4.2 兩相油墨系統(tǒng)試驗
將油墨組成中的粘合劑或樹脂預(yù)先制成微膠乳劑，含固量為30~50%,噴墨印花前再與涂料色素混合，通過噴印和熱培烘使之附著在織物表面。膠乳粒徑僅為1µm以下。通常微膠乳劑均為含改性的丙烯酸酯，以及丙烯睛丁二烯或睛丁二烯或改性丁二烯共聚物。在試驗調(diào)整過的油墨配方中，以粘合劑或樹脂膠乳15~20%,涂料4-8%(均以含固量計)組成為佳。若添加少量吸濕劑，如尿素、低級多元醇等，則可得到合適的粘度、表面張力和粒徑均勻的油墨系統(tǒng)。
表3列出了試驗用的微膠乳樹脂(用量15%)與C.I.涂料黑7(用量4%)混合的水相乳劑型油墨，經(jīng)IMAJE S4 1000噴墨印花機(jī)對20 × 20棉平布、滌棉(60/40)細(xì)布、9921真絲斜紋綢的印制結(jié)果。其增重率均在5%左右。
表3 微膠乳樹脂——涂料兩相油墨系統(tǒng)對不同種類織物印制后性能的影響
性能
20/20平布
9921真絲斜紋綢
滌棉細(xì)布
彎曲剛度，斜面法
15
226
71
增加率，%撓曲(扭轉(zhuǎn))法
6
241
95
耐摩擦(色) 牢度，級
干
5
5
5
濕
4
3．5
4
由表3可見，不同纖維類別的織物，經(jīng)相同油墨配方噴印后的耐摩擦色牢度幾乎一致，達(dá)4-5級.說明該油墨系統(tǒng)與纖維結(jié)合并無化學(xué)作用可言，只是靠機(jī)械、物理性附著，且牢度良好。而織物彎曲剛度增加率對手感的影響，則隨纖維類別有很大差異。真絲綢的手感改變最大，這與其原本彎曲剛度很低，織物質(zhì)地相對輕薄有關(guān)，當(dāng)噴印上油墨后，會顯著改變彎曲剛度測定值。相同情況下，棉織物的變化就很小；滌棉織物的變化也不大。不管這種印制前后彎曲剛度的變化是由于樹脂組成引起，或是織物組織引起，還是其他關(guān)系的影響，均有進(jìn)一步研究的必要。
觀察噴印質(zhì)量發(fā)現(xiàn)，當(dāng)油墨系統(tǒng)含固量高于一定水平(＞27%)時，液滴形狀將不穩(wěn)定，而且液滴偏轉(zhuǎn)時定位失控。故通常含固量控制在樹脂20%,涂料為6%為上限量。另外，筆者發(fā)現(xiàn)，乳液粒徑較小時可得到較好的液滴形狀，而允許含固量高些。為了得到濃艷的色澤，應(yīng)著力提高涂料的含量。但過高的涂料含量必然增加樹脂的比例，導(dǎo)致總固含量增加。所以，最好的途徑是努力降低涂料的粒徑。
兩相油墨系統(tǒng)目前尚有一些問題，即雖然粒徑小了，噴嘴堵塞將不成問題，然而在用真空吸除未用微滴進(jìn)入循環(huán)回路時，負(fù)壓容易引起水分蒸發(fā)，導(dǎo)致循環(huán)回路被堵。但使用潤濕劑可以降低蒸發(fā)速率，從而利于緩解這類問題。
4. 3 改性染料型油墨系統(tǒng)試驗
眾所周知，基于染料系統(tǒng)的織物印花若不經(jīng)過后處理，則不可能達(dá)到足夠持久的耐洗和耐摩擦等牢度，染料必須滲透到織物的結(jié)構(gòu)中去，這常需經(jīng)高溫蒸化或加熱方得完成。而且尚有不少染料終究會殘留在纖維表面需經(jīng)水洗和烘干。有些類型的染料，如活性、還原、硫化、冰染料等，需經(jīng)一定條件的化學(xué)反應(yīng)，如堿固著、還原與氧化、重氮化等，才能使染料與纖維牢固結(jié)合。而這些反應(yīng)絕非100%完全，因而需要充分水洗以去除未固著的染料。
不可能也似無必要另外合成噴墨印花專用染料。正在研究的是將現(xiàn)有活性染料進(jìn)行改性，引進(jìn)新的活性基團(tuán)，賦予活性染料通過噴墨而持久地固著在纖維表面而無需后續(xù)水洗和烘干工序的功能。
最基本的研究，是使含-NH2基(-NH 2基可分為存在于染料母體中和活性基團(tuán)中兩種形式)的活性染料，與丙烯酰氯反應(yīng)，在染料結(jié)構(gòu)中引入碳-碳雙鍵，從而使其在織物上發(fā)生均相自聚合，或與其他組分通過引發(fā)劑引發(fā)共聚合。圖2示意了 Procion活性藍(lán)4和Cibacron活性黃3，經(jīng)丙烯酰氯改性前后的結(jié)構(gòu)變化，已由有關(guān)分光光譜分析所證實。在這兩種染料結(jié)構(gòu)中，由于-NH2基是活性藍(lán)4染料母體結(jié)構(gòu)之一部分，與丙烯酰氯反應(yīng)會引起染料色相的改變;而在活性黃3中，由于-NH2基位于活性基團(tuán)上，故改性后的結(jié)構(gòu)對色相影響很小。比較改性前后染料的DMF溶液色光發(fā)現(xiàn)，活性藍(lán)4由藍(lán)轉(zhuǎn)紅加重，而活性黃3僅輕微變紅.丙烯酰氯與=NH基估計也會發(fā)生反應(yīng)，此處只列示與-NH2基的反應(yīng)。
改性的活性染料水溶性仍然良好，不需要經(jīng)過微乳化而可直接用于噴墨印花。典型的試驗配方(w/w，%)為:
染料 x
粘合劑 12
交聯(lián)劑 2 (對粘合劑重，%)
引發(fā)劑 3 (對粘合劑重，%)
純水 86
(注：:配方中粘合劑為丙烯酸氨基甲酸酯，交聯(lián)劑為1,6-己二醇二丙烯酸酯，引發(fā)為過氧化異丁基)
將該油墨系統(tǒng)經(jīng)TOXOT IMAJE S4噴墨印花機(jī)在純棉織物上噴墨印花，其與未改性染料噴印后織物性能比較，由表4知，改性與否對織物印制手感幾乎無影響，而改性后耐濕摩擦(色)牢度提高了1-1.5級。這種明顯提高，足以說明改性的活性染料實際上發(fā)生了化學(xué)結(jié)合，進(jìn)入到焙烘了的樹脂結(jié)構(gòu)中。
表4活性染料改性前后噴里印花織物性能
性能
活性藍(lán)4
改性活性藍(lán)4
活性黃3
改性活性黃3
撓曲剛度增加率，%
40
42
37
38
耐摩擦(色牢度，級)
干
5
5
5
5
濕
3
4-5
3-4
4-5
5.結(jié)語
織物噴墨印花是本世紀(jì)最末幾年來對傳統(tǒng)織物印花方法最具挑戰(zhàn)性的最新技術(shù)，適應(yīng)性廣，適用于小批量、快交貨生產(chǎn)。本文基于織物噴墨印花過程和印制品質(zhì)量，提出了噴墨印花油墨系統(tǒng)的基本技術(shù)要求，和三種油墨系統(tǒng)類型的組成和印制效果。以上所述雖尚未投入商業(yè)化應(yīng)用，然而已有的研究結(jié)果將為推動我國對此項新技術(shù)的研究方法、研究目標(biāo)和基本手段提供參考.
來源：《印染》楊如馨*. 蘇州大學(xué)絲綢
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