4.2  两相油墨系统试验

    将油墨组成中的粘合剂或树脂预先制成微胶乳剂，含固量为30~50%,喷墨印花前再与涂料色素混合，通过喷印和热培烘使之附着在织物表面。胶乳粒径仅为1µm以下。通常微胶乳剂均为含改性的丙烯酸酯，以及丙烯睛丁二烯或睛丁二烯或改性丁二烯共聚物。在试验调整过的油墨配方中，以粘合剂或树脂胶乳15~20%,涂料4-8%(均以含固量计)组成为佳。若添加少量吸湿剂，如尿素、低级多元醇等，则可得到合适的粘度、表面张力和粒径均匀的油墨系统。

    表3列出了试验用的微胶乳树脂(用量15%)与C.I.涂料黑7(用量4%)混合的水相乳剂型油墨，经IMAJE S4 1000喷墨印花机对20 × 20棉平布、涤棉(60/40)细布、9921真丝斜纹绸的印制结果。其增重率均在5%左右。

  表3  微胶乳树脂——涂料两相油墨系统对不同种类织物印制后性能的影响

性能

20/20平布

9921真丝斜纹绸

涤棉细布

弯曲刚度，斜面法

15

226

71

增加率，%挠曲(扭转)法

6

241

95

耐摩擦(色) 牢度，级

干

5

5

5

湿

4

3．5

4

    由表3可见，不同纤维类别的织物，经相同油墨配方喷印后的耐摩擦色牢度几乎一致，达4-5级.说明该油墨系统与纤维结合并无化学作用可言，只是靠机械、物理性附着，且牢度良好。而织物弯曲刚度增加率对手感的影响，则随纤维类别有很大差异。真丝绸的手感改变最大，这与其原本弯曲刚度很低，织物质地相对轻薄有关，当喷印上油墨后，会显著改变弯曲刚度测定值。相同情况下，棉织物的变化就很小；涤棉织物的变化也不大。不管这种印制前后弯曲刚度的变化是由于树脂组成引起，或是织物组织引起，还是其他关系的影响，均有进一步研究的必要。

    观察喷印质量发现，当油墨系统含固量高于一定水平(＞27%)时，液滴形状将不稳定，而且液滴偏转时定位失控。故通常含固量控制在树脂20%,涂料为6%为上限量。另外，笔者发现，乳液粒径较小时可得到较好的液滴形状，而允许含固量高些。为了得到浓艳的色泽，应着力提高涂料的含量。但过高的涂料含量必然增加树脂的比例，导致总固含量增加。所以，最好的途径是努力降低涂料的粒径。

    两相油墨系统目前尚有一些问题，即虽然粒径小了，喷嘴堵塞将不成问题，然而在用真空吸除未用微滴进入循环回路时，负压容易引起水分蒸发，导致循环回路被堵。但使用润湿剂可以降低蒸发速率，从而利于缓解这类问题。

4. 3  改性染料型油墨系统试验

    众所周知，基于染料系统的织物印花若不经过后处理，则不可能达到足够持久的耐洗和耐摩擦等牢度，染料必须渗透到织物的结构中去，这常需经高温蒸化或加热方得完成。而且尚有不少染料终究会残留在纤维表面需经水洗和烘干。有些类型的染料，如活性、还原、硫化、冰染料等，需经一定条件的化学反应，如碱固着、还原与氧化、重氮化等，才能使染料与纤维牢固结合。而这些反应绝非100%完全，因而需要充分水洗以去除未固着的染料。

    不可能也似无必要另外合成喷墨印花专用染料。正在研究的是将现有活性染料进行改性，引进新的活性基团，赋予活性染料通过喷墨而持久地固着在纤维表面而无需后续水洗和烘干工序的功能。

     最基本的研究，是使含-NH2基(-NH 2基可分为存在于染料母体中和活性基团中两种形式)的活性染料，与丙烯酰氯反应，在染料结构中引入碳-碳双键，从而使其在织物上发生均相自聚合，或与其他组分通过引发剂引发共聚合。图2示意了 Procion活性蓝4和Cibacron活性黄3，经丙烯酰氯改性前后的结构变化，已由有关分光光谱分析所证实。在这两种染料结构中，由于-NH2基是活性蓝4染料母体结构之一部分，与丙烯酰氯反应会引起染料色相的改变;而在活性黄3中，由于-NH2基位于活性基团上，故改性后的结构对色相影响很小。比较改性前后染料的DMF溶液色光发现，活性蓝4由蓝转红加重，而活性黄3仅轻微变红.丙烯酰氯与=NH基估计也会发生反应，此处只列示与-NH2基的反应。

    改性的活性染料水溶性仍然良好，不需要经过微乳化而可直接用于喷墨印花。典型的试验配方(w/w，%)为:

       染料             x

       粘合剂          12

       交联剂          2 (对粘合剂重，%)

       引发剂          3 (对粘合剂重，%)

       纯水            86

        (注：:配方中粘合剂为丙烯酸氨基甲酸酯，交联剂为1,6-己二醇二丙烯酸酯，引发为过氧化异丁基)

    将该油墨系统经TOXOT IMAJE S4喷墨印花机在纯棉织物上喷墨印花，其与未改性染料喷印后织物性能比较，由表4知，改性与否对织物印制手感几乎无影响，而改性后耐湿摩擦(色)牢度提高了1-1.5级。这种明显提高，足以说明改性的活性染料实际上发生了化学结合，进入到焙烘了的树脂结构中。

    表4活性染料改性前后喷里印花织物性能

性能

活性蓝4

改性活性蓝4

活性黄3

改性活性黄3

挠曲刚度增加率，%

40

42

37

38

耐摩擦(色牢度，级)

干

5

5

5

5

湿

3

4-5

3-4

4-5

5.结语

    织物喷墨印花是本世纪最末几年来对传统织物印花方法最具挑战性的最新技术，适应性广，适用于小批量、快交货生产。本文基于织物喷墨印花过程和印制品质量，提出了喷墨印花油墨系统的基本技术要求，和三种油墨系统类型的组成和印制效果。以上所述虽尚未投入商业化应用，然而已有的研究结果将为推动我国对此项新技术的研究方法、研究目标和基本手段提供参考.



来源：《印染》杨如馨*. 苏州大学丝绸