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数码印花活性墨水的性能及其应用

发布时间:2018-07-27作者:admin 来自:网络 浏览量:
    所谓数码活性墨水,实际就是液态活性染料,是目前数码印花应用中比较广泛使用的一种墨水,它有着面料品种适应性广、色牢度好、使用方便等优点,目前可分别应用在纤维素纤维、蛋白质纤维等织物上。它的主要成分有:
        染料 2-15%/ 去离子水 45-95%/ PH缓冲剂 0.1-0.5%/ 杀菌剂 0.1-0.5%/ 表面活性剂 15-45%
  表面活性剂有两个作用,一个是控制墨水表面张力,使之适应数码印花机的要求,目前广泛使用的压电式ESPON喷嘴,对黏度和表面张力要求较高,黏度过高,则容易堵塞喷嘴,过低则容易造成甩墨,形成次布,一般要求黏度控制在10-50mPa.s,表面张力要控制在30-60dyne/cm之内,这样既可保证染料能顺利渗透进纤维内部,又可保持花型的精细度;另外表面活性剂可对染料起助溶作用,提升液体染料的力份。表面活性剂一般选用甘醇类或奈磺酸类物质,如CIBA MI系列墨水就为丙二醇和萘磺基酸钠的同系物。
  杀菌剂的作用是为了防止数码印花机内墨道产生霉菌而堵塞墨道,在数码印花的早期,在欧洲就发生过类似情况。为了保障染料溶液的稳定性,要控制PH值在8左右。在液体染料中,控制无机盐的含量也相当重要,所以在染液配制过程中必须使用去离子水,其它添加剂也必须采用纳滤工业去除无机盐。无机盐的含量可以通过检测其电导率的方式检测,控制值要小于2000uΩ/cm。对于不溶性的分散染料来说,当无机盐浓度增加时将有较多的与吸附层电性相负的电荷进入吸附层。当吸附层电荷被完全中和时,胶团中zeta电位降至为零,使胶团的静电斥力变小,甚至完全消失,大大降低了分散体的抗凝聚能力,而使整个分散体系的稳定性遭到破坏,造成染料沉降。另外,无机盐浓度的过高,容易将喷头腐蚀,降低喷嘴的使用寿命。
  目前国内市场常见的数码活性墨水有青、黑、品红、蓝、桔、黄、灰等几个颜色,另外将青与品红稀释至15-20%左右制成浅青与浅红。能够满足基本的生产需要,但在应用中仍存在堵塞喷嘴、发色不稳定、色光不正、深度不够、色域偏小等问题。
  造成喷嘴堵塞的原因有数码印花机方面的原因和染料方面的原因,机器方面的原因主要是供墨中断、墨道霉菌堵塞、墨盒气口不通等原因。染料方面的原因主要有染料沉积、杂质、染料溶度过大等。对于不溶性的分散染料来说,染料颗粒大小也至关重要,其颗粒细度要求在显微镜0.1mm的视野范围内0.2微米以上的颗粒不超过10个。堵塞喷嘴主要有黑、蓝、品红、青四个颜色,其中黑为厉害,尤其是在打印大墨量底色的情况下。这既与其染料母体结构有关,也与其浓度有关。我们发现,将经常堵塞喷嘴的黑色墨水用稀释液稀释20%或以上以后,喷嘴堵塞现象大为改善。但目前黑色墨水本身就存在力份不足,色深偏低的问题,因此降低染料溶度来改善堵头现象也存在一定弊端。墨水放置3-6个月以上,也易产生喷嘴堵塞,用前应用布氏漏斗两层滤纸抽滤。另外有些墨水会有结粒现象,一旦墨道稍有漏空,就会造成喷嘴大面积堵塞。要知道墨水是否会产生结粒现象,可滴一滴墨水至薄膜纸上,放置于空气中使其自然挥发后,观看其残留物,如为块片状,则会产生结粒现象,反之,则不会。
    发色不稳定主要有青、灰两色,青色发色不稳定的原因是因为其染料母体为铜酞箐,染料分子太大导致渗透性差,因而对湿度敏感而产生发色不稳定的现象,灰色发色不稳定的原因是染料制造厂商用三色或两色来复配成灰色,由于配伍性能或单色敏感而造成的。因此,控制蒸化条件是控制色光的关键。建议使用连续式的蒸化设备,并随大火一起蒸化,以保障稳定的蒸化条件。青色染料在湿度较高的条件下蒸化,发色浓艳,而湿度较低的条件蒸化,往往色淡色萎。因此,上浆时要注意尿素的用量,尿素用量太高,布面太湿,花型渗化,并且易使布面泛黄,影响颜色鲜艳度,而太低,则影响蒸化湿度,青色发色太浅。影响发色稳定性的另一个重要因素就是蒸化设备,静态式(如圆筒等)的蒸化设备由于布在内部静止不动,而蒸箱内部的气流又不能有效循环流动,因此必定造成布各处的蒸化环境有差异(如布卷的内层与外层,蒸箱的底部与上部等),从而造成色差。因此,建议使用连续式的蒸化设备,并随大货一起蒸化,以保障稳定的蒸化条件。
  所谓色域偏小,就是指用数码墨水三原色拼混出来色彩范围比理论或印刷拼混出的色彩范围要小,有些圆网大机能生产出来的颜色数码印花追不上。其主要的问题出在品红身上,严格的讲,目前大多液体染料供应商提供的品红并非严格意义上减法三原色的品红,它是偏大红的,即含黄光,使得品红、青、黄三者不能在色度图上形成大的三角形,因而不能形成完好的色谱。例如我们在打印比较鲜艳的紫色的时候就很难达到满意的效果,根据减法三原色复色色形成原理,纯青色加品红会得到鲜艳的紫色,但由于染料品红中含有少量黄光,纯青色加品红就变成了纯青加品红加黄色,这个出来了紫色的色调必然暗淡,灰度增加,饱和度下降。
  影响颜色鲜艳度的因素我们认为还有有以下几个:布的白度、布的厚度纱支及棉成熟度、布的前处理方式、上浆配方、蒸化发色等。漂白布有利于得到鲜艳的颜色。同时我们发现,在粗纱支的厚棉布上得色要比细纱支的薄棉布上鲜艳,这主要是由织物比表面积的差异和织物的透光率差异而导致的;而且不同产地的同规格棉布得色鲜艳度也有所不同,巴基斯坦胚就比国产胚要鲜艳,这主要是棉成熟度的原因导致,巴基斯坦日照充裕,成熟度应该更高。而前处理的方式也影响颜色的鲜艳度,半制品如果是热煮漂,则比冷轧堆出来的颜色要鲜艳,因为热煮漂相对冷轧堆,除杂效果更好。
  关于上浆配方对颜色鲜艳度的影响,有三个因素:糊料、碱剂、尿素。活性染料一般选用海藻酸纳糊料或变性淀粉,就目前的使用情况来看,变性淀粉不但抱水性远强于海藻酸纳,而且得色也要好于海藻酸纳。糊料的用量偏底对颜色鲜艳度有影响,会产生色淡色萎,但也不能过高,糊料用量过高,会造成上浆困难,打印走布困难,色块颜色发虚等一系列问题。碱剂一般采用弱碱性的碱剂,避免使用类似于烧碱等强碱性碱剂。尿素对于颜色的影响在前文中已叙述,就不再累述。
  虽然目前数码印花活性墨水还存在一些问题,但目前各大染料供应商已经在着手这方面的研究,相信在数码印花产品的市场不断放大的大背景下,必将会有应用性能更为优越的液体染料产生。
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