数码喷墨印花墨水的研究现状与发展趋势探究

2020-01-06郑成华杨易雷兴宇陈德凯

科学与信息化 2020年35期

郑成华杨易雷兴宇陈德凯

云南电网有限责任公司昆明供电局云南昆明 650000

前言

数码喷墨印花在运行过程中，会经过扫描仪的处理，将布样或设计图案以数字化形式进行转化输入到计算机中，再运用计算机中的印花分色描稿系统，进行编辑和处理，再经过计算机对微压电式喷墨嘴进行控制，使染液（也称之为墨水）被喷射到纺织品上，颜色经过混合会逐渐转化并还原至原本扫描图案。相比于传统的印花办法来说，这种印花方式具备更强的灵活性，提升印花速度，降低能源消耗、环境污染，从而达到节约企业生产成本，增强产品生产质量等目的，解决传统印花经常出现的问题。

1 数码喷墨印花墨水研究现状解析

1.1 数码喷墨印花墨水性能要求

数码喷墨印花会对墨水的性能提出更高要求，无论使用哪种墨水，都应含有以下性能要求：第一，安全性。应不具备毒性、臭味、致癌性、着火性等。第二，黏性。数码喷墨印花使用的墨水应具备更低的黏性，如果黏性很高，喷射印花过程中，液滴会呈现出拉丝状，从而对喷射速度产生影响。通常来说，CIJ要求的技术黏性为2～10mPa·s，使用DOD技术对黏性的要求为10～30mPa·s。第三，表面张力：数码喷墨印花墨水表面张力较低，使用不同的打印方式会对表面张力提出不同的要求。如果使用CIJ型号印花机,通常会推荐使用表面张力为40-60mN/m的墨水；如果要是使用DOD型号的印花机，那么推荐使用表面张力为40-60mN/m的墨水。第四，导电性。如果使用CIJ型号喷墨印花机墨水的导电性应超过750S/m，如果是DOD型号则对其导电性没有要求。

1.2 水性墨水研究现状

经常使用的水性墨水材料通常为小分子染料，其中被广泛应用、技术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、分散介质、抗菌剂、调节剂、保湿剂等多种成分。第一，活性染料墨水中主要包含高纯度活性染料、共溶剂、去离子水等成分，可以使用这种染料对纤维素纤维、蚕丝等纺织品进行喷墨印花。具有商品化特点的活性染料墨水中，较为常用的为Ciba公司与DyStar公司的Cibacron MI系列、Jettex系列[1]。与此同时，我们国家的科研人员，也自主研发出了新型的数码喷墨印花活性染料墨水制备技术，使用的墨水且具备了良好的水溶性。第二，酸性染料墨水中的主要成分包含高纯度染料、共溶剂、去离子水等，可以将其使用在锦纶、蚕丝、羊毛等纺织品的数字喷墨印花中，比较有代表性的如Ciba公司生产的Lanasets系列等。第三，分散染料墨水其中主要成分包含分散染料、分散剂、共溶剂等可以将其使用在涤纶、锦纶等纺织品的印花过程中。

更多的研究者或学者开始尝试使用在其中加入添加剂的方式以达到增强染料各方面性能的目的，例如将二羧酸及其碱金属盐、三羧酸及其金属盐等物质加入活性染料墨水中，不仅可以获得良好的缓冲效果，同时还可以加强墨水的染色性能。为了使墨水喷嘴堵塞的问题获得解决，可以使用螯合剂EDTA、二钠盐、四钠盐等物质，同时还可以有效加强墨水针对湿度、温度控制方面的稳定性。与此同时，为了避免出现由于析出晶体导致的墨水喷嘴堵塞问题，可以在墨水中加入尿素、胺等物质。为了使数码喷墨印花的图案颜色更加鲜艳，在墨水中可加入：N-甲基吗啉-N-氧化物与甘油混合[2]，相对于用其他溶剂配制而来的墨水来说，可以获得更加鲜艳的着色效果。有研究人员使用Huntsman公司生产的Novacron系列墨水喷墨印花于棉织物表面上，可以有效降低印花成本，同时具备很强的稳定性。

1.3 油墨研究现状

喷墨印花可以减少油墨使用量，具备更强的稳定性与显色度。就目前来看，依然缺乏普遍适用于纺织物的喷墨印花标准油墨配置方法，油墨价格十分昂贵，成本高，而且有很强的毒性，同时也会对环境形成严重污染，因此目前油墨研究重点主要为油墨对环境的友好方面。第一，对于颜料油墨方面来说，这种染料墨水会对数码喷墨印花的未来发展形成不良影响，相比于染料墨水来说，虽然颜料墨水具备更强的摩擦牢固程度，但其湿摩擦牢固程度很差。颜料墨水可以被很好地应用在各类纤维织物喷墨中，其工艺较为简单，对环境不会产生很大影响，还具备较强的耐光牢固度。第二，染料油墨。染料油墨可以使原本油墨获得改性，在其中引入活性基，使染料与纤维之间的亲和度加强，同时也增强了色牢度。例如可以使用内部包含双键甲基丙烯酸甲酯、内部含有双键的诺丹明的染料油墨互相混合，之后就可以获得高分子染料。还可以使用IPDI与分散红19共同混合成为聚氨酯分散红高分子染料油墨。

2 数码喷墨印花墨水未来发展趋势探索

我们国家作为一个纺织大国，早在2009年的时候具有规模的印花产品，就已经达到了总量100亿平方米的规模，占据全球总量已超过百分之三十，但数码印花产品总量仅有0.4亿平方面，可以看出与欧洲之间存在很大差异。因此，我国的数码印花喷墨印花产业具备十分广阔的发展空间，其中最重要的部分就是墨水的研究，在未来应向这几方面进行发展：第一，积极开发性能更强、色牢度更高的数码喷墨印花墨水，减少其中的添加剂剂量，使流程更加简化，同时还应不断增加数码喷墨印花墨水的色牢度。第二，积极研发水性、性价比更高的墨水避免对环境形成污染，从根本上加强墨水的稳定性与实用性，与此同时还要增强推广力度，掌握更多的自主知识产权墨水生产新技术，逐步摆脱对国外产品的依赖，并且与设备、厂家、用户之间要加强沟通，提升墨水的适应性，达到节约生产成本，增强企业综合效益的目的。