【集萃網觀察】我國是目前世界上最大的毛紡織物生產大國之一。近年來,每年進口羊毛量在30萬噸以上,耗資10多億美元,而這些羊毛制成的羊毛衫和毛紡織物產品只有極少量出口,并且多年來高檔毛紡織物的進口量一直大于出口量。由此可見,我國已成為高檔毛紡織物的消費大國。然而,在國內市場上除了一些印花羊毛衫外,消費者幾乎看不到其他印花的高檔毛紡織物產品。根據原國際羊毛局及澳大利亞聯邦科學與工業研究組織CSIR~的調查,高檔毛紡織物印花在全部羊毛制品產量中所占的比例較低,顯然無法與其他紡織品的印花加工量相提并論,然而,高檔毛紡織物印花的市場需求畢竟存在,尤其是伴隨著國民經濟的高速發展,高檔時裝產業的蓬勃興起,為高檔毛紡織物印花帶來了很好的機遇和極大的市場。但由于高檔毛紡織物印花從材料成本、印花質量要求等都要大大高于其他織物印花,因此,其印花技術的選用和要求也有異于普通織物印花。
一、 毛紡織物數碼噴墨印花的適用性和工藝特點
目前,毛紡織物印花除采用直接印花外,還有拔染印花、防染印花、活性防印劑印花、染料絡合物防印劑印花、轉移印花、泡沫印花、浮雕印花等。但這些印花多數都是以薄型平紋毛紡織物為主,多數用來制作婦女的襯衫、豐LR艮、裙子等,一般都要求較大批量的生產。而高檔毛紡織物(如高檔精紡面料凡立丁、華達呢、嗶嘰等)印花與這些普通的毛紡織物印花有一定的區別。首先,高檔毛紡織物印花的批量小,作為高檔的服飾面料,毛紡織物印花主要是應時尚服飾的需要而生產的,花型圖案變化較多,以體現小批量生產時裝的個性化要求。目前最先進的絲網印花機只適應大批量生產的高速運行,對于批量較小的高檔毛紡織物印花來說,要經過圖案設計、描稿、制網版等工序,不僅加工時間長,而且成本也較高。另外,一般的中小型印花企業不具備毛織物后整理加工的條件。這就更加限制了高檔毛紡織物印花的生產。其次,高檔毛紡織物坯布材料較貴。作為印花加工的對象,高檔毛紡織物顯然要比普通毛紡織物和其他織物貴得多。在絲網印花加工中,要達到多色花樣的對花準確性,有可能造成5 m以上的織物浪費,這種情況在高速運行的絲網印花機上已十分明顯,而在諸如拔染印花加工等復雜的印花技術中就更為嚴重。這樣,加工中的浪費再加上小批量生產的特點,使得高檔毛紡織物面料的產量難以提高。由此看來,以上這些印花方法對于高檔毛紡織物印花來說其適用性都不太理想。針對上述問題,一個最好的解決辦法,就是采用數碼噴墨印花技術。因為數碼噴墨印花不僅可使印花精細度、套印準確度等大大高于傳統的絲網印花,而且在織物上印照片基本可達到紙張印刷的水平,花型圖案精確控制,操作容易,效率高,也可以充分利用織物面積,不存在花回等浪費坯布的現象。印花生產有很大的隨機性,單份起印,印花圖案、色彩等在印花前可隨意修改更換,進行按需印花,快速靈活,而且印花過程不用調制色漿,無廢液、廢水、廢漿的污染,無染料和助劑的廢棄和浪費,屬于綠色印花生產。因此,可以說數碼噴墨印花在高檔毛紡織物印花中具有得天獨厚的優勢。
毛紡織物數碼噴墨印花前處理工藝流程為:調制漿料(前處理劑)一浸軋一烘干一成卷。前處理加工中糊料、吸濕劑、釋酸劑等因素對噴印效果都有較大的影響,毛紡織物的數碼噴墨印花產品加工,還應和整個染整工藝結合起來考慮,做到既能得到好的印花效果,又不影響毛紡織物應有的高檔風格。在高檔毛紡織物數碼噴墨印花的織物準備中,印前氯化處理對噴墨印花質量具有非常重要的作用,它可明顯提高噴印圖案的色深度、鮮艷度和清晰度。氯化不僅能增加噴印顏色的深度,提高噴印均勻性以及噴印圖案的鮮艷度,并且由于氯化帶來的防縮作用,提高了圖案的清晰度,防止后續加工中圖案的變形。氯化可以匹布連續加工,但印花企業甚至大多數毛紡織染整企業都不具備這樣的條,而只能采用釋氯劑二氯異氰尿酸鈉(DCCA)間隙式加工。但不論采用哪種方法,氯化的作用都是破壞和去除羊毛表面的鱗片結構,增加羊毛表面的親水性,改善色漿或噴射墨水在羊毛表面的鋪展均勻,從而提高蒸化過程中染料在羊毛上的上染速率和上染量,明顯提高表觀色深度。氯化處理需要很好地控制,否則,會使羊毛織物嚴重泛黃,風格被破壞,強力受損害。此外,在前處理劑中,為防止噴射到織物上染料的滲化,保持噴印圖案的清晰度和獲得一定的表觀得色量,一般方法是在織物上浸軋或涂舌U一定量糊料物質。在前處理劑中加入不同的釋酸劑后,清晰度沒有明顯變化,表觀色深度略有增加。而在前處理劑中加入尿素等吸濕劑,可起到印花織物在汽蒸時的保濕與促進纖維的膨化作用,有利于染料從漿料中向纖維擴散。
二、 選用和調配印花墨水應注意的問題
對于高檔毛紡織物數碼噴墨印花,一般要求印花精細、色光準確、印制快速、質量優良、不易出現印花疵病,能適于各種織物印花等。對于數碼噴墨印花,印花墨水的選用和調配對印花質量來說至關重要。選擇墨水的主要依據是得色深度、色光、色牢度以及墨水對噴頭和毛紡織物的良好適性。印花中,墨水的高速噴射效果對織物印花質量起著決定的作用,而墨水的質量又是噴射效果的關鍵,因此要求調配的墨水性能要均衡,以確保墨水應用前有良好的穩定性,使高速噴射無障礙運行。當墨水撞擊到織物表面時,墨水微滴應該具有滿意的潤濕/吸收特性。此外,印花墨水的性能(如黏度、導電率、表面張力、化學穩定性、物理穩定性、流動性、可過濾性、pH值和無泡沫特性等)要與印花頭相適應,如墨水黏度是影響噴墨印花中噴射效果的主要參數,其他諸如墨滴體積、噴射速度和直線性以及適用期(儲存壽命)等,都對噴墨印花的質量和可靠性有重要的影響。因此,要注意墨水黏度的合理調控。
另要注意,不同噴墨印花的墨水配方除共有的組成外,還具有各自的特殊性能。使用軟化水可防止水中的金屬陽離子和染料陰離子間的相互作用,并且確保墨水的導電率值始終如一。通過添加少量的表面活性劑以控制墨水的潤濕/滲透性能,水溶性溶劑則賦予吸濕以控制黏度。在墨水儲存和使用過程中,要保證pH值的穩定,一般可采用緩沖溶液以控制pH值在一定的范圍內。此外,可在墨水中添加適量的殺蟲劑,可防止在墨水中以及在印花頭中滋生霉菌和細菌,以免由于霉菌和細菌的滋生,造成噴嘴阻塞的現象。在墨水中,如果所用染料留在固定的墨水容器中,這些染料必須不會結晶、凝結或結塊,也不會沉淀或分層。若介質揮發或發泡,空氣截留或沾污設備,則可能產生印花質量問題或出現故障。此外,無論是基于壓電式按需滴液或熱噴射,還是基于連續式的噴墨技術,要保證墨水與印花機相匹配,以賦予紡織品令人滿意的性能(諸如顏色、染色牢度等),保證用最低成本進行高效印花,在操作中,還要注意解決墨水使用中出現的技術問題。由于毛紡織物的特性不同于棉毛麻絲和化纖等織物的特性,因此,在選用和調配印花墨水時要特別注意,當然,最好是選擇適性好的專用印花墨水。目前,比較適用于羊毛等高檔毛紡織物數碼噴墨印花的墨水,主要是一些國外較大的廠家生產的酸性墨水或活性墨水。
與傳統印花墨水一樣,數碼噴墨印花的涂料(或顏料)墨水中一般也添加適量的黏合劑,只是在傳統絲網印花中,黏合劑添加在印花色漿中,而數碼印花添加黏合劑的方法可在墨水分散配方中,或通過一獨立的噴嘴系統(發射通道),也可在噴墨印花后添加黏合劑。為保證印花墨水的質量,墨水調配一定要按適于噴墨印花的配方進行,使墨水的物理和化學特性符合數碼噴墨印花最佳工藝參數的要,確保有效地印花操作和在織物表面獲得滿意的印花圖案。噴墨印花的墨水屬于高科技化學產品,在織物印花技術的前沿扮演著重要的角色。數碼噴墨印花墨水的配制與常規的傳統印花染料或涂料的配制有所不同,即使采用相同的染料,它們的配制也不相同。傳統的織物印花墨水(色漿)中可能含有0%一50%的染料,其余部分是稀釋劑和分散劑等。對于數碼噴墨印花用墨水的染料和涂料來說,要求其要有非常高的純度,并且要研磨至微粒狀態(細度要達到1 gm以下)。染料發色團的發色性能要,因為典型的商業化印花墨水中染料的濃度僅為10%左右。在壓電式噴墨印花中,單一通道中施加墨水的最大量僅為20 g/m2左右(留在織物上的染料約為2 g/m2),只有傳統絲網印花染料(一般為100 g/m’)的1/5。這樣,噴墨印花通常在若干通道中施加多重墨水,以提升印制圖案的顏色深度。染料的著色強度越高,印制較深的顏色越容易。
數碼噴墨印花通過對染液施加外力,使印墨通過噴嘴噴到織物上形成一個個色點,數字技術控制著噴嘴的噴墨和X、Y方向的移動,可在所印的介質上形成相應的準確的圖像。由于整個圖像均是由細小的色點組成,需要較高的分辨率(噴射點密度),但因為受印花織物經緯密度所限分辨率不可太高,并且分辨率的提高對噴嘴的噴射頻率、定位精度需要更高的要求。一般來說,360—720線就能達到高清晰度的效果,而1 440線已視為無點狀態。根據數碼噴墨印花點子圓、點紋密度高和透印低、對底布有高的親和力和良好的堅牢度等特征,需要高精度的噴嘴和高度穩定性的機械控制技術,以及與之相配的高質量的印花墨水。數碼噴墨印花中,有基于高精密噴嘴的YMCK噴墨印花(即點陣式)和預先混色方式(即將染料預先混合成一定的顏色而噴到織物上)。在應用YMCK方式進行噴墨印花時,為了獲得高精細度和平滑的淺色過渡色,必須要求高分辨率,這樣就要求噴嘴的細度很小,同時對墨水的要求也很高。預先混色方式對噴嘴的精細度要求不高,1 8 0線就可以滿足一般要求,360線即可獲得非常精細的印花效果,印花產品接近于有版印花風格。
YMCK噴墨印花是目前廣泛使用的印花方式,由于其噴頭的噴嘴直徑非常小,印花的分辨率高,對墨水的黏度、表面張力、無機鹽含量及染料的顆粒細度要求非常高。世界上大染料公司和生產噴墨印花機的公司都紛紛進行噴墨印花用墨水的開發,如汽巴精化申請的噴墨印花用活性染料墨水專利,將含活性基的活性染料用于數碼噴墨印花墨水,首先用超濾、反滲透等膜分離手段將染料中的無機鹽除去,用l,2-丙二醇或N-甲基-2-毗咯烷酮等作為助溶溶劑,甲基纖維素、乙基纖維素或海藻酸鹽等作增稠劑,再力口入pti緩沖齊U不口防霉齊U酉己成噴墨墨水,用微壓電式噴墨印花機印花,效果比較理想。而佳能公司申請的制備分散染料噴墨墨水的專利,可用熱發泡式噴墨印花機進行織物印花。墨水的加工方法如下:將染料加入去離子水中,加入二乙二醇(二甘醇)等有機溶劑,攪拌2 h后過濾,即得墨水。必要時可加黏度調節劑、表面張力調節劑和熒光增白劑等,并強調了織物預處理的重要性。此外,顏料型噴墨印花墨水也是近期開發的重點,這類墨水不需要進行織物的預處理,就可以獲得令人滿意的各項色牢度。至于預先混色方式,由于它不要求很高的分辨率,噴嘴可以做得相對粗些,對染料要求也不高,所噴出的墨滴圓整度要求也相對低些,大多數市售的液體染料只要經過簡單地微濾即可滿足應用。如日本化藥公司生產的Kayacion液體活性染料配成墨水,采用預先混色方式進行噴墨印花,就可獲得滿意的效果。
隨著科技的進步和對數碼噴墨印花要求的提高,根據按需滴液印花頭技術,對涂料(或顏料)墨水提出了不同的要求。在墨水方面,如今BASF公司已經開發了兩種不含紡織黏合劑的涂料墨水,即Helizarinp墨水適用于低黏度壓電式印花頭;HelizarinH墨水適用于熱氣泡噴射按需滴液印花頭,分辨率達600線。BASF開發的IIelizarinEVOPl00涂料墨水是一新的低黏度(<5 mpa·s)、柔軟的涂料墨水,可以提高印花質量,賦予產品更豐富、更鮮艷的顏色和更精細的印花輪廓。該墨水采用一新型的、多功能的聚合分散劑,分散和穩定涂料,并且賦予織物以高的顏色強度,提高印花輪廓清晰度,提高摩擦牢度、水洗牢度和鮮艷度。顯然,數碼印花中的墨水配方化學品的創新,可以產生顯著的技術和經濟效果。然而,根據在特定的色域的染色牢度,仍需要開發染料結構中的發色團,以解決在某些色域范圍的染色牢度問題。如今染料制造商正不斷地提升墨水技術,以解決特定的技術問題和超前考慮下一代印花頭對于墨水的要求。
總而言之,針對高檔毛紡織物印花產品批量小、圖案要求精致、坯布材料價格高、個性化要求
強等特點,數碼噴墨印花應是一種比較理想的選擇,它也是今后數碼噴墨印花發展的一個重要市場。
作者:林其水 來源:絲網印刷
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