【摘要】噴墨印花是本世紀(jì)最后幾年中出現(xiàn)和最有應(yīng)用前景的最新織物印花技術(shù)。本文從織物噴墨印花試驗(yàn)設(shè)備和技術(shù)著手，論述了噴墨印花的基本原理和方法，試驗(yàn)研究了聚合型油墨系統(tǒng)、微膠乳型兩相油墨系統(tǒng)和改性染料型油墨系統(tǒng)的主要技術(shù)要求和基本組成，并測試了油墨系統(tǒng)對織物的印制性能.
【敘詞】噴射印花 原理 方法 系統(tǒng) 織物 油墨 印花槳料
引言
過去一直認(rèn)為，織物印花就是按預(yù)先設(shè)定的意圖，將染料或顏料在織物上形成花紋圖案的加工過程。這種過程首先要將設(shè)定的意圖轉(zhuǎn)移到篩網(wǎng)或滾筒上，形成負(fù)紋圖案;然后使染料或顏料透(通)過篩網(wǎng)或滾筒傳遞到織物上，再經(jīng)后處理使色素固著，并具有一定的牢度性能。這種加工必須對設(shè)計(jì)的每個色別，經(jīng)過分色分套→描稿制版→調(diào)色打樣→印制后處理等步驟，既費(fèi)時又昂貴。自本世紀(jì)60年代荷蘭STORK公司發(fā)明圓網(wǎng)印花以來，至今在印花技術(shù)(工藝和過程)方面并無多大進(jìn)展，且生產(chǎn)周期仍需4-16周。而目前世界織物印花市場份額逐漸增加，年產(chǎn)約230億平方米，其中90%以篩網(wǎng)加工而成。傳統(tǒng)的織物印花方法已成為生產(chǎn)與貿(mào)易間的主要瓶頸。近年來，數(shù)字式噴墨技術(shù)已引起印刷行業(yè)的深刻變革并成功實(shí)施，這啟示人們能否將類似紙張噴墨打印的技術(shù)應(yīng)用到織物印花加工中來。這便大大省去傳統(tǒng)織物印花工藝過程，而容易地以計(jì)算機(jī)文檔來存貯和傳遞花紋；用一種相當(dāng)于涂料印漿的油墨/調(diào)色劑，以適時應(yīng)答的速度來實(shí)現(xiàn)報樣、小批量生產(chǎn)直至批量生產(chǎn)。這種噴墨印花技術(shù)將對傳統(tǒng)織物印花工藝技術(shù)產(chǎn)生重大變革，具有巨大的潛在發(fā)展勢頭。
所謂數(shù)字式噴墨印花，系將油墨(或稱調(diào)色劑)在壓縮空氣驅(qū)動下，通過噴嘴連續(xù)噴射到被印織物上，由計(jì)算機(jī)控制形成花紋圖案。早在70年代，英國I C.I.公司曾開展過“多色染色”研究；80年代，澳大利亞CSIRO研制出“偏流噴射”技術(shù)；90年代以來，日本CANON, SEIREN及荷蘭STORK分別作出了一些新的卓有成效的噴墨印花研究。
CANON印花機(jī)有8只打印頭，每只打印頭有170只噴嘴，共1360只噴嘴，打印幅寬為1600mm，印制清晰度為360 dpi （14. 2點(diǎn)/mm），打印速度為0.86 m/min。該系統(tǒng)使用活性/酸性/分散染料的水相油墨，分別適用于棉、蠶絲/錦綸和滌綸織物。該系統(tǒng)采用的8套色為；3套原色——青、品紅、黃，1套黑色，4套特別色。
SEIREN是日本目前最大的織物印花公司，已形成自己的噴墨生產(chǎn)系統(tǒng)。有報道說，其使用活性和分散染料在棉、絲、聚酯和聚酰胺織物上印花已獲成功，并已開始供應(yīng)帶有數(shù)字式印花標(biāo)記的織物產(chǎn)品。
STORK公司現(xiàn)正與歐共體多家公司共同研究程序功能方面的工作，其目標(biāo)是使打印速度自目前的近1 m/min、提高20倍；參照ISO標(biāo)準(zhǔn)，耐曬牢度達(dá)3-4級，耐洗滌牢度4級;減少色別的用量至現(xiàn)有的一半，即僅采用3套原色與1套黑色。
此外，“服裝噴射印花”機(jī)已在意大利米蘭’95ITMA首次作了設(shè)備的演示展出，其采用4套色(青、品紅、黃、黑)多噴嘴橫向打印頭，每只打印頭有10只噴嘴，相距0. 99 mm，打印速度為6. 4 m/h。
本文將論述利用1MAJE S4噴墨印花試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行織物噴墨印花的工藝條件、油墨(或調(diào)色劑)的種類和配方，以及油墨系統(tǒng)對織物印制效果的影響。
2 試驗(yàn)設(shè)備和方法
本研究利用的設(shè)備為法國TOXOT公司制造用于油墨配方試驗(yàn)的IMAJE S4噴墨印花機(jī)。圖1為IMAJE S4噴墨印花試驗(yàn)機(jī)的打印頭示意及工作原理。
圖I IMAJE S4噴墨印花機(jī)打印頭示意及工作原理
1一油墨；2-噴嘴；3一壓電晶體(諧振器)；4一充電電極；5-檢測電極；6-偏轉(zhuǎn)電極；7一回收槽；8一印制的織物
借壓縮空氣(壓力在300 kPa左右)推進(jìn)的油墨(1)自直徑10-100µm的噴嘴(2)下出現(xiàn)時，被壓電晶體(諧振器)(3)機(jī)械地激勵，隨著高頻振蕩形成每秒62500滴、速度達(dá)18-20 m/s的油墨液滴流，并斷成規(guī)則有控制的微滴。為了能形成所設(shè)計(jì)的花紋，充電電極(4)根據(jù)花紋的位置和色澤的濃淡，由計(jì)算機(jī)控制對微滴施加或不施加電荷，其帶電量受檢測電極(5)測定，帶電量不足可反饋給電荷施加系統(tǒng)。帶電或不帶電的微滴射流通過偏轉(zhuǎn)電極(6)時，帶電的微滴依帶電量多少產(chǎn)生不同距離的偏轉(zhuǎn)，噴落到織物(8)上形成花紋，未帶電的微滴則仍然直線運(yùn)行，落入保持負(fù)壓的回收槽(7)中，這些微滴仍可回收再用(本研究未回收再用)。每個噴嘴可以控制30個不同位置的微滴.此稱為連續(xù)式噴墨印花(CIJ)技術(shù)。
連續(xù)式噴墨印花，也有將不帶電的微滴用于印花，而帶電的微滴被收集回收。但這樣需要增加很多噴嘴才能獲得需印的寬度，而且也不能理想地解決成本和可靠性問題.
另一種噴墨印花技術(shù)稱為點(diǎn)滴落入(DOD) 法，當(dāng)需要印花時，僅供給一滴油墨。油墨滴的產(chǎn)生借助于熱的脈動(產(chǎn)生沸騰噴射)，即由計(jì)算機(jī)信號加熱一根電阻器至一定高溫，使油墨產(chǎn)生霧狀氣泡，霧狀氣泡的冷卻和破滅形成油墨滴自噴嘴中噴出，周期時間界定為10000滴/S，墨滴體積約150-220µµL，因此，單只熱油墨噴嘴耗墨量約為0.1 mL/min。由于微滴快速噴出所需的高溫(>350℃)會引起電阻器上油墨的分解，以致導(dǎo)致熱量轉(zhuǎn)移或噴嘴堵塞。其優(yōu)點(diǎn)是噴嘴的裝配成本低，但可靠性較差，打印速度更慢些。
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