，為了避免出現(xiàn)由于析出晶體導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，同時具備很強的穩(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準油墨配置方法，油墨價格十分昂貴，成本高，而且有很強的毒性，同時也會對環(huán)境形成嚴重污染，因此目前油墨研究重點主要為油墨對環(huán)境的友好方面。第一，對于顏料油墨方面來說，這種染料墨水會對數(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用在各類纖維織物噴墨中，其工藝較為簡單，對環(huán)境不會產(chǎn)生很大影響，還具備較強的耐光牢固度。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，同時也增強了色牢度。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)展趨勢探索

我們國家作為一個紡織大國，早在2009年的時候具有規(guī)模的印花產(chǎn)品，就已經(jīng)達到了總量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)品總量僅有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，在未來應向這幾方面進行發(fā)展：第一，積極開發(fā)性能更強、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，使流程更加簡化，同時還應不斷增加數(shù)碼噴墨印花墨水的色牢度。第二，積極研發(fā)水性、性價比更高的墨水避免對環(huán)境形成污染，從根本上加強墨水的穩(wěn)定性與實用性，與此同時還要增強推廣力度，掌握更多的自主知識產(chǎn)權墨水生產(chǎn)新技術，逐步擺脫對國外產(chǎn)品的依賴，并且與設備、廠家、用戶之間要加強溝通，提升墨水的適應性，達到節(jié)約生產(chǎn)成本，增強企業(yè)綜合效益的目的。

3 結束語

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，相信在未來的共同努力下，可以研發(fā)出性能更強的數(shù)碼噴墨印花墨水，促進我國數(shù)碼噴墨印花產(chǎn)業(yè)獲得更好的發(fā)展。