（纺织化学与染整工程专业论文）真丝织物喷墨印花技术研究[纺织化学与染整工程专业优秀论文].pdf

捅螫 随着世界经济整体水平的提高，人们对服装、纺织品的需对之越来越趋于个 性化鞠多样化，这对传统统织监带来的影噙裁怒要求生产铡造领域也必须要转变 为多赫静帮，j 、扛量。绫织赫喷墨窜莼技术斡特患是鑫鑫覆及短滚辍露藐，在小懿 量多晶种生产和即时交微蒙求上完全符合未辩乏快速生产的节奏。 喷墨印花技术主要的研究内容为印花设备、预处理工艺、糕水及软件支持 等四个方面。国外对喷擞印花设备的研究已瞪趋成熟，喷墨印花机的印花速度越 来蘧褰，黢亳速可达1 5 0 m s ( 6 0 0 d p i ) 。在鼙零磷裁方瑟，藿：器麓褒靛染料疑筷囊 c i b a 、b a s f 、d u p o n t 、d y s t a r 、k o d a k 都溅经推出了酸性、活性、分散以及颜 料商品化墨水。 圈前国内急需解决的问题主要有三个方面：一是研究适合喷墨印花的纤维 类剃秘织物晶耱及印芘鼹预处理工艺；二憝磷捌薅逮、稳定、 驻蔗黥印花设备； 三楚醚制不同类羽成本低、稳定性舞碛墨翻j 毫专用墨承。 本论文主要进行了真丝织物喷墨印花预处理工艺和喷墨印花酸性染料墨水 性能两个方面的研究。 在预处理方面，曹次提出了喷墨打印秘汽蒸固色两个阶段陡渗他的设想。 逶避实验分褥了这嚣令徐毅墨承渗氆蘩选懿影确鏊素，并逶遗蠡露浚诗戆墨拳熹 样筒积测定法、列s 值、阐色率等方法和指标研究了预处理剂中蠢组份对真丝织 物防渗化性能及印制效果的影响。实验中试验了多种增稠剂、物理和化学吸附剂 的作用效果，筛选出羧甲旗纤维素钠c m c 、化学吸水剂聚乙二醚p e g 、物理吸 瓣刹畿强锾、释酸赛硫羧铵、膨胀赛暴素等佟炎颈照理裁，对冀熊织甥迸毒亍颈楚 理，为避一步研究提供了鼹好的基础。遭避霰交试验，褥出了真丝织物喷墨印花 预处理的最佳工艺条件，即：c m c 3 o ；p e g l 5 ；氧化铝1 0 ；硫酸铵2 o ： 尿素3 ；汽蒸时间2 5 r a i n ( 温度1 0 3 c ，濑度1 0 3 ) 。 在墨水研毒方蕊，j c 圣藏翅研究所配制的赫红、蓝、黄、煞、商五静墨水进 孳亍了麟擦率度、嚣重洗牢发、稳定毪等往麓涮试，并与亵鑫篓永豹器矮洼能箨了对 比，以研究替代的可行性。从结果来看，除了青色墨水在丝织物上的沽色牢度较 差外，自配品红、黄、溉、黑色墨水在打印缎织物上的沾色、皂洗、干湿摩擦等 牢腹指标均能达到四级，符合应用要求；稳定性方面，除自配脊德器水低温储藏 稳定性较差外，其他自配墨水稳定性均较好。综合两方面因素，自配红、蓝、黄、 黑四种颜色墨水性能基本达到进口墨水的各项性能指标，可以进行商用试验，以 替代相应的进口墨水。 关键词：喷墨印花防渗化印花预处理真丝织物酸性染料墨水 r e s e a r c ho fi n kj e tp r i n t i n g t e c h n o l o g yf o rs i l kf a b r i c a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to f w o r l d e c o n o m y , t h ed e m a n do f g a r m e n ta n d t e x t i l ew i l l t e n dt op e r s o n a l i t ya n dd i v e r s i f i c a t i o n ，w h i c h r e q u e s t s t h et r a d i t i o n a l p r o d u c t i o n s y s t e m t ot r a n s f e rt h e i r p r o d u c t i o n t ov a r i e t ya n ds m a l lb a t c h w i t ht h ea d v e n ta n dt h e d e v e l o p m e n to ft h et e x t i l ep r i n t i n gt e c h n o l o g y , t h ed e m e r i t so ft h ec u r r e n tp r i n t i n g p r o d u c t i o nw i l lb er e m e d i e dc o n s i d e r a b l y , b e c a u s et h et i m en e e d e df o rt h ew h o l e p r i n t i n gp r o c e s sw i l lb eg r e a t l ys h o r t e da n dt h eq u a l i t yo f t e x t i l ew i l lb e p r o m o t e d ， w h i c hw i l lm o o tt h ed e m a n d o f r a p i dp r o d u c t i o nr h y t h ma n dq u i c kr e s p o n s es y s t e mi n f u t u r ei nt e r m so f s m a l lb a t c ha n dv a r i e t y o f p r o d u c t i o n t h er e s e a r c h e so nt e x t i l ei n k j e tp r i n t i n ga r em a i n l yf o c u s e do nt h ep r e - t r e a t i n g p r o c e s s ，t h ea p p a r a t u s ，t h ep r i m i n gi n ka n ds o f t w a r es u p p o r t 。t h ep r i n 抽gs p e e do f i n kj 畦p r i n t e ri sm o r ea n dm o r eh i g h e ra b r o a d ，f o re x a m p l et h eh i g h e s ts p e e dh a s c o m et o 1 5 0 r o j s ( u n d e rt h ec o n d i t i o no f6 0 0 d p i ) 。a l s om a n yw o r l df a m o u sd y e s t u f f s u p p l i e r s ，s u c ha sc i b a ，b a s f , d u p o n t ，k o d a k ，h a v ed e v e l o p e da c i d ，a c t i v e ，d i s p e r s e ， a n d p i g m e n t c o m m e r c i a li n k i no u rc o u n t r y ) t h et e c h n o l o g yi ss t i l lo nt h es t a r ta n dt h e r ea r et h r e eu r g e n t p r o b l e m s ：t h ef i r s ti st h er e s e a r c ho f f i b e rs o r t ss u i t a b l ef o ri n kj e tp r i n t i n ga n dt h e p r e t r e a t i n gp r o c e s s ；t h e s e c o n di sm a n u f a c t u r eo fh i g h s p e e d ，s t a b l e ，l o w - c o s t p r i n t i n ga p p a r a t u s ；t h el a s ti sl o w c o s ti n kw i t l lg o o d s t a b i l i t y i nt h i sp a p e r , t w o a s p e c t so f r e s e a r c hh a sb e e nc o n d u c t e d + 髓ep r e t r e a t m e n to f s i l kf a b r i c sf o ri n kj e tp r i n t i n gw a sr e s e a r c h e da n da q u e o u sa c i dd y ei n k se m p l o y e di n t e x t i l ei n k j e tp r i n t i n go n s i l kf a b r i c sw e r e i n v e s t i g a t e d a sf a ra st h ef a b r i cp r e - t r e a t m e n ti n v e s t i g a t i o nw a sc o n c e r n e d t h ep a p e r f i r s t l y p u t s f o r w a r dt h et w ok i n d so fa n t i - b l e e d i n g ，w h i c ha p a r t e n g e n d e r e di ni n k - j e t p r i n t i n ga n ds t e a m i n gp r o c e s s 。t h ef a c t o r sw h i c h i n f i u e n c e dt h ea n t i - b l e e d i n ga b i l i t y o ff a b r i c si nt h et w os t a g e sw e r es e a r c h e dt h r o u g he x p e r i m e n t a st h ee v a l u a t i o no f e f f e c t ，t h ea r e ao f i n ks p o tw h i c hd e s i g n e db yo u r s e l v e s ，k sv a l u ea n dc o l o rf i x a t i o n w e r em e a s u r e da n dd e t e c t e d f o r mt h et e s t e dr e s u l t st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h e p r i n t i n ge f f e c t so f s i l kf a b r i ca n dt h ev a r i a b l e sm e n t i o n e da b o v ew a sd i s c u s s e d 。t h e p a p e rh a dt e s t e d s e v e r a lk i n d so ft h i c k e n i n ga g e n t s ，p h y s i c a la n dc h e m i c a ls o r b e n t a g e n t s c a r b o x y m e t h y lc e l l u l o s e ( c m c ) a st h i c k e n i n ga g e n t ，p o l y e t h y l e n eg l y c o la s c h e m i c a la b s o r b e n t ，a l u m i n aa s p h y s i c a la b s o r b e n t ，w e r e c h o s e na s p r e t r e a t m e n t a g e n t s a l s ot h eo t h e ra u x i l i a r ya g e n t ss u c h a sa m m o n i u ms u l f a t e ，u r e aw e r ea p p l i e d o nf a b r i cp r e p a r a t i o nf o ri n kj e tp r i m i n ga tt h es a m et i m e t h ei n f l u e n c eo ff a b r i c c o n s t r u c t i o n ，i n k ，a n dp r e - t r e a t i n ga g e n tt oa n t i b l e e d i n go f s i l kf a b r i c sw a sd i s c u s s e d a n da n a l y z e da c a d e m i c a l l y , w h i c hp r o v i d e dc e r t a i nt h e o r yb a c k g r o u n df o rf u r t h e r r e s e a r c h t h r o u g ho r t h o g o n a le x p e r i m e n t sa n db yc o m p a r i s o no f t h ep r i m i n ge f f e c t s ， t h eo p t i m u mp r e - t r e a t m e n tp r o c e s sa n df o r m u l a t i o nw a sd e t e m a i n e d ：c m c3 0 p e g1 5 ，a l u m i n a10 o ，a m m o n i u ms u l f a t e2 o ，u r e a3 ，s t e a m i n gt i m e 2 5 m i n ( t e m p e r a t u r e1 0 3 ，r e l a t i v eh u m i d i t y1 0 3 ) w i t hr e s p e c tt oi n kd e v e l o p m e n t ，f a s t n e s st o c r o c k i n g ，s t a i n i n g f a s t n e s st o w a s h i n ga n ds t a b i l i t y o fp i n k , b l u e ，y e l l o w , b l a c k ，c y a ni n k ( p r o v i d e db ya n o t h e r w o r k m a t e s ) w e r et e s t e d t h r o u g h t h ec o m p a r i s o n 、i 血c o m m e r c i a li n k t h ep o s s i b i l i t y o fs u b s t i t u t i o nw a sr e s e a r c h e d f r o mt h er e s u l t s ，e x c e p tf o rt h ec y a ni n kt h ee a c h f a s t n e s so ft h eo t h e ri n kh a st i n yd i f f e r e n c ew i t hc o m m e r c i a li n ka n dr e q u i r e m e n to f a p p l i c a t i o nh a sb e e nb a s i c a l l ys a t i s f i e d ；o nt h ea s p e c to f s t a b i l i t y , a l t h o u g ht h ec y a n i n kh a sp o o r s t a b i l i t y u n d e rl o wt e m p e r a t u r e ，t h eo t h e rf o u rk i n d so fi n kh a v e e x c e l l e n t s t a b i l i t y a l t o g e t h e r t h e p i n k , b l u e ，y e l l o w , b l a c k i n kh a v es a t i s f i e d p e r f o r m a n c e a n di ti sv a l u a b l et oc o n t i n u et h ee x p e r i m e n t sf o rc o m m e r c e t os u b s t i t u t e t h ei m p o r t e di n kw i t hg r e a td e c r e a s i n gc o s t z h u l i r t e x t i l ec h e m i s t r ya n dd y e i n g & f i n i s h i n ge n g i n e e r i n g ) s u p e r v i s e db y a s s o c i a t e p r o f e s s o r t ut i a n m i n k e yw o r d s ：i n k j e tp r i m i n g a n t i - b l e e d i n gp r e - t r e a t m e n t s i l kf a b r i c a c i dd y e s i n k 东华大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导 搿的指导下，独立避行研究工作所取得的成果。除 文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 蜃写的内容负奏，并完全意识垂本声溺豹法律结果耄本人承担。 学位论文作者签名： 齐剥 日期：2 0 0 3 年1 2 月1 5 日 东华大学学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留荠向莺象裔关部f j 或机构送交论文的复馥】件秘电子舨，允 许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印戏扫描等复 锲手段保存襄汇编本攀位论文。 保密口，在年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密口。 学位论文作者签名： 宋利 指导教师签名： 良爱民 强麓：2 0 0 3 年1 2 强1 5 鹭西襄：2 0 0 3 年1 2 旁1 5 嚣 冀然织物蟥蹲掰】藐技术研究东华走学硕士学位论文 第一章弓l 言 1 1 概述 隧蕾凝器经济整体隶平瓣撼麓，炎稻对菠装、绣缀鹣鹣嚣求趣寒越憝予令馥 化和多样化，邀对传统纺织妲带来的影响就是要求生产制造领域也必须骚转变为 多潞鼹翻夺攮鳖。嚣蘸羹爨上大多数纺缀熬印兹熬王圭要是圭毽赠域者平阚窜蕊 瓠采完成酌，攥资精# l 显示秘藏织戆中，灏溺印藏蠢6 1 ，平网霉藏占2 3 。毽 从日益增怪的按需设计制造d a m a ( d e m a n da c t i v a t e d m a n u f a c t u r i n g a r c h i t e c t u r e ) 和即对交货j i t o u s ti nt i m e ) 的市场霈求c 2 】来说，以圆l ；5 9 绒平网印花 谨釜裙工舅寒逶疲绥夔兹佼遮鹈多菇秘枣裁羹浆熏产爨不霉爱夔。囊蕊瓷往鼙绘 缫稳露花生产的l l 雩麓越来越少+ 稀对枣蕊戆快速蔽藏鬣绞q r ( q u i c kr e s p o n s e ) 媳稀簧一种新的印花方法和设锯提供支持，数码印裁技术的出现正好避应了这释 市场需求，近年来德嚣了逐遮徽袋。 所谓级物蹬墨印花f 3 】，麓将含有色豢靛油墨在愿缩空气驱动下，缎由喷嘴喷 射爨被郛熬蔟( 缓凌) 主，鑫诗雾蕊按竣诗要求按露澎蕊慈绞蓬褰。投撵漓墨系 统的性麓，疑逐当后处理，使织物具有一定牢度霸鳟艳度，缕墨印藐也萄称终瓣 时应答印花，俪单地说就煜按顾客的意愿要求由计髯机设计后立即印张。纺织品” 唆疆翠花规熟出现秘发展，程缀大程度上弥羚了现行印花生产的不魁，整个印花 逡程鬟器黪对阚大夫懿壤斑，凌夺懿虽多爨耱生产鹅器怼交货要求主纛全餐合寒 采侠速生产瓣节奏。 嚷墨印筏技术静发展融会了精密极械，计算枫，巍电体化等巍溅按术，愚 对传统印花技术一次重大突酸。 1 , 2 骥辍印藏熬瑟变及箕笈凝毽获 织糊溃爨印花起源予7 0 荦代荚嚣1 c 1 。公弱的“多色染色帮究鞍8 0 年代浚 大利亚c s i r o 公司研制的“偏流喷射”技术。他们释自将不相容的染料施加于同 织物上，鹱褥多色彩效戏，实为对染瓴工艺韵敬避，得到印花效聚a9 0 年代以 来，隧瓣秀子分色、嚣爨等c a d 蔽塞鼗纺缀梁烂渡嚣应惩，s t o c k 、d u p o n t 、 m i m a k i 、z i m m e r 、c o l o r s p a n 、a p r i o n 、l e g g e 撞& p l a i t 、e n c a d 、d p s 等设蚤公 司以及c i b a 、b a s f d u p o n t 、d y s t a r 、k o d a k 等化学品公司竞姐开艇与研究应用 予织物印花的喷射技术、谶铸灏专用爨窳，觚磷憾避了这一技术酾恢速发展e 蘩 贾 真丝织物喷墨印花技术研究 东华大学硕士学位论文 在喷墨印花的关键技术中，速度成为喷墨印花进行大规模生产的瓶颈之 一。一般的网印机器的平均速度是1 8 0 0 m 2 h ，而喷墨印花机印花最慢的只有 4 6 m 2 h ，而3 0 0 m 2 h 的速度才是可以接受的印花速度。因此提高喷墨印花机的 速度成为各个生产厂家主要目标。目前具有较高印花速度的是r e g g i a n i m a c h i n es p a 、a p r i o nd i g i t a l 以及c i b as c 联合开发的d r e a m 喷墨印花机， 在分辨率为6 0 0 d p i 下，其印花速度可达到1 5 0 m 2 h r 。 最初的喷墨打印机根据印刷行业的情况主要采用c m y k 四色系统，这种 系统的色域较小，很难产生比较亮的颜色，因此现在的喷墨印花机在四色基础 上，通过增加其他颜色扩展致六色、八色、十二色，从而扩展了色域，可印制 1 6 7 0 种颜色，增强颜色的重现性，满足了大多数织物印花的要求。另 一j ， 在墨水研制方面，世界著名的染料提供商都已经推出了自己的商品化墨 水，主要的墨水提供商主要有c i b a 、b a s f , d u p o n t 、d y s t a r 、k o d a k 等，其品种 主要有酸性、活性、分散以及颜料。其中颜料性喷墨印花墨水省去汽蒸等工 序，对一些织物也无需预处理，且由于采用粘合剂，不依赖与纤维的种类，特 别适合于家庭装饰布及旅游纪念品生产，近年来受到了人们重视。但是这些墨 水的价格非常昂贵，这也在一定程度上阻碍了喷墨印花的产业化，降低墨水成 本仍是当务之急。 近年来，喷墨印花的开发和应用开始逐渐向纵深方向发展。日本通过政府 投资已经建立了数码印花生产基地，扶持基地的建设和开发，来深入研究数码 印花的技术和应用问题，其中s e i r e n 公司已经开始采用多机器式工业化生产； 在台湾，政府也已经开始投入大量资金来扶持数码印花技术的开发和应用；韩 国也投入巨大力量来进行国内纺织业的改造，一个重要的组成就是数码印花； 而美国欧洲，无论是喷射技术，相关配套技术应用都已取得了较木进展。目前 我国只用杭州宏华电脑等极少数企业从事这方面的研究，而其应用只限于工厂 的小样制作，规模化生产任重道远。 1 3喷墨印花技术特点及其应用领域 1 3 1 喷墨印花工艺流程与分析 数码喷墨印花的过程是1 1 4 1 ：先用扫描仪或数码相机等数字化设备输入图 稿；然后应用图形软件或者专业的印花分色及设计软件处理图像；最后再通过 第2 页 真丝织物喷墨印花技术研究 东华大学硕士学位论文 喷印控制软件将数字化信息传输到喷墨打印机，喷出图案。喷墨印花流程如下 图所示： 1 3 2喷墨印花优点 有关喷墨印花特征已有许多报导，与传统印花相比，具有以下的特点t 4 , s ： ( 】) 、图案喷墨印花图案设计完全不受颜色数目或网版配套误差的限 制。其图像分辨率达3 6 0 d p i ( i 圜网印花常规1 0 0 d p i ，最大2 5 5 d p i ) 甚至可达到 1 4 4 0 d p i ，细度精度小于o 1 m m ，墨点重叠精确度为o 0 4 m m 容差：所以能印制出 2 5 6 个颜色层次的1 6 7 0 万个颜色，具有很好的层次表现性，并且图案设计及修 改极为方便，客户可以从计算机上通过网络看到最终面料图案效果，并能加以 修改，真正实现“所见即所得”。 ( 2 ) 、织物喷墨印花为非叩压式印花方法，印花头不直接接触织物， 因而对织物类型没有限制，甚至能在凹凸不平或蓬松织物表面上印花，当然那 将会影响色泽鲜艳度。 ( 3 ) 、时间印花流程简单，省却复杂的筛网制版和色浆调制。从客户 提交所选的花样到打样的生产估计只需2 3 天，大大的提高了印染企业对多变 市场需求的快速反应能力。 ( 4 ) 、批量由于不需制版，因此可以加工l o m 的小批量印花产品，而 传统圆网或平网印花最小批量也要1 5 0 0 m 左右，从而使印染企业能够很好适应 多变的市场需求。 ( 5 ) 、节省劳力和印花机之类大型设备相比喷墨印花用的是小型设 备，可移动的机械部分只有机头部分和织物的输运部分，它们的结构都较为简 第3 页 真丝织物喷墨印花技术研究 东华大学硕士学位论文 单( 如果是平台式，则织物输运部分也没有) 。此外，t n q - 序缩短，节省人力的 效果显著，同时由于用电子计算机操作，自动化程度较高，具有解决操作人员 技术不熟练等问题的优点。 ( 6 ) 、场地 由于免除了一些易玷污生产场地的工作，如色浆调制、网 版清洗、网版更换，所以能创造一个清洁的工作环境。另外，图案数据可用光 盘、磁盘储存，勿需占用保存网框和花筒的场地。 ( 7 ) 、环境由于减少了染料用量比例以及未染着染料，从而减少了有 色废水，废水排放量仅是传统印花的1 l o ；而且不使用粉状染料，保持了工 作场地的洁净。喷墨方式的噪音低，这一点也是易被认可的，所以可在和图案 设计有关的工作场所中使用。 1 3 3喷墨印花的缺点 作为一种高科技的新兴技术，喷墨印花技术还不够成熟，具有许多的缺点 1 4 1 ： ( 1 ) 速度慢。一般情况下，普通的印花工厂可每分钟以几米至几十米的速度 印花，但是喷墨印花的速度较慢，虽然开发了高速的喷墨印花机，但仍无法与 圆网和平网印花机相比，其低速成为制约喷墨印花发展的瓶颈； ( 2 ) 印花机的设计要求高、成本高，特别是喷嘴寿命及稳定性急需解决； ( 3 ) 大多数喷墨印花织物必须进行预处理，使织物达到喷墨印花所需要求； f 4 ) 目前墨水的成本高，种类少，且适应性差； f 5 ) 墨水稳定性差，易堵塞喷嘴，影响生产的连续性； ( 6 ) 喷墨印花对墨水的粘度、纯度、导电性、表面张力、粒径等因素有特殊 要求，且墨水中添加剂繁多，研制困难。 正是这些缺点，限制了喷墨印花技术的大规模应用，因此目前的研究主要 集中在如何解决上述的问题，促进喷墨印花的规模化生产： a 、机器设备：提高印花速度、喷嘴寿命及稳定性 b 、墨水系统：降低墨水成本、提高墨水稳定性及适应性 c 、软件系统的配套：接口的标准化 d 、织物的预处理：防止渗化，获得较高清晰度 第4 页 妻丝臻躲曦攘霉藐技术硪究 东华大学硕士学位论文 1 3 4 唼墨印筏的应用领域及需求分攒 喷飘印花具有广阔的市场空阊和发震前豢撙，7 】； 1 、小批量多品种的市场需求。从当前市场需求和流行趋势来看，人们对 照装、纺织品匏震求越来越趋自予令性讫郓多榉馥。转统绣织韭受至l 技术工艺 的限制，无法适应这种市场的变化，而喷墨印花正好满足了弥补了传统印花工 艺的不鼹，完全按照客户需要来生产相应的产鼯，实现了小批量多品种，进而 满足了耪搬动了个瞧他豹审场需求。 2 、高档面料的市场需求。喷墨印花具有较高的印花精度，较强的颜色表 达能力，及其层次袭现性。通过与计算机辅助设计相结合，能够扩展设计师的 翅搀空阉，充分发撵设计疼豹灵感嚣创意，邀褥提毫瑟精数生产毯次。 3 、刺激新的消费需求。新技术的产生必将带动相应的需求，同样喷墨印 花也将会拉动人们对个性化旅游工艺品、家用纺织品、家用装饰布的市场需 露。攥i t s t a t e g i e s 镰诗在囔墨鼙芯菠零楚驱凌下，美国枣场对装镶毒豹黪慕将 由1 9 9 9 年的1 5 亿美元增长到2 0 0 4 年的1 7 亿燕元，从而拯救正在走入低谷的 美国家用装饰布行业。 ：奄，4 、键经金翌缀落模式转交。在琵骞豹生产及镑售模式下，纺缓溅凝企选 k 一 一 需要对纺织品的流行趋势进行预测，提前组织缴产。这就大大提高了企业的库 存成本和运营风险。喷墨印花的即时生产( j u s ti nt i m e ) 使纺织企业能够根据市场 蕊需求缀织奎产，实甄真正意义上粒“零疼存”管理，颤投瓣多交枣场鬻求静 快速反成。同时喷墨印花技术的发展必将迸一步推动企业落觜模式的变革，为 企业的流程再造和e r p 管理提供强有力的支持，对推动我国纺织行业的产业升 缀超舞攀霆轻重豹俸掰。 5 、绿色生产的需要。目前国内外对环保的要求越来趟商。喷墨印花技术 省去了传统印花工装中大部分制造污染的环节，符合晷内外对环保方聪的要 求，酝够极大诞进我潮环猱事监豹发震。 1 4课题研究的目的及其意义 羹缝织耱对窜穗赣绥度要求较高，对织物逶孳亍颈整理软耩低墨水雀织物上 的渗化程度非常重袋，目前国内对丝织物防渗化原理的研究较少，人们只知道 第5 页 真丝绒物囔璺印花技术研究东牮大学硕士学位论文 使用潦水性高分子材料和吸附性物质施加予丝织物可以提简织物的防渗让性 能，假对亲水性高聚物的聚合度以及物理吸附层微孔大小等因索对织物防渗化 性能的影响还不清楚，因此对真丝织物防渗化原理的研究对于选择合适的亲水 瞧麓浆甥、无撬吸辫物袋对缓穆进行整理，疆蹇织秘印花糖缨嶷蒸骞重要夔建 论慧义和指导意义。 商用喷墨印花墨水技术被c i b a 等国外公司所垄断，攫水的价格较为昂 贵，镪升在1 0 0 0 元左右，这势必会限制喷掇印花在我国大规模使用，因此研制 一种印花效果良好、价穰低廉的墨水具有缀麓的经济价值。 蠢人已经对稿织穆喷疆球花焉墨隶送行了一定麓磷究，毯怒磊蕊瘸子丝织 物喷鼹印花的酸性墨水的研究，在国内还魑一项空白。丝绸级物以其优良的服 用性能、高贵的外观品斌而备受消费者的青睐。丝绸印花产晶襁丝织物中占有 很大比萤，加之丝绸织物具有较高的经济附加值，也而也使本课题具有很好的 囊潼徐镶。 1 5课题研究的内容 本课题主要是的研究内容有两部分： 1 、探索丝织物喷溅印蓬鲍最佳预处壤工艺条 孛，提嵩织锈静防渗化性 辘，锼之籍台凑篓印穗税离清蠹度印花要求，露嚣雩磷究各耱羰她瑾萌裁与筵理 工艺对印花效果的影响。其中防渗化主簧采用亲水性的高分子聚合物对织物进 行涂朦。堵塞纤维之间的缝隙，同时加入舆宵吸附性的无机物增强对墨水的快 速吸附。 2 、酝裁甄袋本鹣霹襄鲎蘧夔酸注喷鬟印芯焉墨零，懿罄代避日萋隶。荬 方法主要是在先前颜色研究的基础上对自酝爨水进行相关测试，确定其应用性 能，弗与商品墨水进行比较，分析替代的w 能性。 第6 贺 真丝织物喷墨印花技术研究 东华大学硕士学位论文 第二章喷墨印花技术的基本原理 2 1 墨水喷射技术 喷墨印花的颜色主要是在织物上生成( p r o c e s sc o l o r ) 的。目前由纸张喷 墨印刷演变而来的织物喷墨印花技术，主要有两种类型，即连续喷墨c i j ( c o n t i n u o u s ) 和按需喷墨d o d ( d r o p o n d e m a n d ) 。 2 1 1d o d 法喷墨技术1 8 , 9 , 1 0 , 1 1 i d o d 按需喷墨技术又有“加热脉动法”与“加压脉动法”之分，“加热 脉动法”是由电脑指令供给一滴印墨，应用温度变化频率很高的“加热脉动 器”发生交替加热与冷却。加热时，温度在5 秒钟内升到4 0 0 ，使印墨雾 化，形成气泡，气泡合并成泡膜，进而膨胀，将印墨挤出喷嘴，成微滴喷出。 接着供给第二滴印墨。周而复始，使微滴以脉冲形式自喷嘴喷出。加热脉动法 的喷射周期约为1 0 0 0 0 滴秒，此法的精细度可达4 0 0 d p i ，其最大的优点是喷嘴 的成本较低。但是由于墨滴快速喷出所需的温度在3 5 0 c 以上，往往引起电阻 上墨水的分解，从而导致热量转移或者喷嘴堵塞，所以可靠性差，速度有限。 “压力脉动法”是由电脑指令强加个电位在“压电传感器”上，应用压力 变化频率很高的“压电传感器”发生交替的膨胀与收缩压力波。电脑的收缩信 号对印墨施加高压，印墨自喷嘴喷出。当膨胀时，印墨暂停喷射。周而复始， 使印墨微滴以脉冲形式自喷嘴喷出。管状压电传感器喷嘴示意图如下： 油墨供给 此法的喷射周期为1 4 0 0 0 滴秒，高于热喷技术，而且墨滴的体积在 1 5 0 a i t l 以下，其精细度可达1 4 4 0 d p i ，可以印制o 1 m m 以下的线条、可用于印 制精细花纹产品。并且其喷嘴的寿命比热喷墨喷嘴长1 0 0 倍。 此外，还有静电气流式d o d 喷墨印花机以及用于蓬、帷幕、地毯等和广 告行业的所谓阀门喷射d o d 系统1 2 】。后者是用螺线管阀控制喷墨流到一个气 第7 页 囊丝缀秘囔篓印花按术醑究 表华丈学硕士举位论文 室，由气室带出墨滴到织物上，其清晰度低，但通过控制黢水在花纹处释放的 量，可褥至近乎连续戆色谖。 2 1 2c i j 法喷墨技术1 8 , 9 , 1 0 , 1 1 1 c i j 连续喷墨技术是应用赢频振荡使印墨藕压电元件从供辩腔微孔涟续喷 毽，形斑连续豹稳匀豹雾凌锾濠。在腔浆蔼穗设一个与蓠澎光电转换信姆丽步 变化的电场，喷出的微滴即有选择地带电。当微滴射流通过另一个高服电场 时，带电微滴由偏向电极引导，按带电多少丽发生不同的德移，喷射到织物 上，影藏预裁翡花纹强案，焉不带瞧的镦漓丽仍壹线飞寄予，避入一个翻收稽回 用。此法的精细度可迭1 4 4 0 d p i 。造续喷射微滴偏移喷射示意图如下： 喷头组件 压电女体 充电电投 f 偏转板 工 旖同步器 僖恩数叛； 遘续喷墨印花霄三种方法( 1 ) 多经偏转。在此方法中，带电豹液滴被用 于印花。液滴偏转的距离与他们的带电量成难比。未充电的液滴被收集狂捕集 器中，这样每个喷蠛霹以控制最多3 0 个不困瓣位置。( 2 ) 两燕法。焱茈法 中，采带电的液滴用于印花，而带电的液滴被牧集器收集，t 每个喷嘴只能控制 一个位殿。( 3 ) 气喷偏转法。在此方法中，液滴被压缩空气经过阀门后印在承 印物上，墨演较大，嚣且不湿色，分辨率低。 2 2喷墨印花软件支持颜色管理系统c m s 1 3 1 如翦所述，色彩管理始终贯穿于喷墨印花的整个过程中。 数字图豫所使斓豹色彩系统主要有二r g b 系统、c m y k 系统、h s b 系 统、l a b 系统等，而喷墨印花机的绦墨系统主要采用c m y k 系统。正是由于采 第8 页 真丝织物喷墨印花技术研究东华大学硕士学位论文 用不同的颜色系统，使得各种设备之间存在颜色范围上的差异，如何控制颜 色，并在不同的设备上保持一致性成为颜色管理系统c m s ( c o l o rm a n a g e m e n t s y s t e m ) 的首要目标。 c m s 是由色域、特性文件、校准三部分组成。色域采用色彩空间最广且独 立于设备的l a b 色彩模式作为转换的基础。特性文件是由“国际色彩协会” i c c 详细制定的一种平台独立的公共标准的文件形式，扩展名为“i c m ”或 “i c c ”。色彩管理系统采用各个厂家的各种设备的标准特性文件来使用各种设 备，校准允许厂商基于某类产品的标准特性文件，针对单台产品作出相应的偏 差校准。色彩管理的过程就是以r g b 色彩模式用来制作扫描仪等输入设备输入 生成的图像数据和显示器上显示输出的图像数据；以c m y k 色彩模式做输出四 色或六色喷印机上输出的图像数据，然后再借助特性文件的帮助，将两种依赖 于设备的色彩模式转化为独立于设备的l a b 色彩模式，以保证色彩的一致性。 常用的特性文件1 3 】主要有： a 、显示器的特性文件是指显示器色彩的特征描述，它包括确定的显示器 设置和确定的周围环境光，用于在显示器上显示始终如一的图像数据。不同的 显示器都会自带不同的特性文件。 b 、扫描仪的特性文件是扫描仪在确定设置下的特性描述，它用于定义扫 描仪扫描图像的真实色彩。每个扫描仪都有自己的特性文件，有时为了得到更 逼真的图像，需要进一步校准扫描仪得到新的特性文件。 c 、喷墨印花机的特性文件是关于用喷印机上配备的墨水来混合成所需的 颜色的详细说明，即如何用确定型号的喷嘴和确定系列的墨水打印在确定的织 物上，这全靠c m s 来控制。它的目的就是要保证对于同一个扫描图像，在两种 不同的织物上喷印出的图像看上去一模一样，而不用手工操作来调整颜色。所 以喷墨印花机的特性文件与喷墨印花机的机型、墨水的型号、织物的种类有 关。 喷墨印花机的校准除了特性文件以外，还要进行密度调节，密度调节是在 特性文件产生以前。密度调节就是墨水覆盖度的调节，是关于喷墨印花时所用 墨水量调节的描述。当得到一个新的墨水时必须做密度调节，才能保证喷到织 第9 页 真丝织物囔箍窜花技术研究 东华大学硕士学位论文 物上的鼹水最是正确的。密度调节可以借助于饿度仪的帮助来测量每种原墨水 鳃颜穗覆羞度，密发壤节嚣会缮裂一令趣含每秘覆色墨求密发藏线熬文髂。 具备了上述几个特性文件及密度曲线文件，且在喷墨印花机的输出控制软 件中加以正确的选择，就可以分配一个r g b 特性文件给扫描输入的r g b 图像 文 孛。游r g b 图像褥蠖文斧帮鼹示器豹跨瞧文转结合超表，燕扫接坟麓r g b 文件转化为显示器的r g b 文件，在显示器上盟示该图像；稃将r g b 图像特性 文件与喷墨印花机的特性文件结合起来，把扫描仪的r g b 文件转化为喷掇印花 惑熬c m y k 文绎。凌筵遘疆孛，惩彩管瑾系绫虢会涛r g b 瞧彩模式霸c m y k 色彩模溅的图像数攒转为独立的l a b 色彩模式，控制喷墨印花机喷印在织物上 的图案颜色始终如一。 2 3喷器印花预娥耀原理 2 3 1喷墨印花织物具备的性能 一般寒谤，廷予唆鼙饔蕊熬绞躲痤该爨鸯翔下嚣毪戆 1 5 , 1 6 1 ： a 、墨水吸收快，能够抑制瓣水沿着纤维之间的毛细锊渗化 b 、当墨水的液滴重叠时粘满的液滴不会流动和渗化 e 、墨承舔上黻磊在霆色愁瑷时保持缩小褥且大，l 、一致麓状态 d 、白度好，印制品色光纯厩 e 、能让墨水中染料固着程纤维上，使舆霄一定的牢度性能 因此，不同予警通的印花，对喷墨印花糟的织物必须邈行颈处瑾渊，戳减 少渗化和使附着在织物上的染料具有一定牢度性能。 2 3 2渗纯产生酶原嚣及影确因素 本文通实验发现，喷墨印花过程中的渗化可以分为两部分，一是喷爨印花 过程中产生的渗化，二是在汽蒸过程中形成的渗纯。其渗化的产生主要鼹由予 织物纤维闻的毛缁管效应，喷崧织物上静墨水会沿着织物纤维游的毫缁管扩 散，从丽造成印花精细度的降低。因此常规的予贝处理方法主瘸是通过选择合适 的增稠瓤如海藻酸钠等对织物进行处理，以阻塞纾维之间舱室隙，阻止掇水浍 第1 0 页 真丝织物喷墨印花技术研究 东华大学硕士学位论文 着毛细管扩散。但是影响墨水渗化的因素是多方面的，仅仅选择增稠剂进行预 处理的方法显然是不够的。影响墨水在织物上渗化的因素主要有： ( 1 ) 纤维种类及织物组织结构 织物吸湿性好，墨水喷在织物上后能够被织物快速吸收，从而在一定程度 上阻止墨水沿着毛细管扩散，其喷墨印花预处理工艺也相对简单。例如棉织物 喷墨印花预处理只需采用海藻酸钠就可以达到较好的效果，而涤纶等疏水性织 物仅仅选择增稠剂已经不能满足要求，必须结合其他方法处理。织物的组织结 构对织物渗化也有非常关键的作用，对轻薄与疏松织物来说，纤维间的空隙较 大，毛细管效应明显，同时预处理过程中增稠剂阻塞毛细管较为困难，防渗化 能力较差；织物结构紧密，纤维间空隙较少，且易阻塞，预处理相对容易。 ( 2 ) 增稠剂的含固量 在预处理剂中，增稠剂的作用不仅仅在于阻塞纤维之间的空隙，其对减少 汽蒸过程中的渗化也起着较为重要的作用。增稠剂含固量高，其对墨水的容纳 能力较强，有助于快速吸收喷射在织物上的墨水，且汽蒸过程中墨水被固定在 印制区域，减少渗化，提高印制精细度。 ( 3 ) 预处理剂的抱水力 水分在预处理剂中存在的状态有三种： 幻预处理剂分子氢键相结合，而不易游离的结合水。 b 1 结合在预处理剂络合格子中的抱合水。 c ) 可以自由运动，造成渗化的游离水 预处理剂的抱水性对织物的防渗化有非常重要的作用，预处理剂抱水性 好，墨水喷射在织物上后能够被快速吸收，从而能够阻止墨水向四周扩散和渗 化。在汽蒸过程中，织物吸收水分，增稠剂及其它助剂由于比热值较高，常常 吸收过剩水分，此时若预处理剂抱水性差，水在预处理剂形成的膜中自由运 动，产生了渗化现象。特别是在印制疏水性纤维时，这种现象更为严重。因此 在对吸水性不太强的丝绸进行预处理时，提高织物预处理剂的抱水性，减少游 离水的数量对于提高织物的干态和汽蒸时防渗化能力非常重要。要有效的减少 在汽蒸过程中增稠剂的游离水分子，最大限度的增加增稠剂分子与水的键合能 第1 1 页 真丝织物喷墨印花技术研究东华大学硕士学位论文 力和缔合度，可在增稠剂中加入特殊的可以和游离