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涤纶织物双面数码印花工艺研究涤纶织物双面数码印花工艺研究 章淑娟1 吴华2 田宇4 王柘峰4 王威龙1，3 郑今欢1，3 1浙江省现代纺织技术创新中心（鉴湖实验宣） 2浙江理工大学绍兴柯桥研究院，绍兴312000， 3浙江理工大学纺织科学与工程学院（国际丝绸学院） 4.沈阳飞行船数码喷印设备有限公司 摘 要；为更好的实现一次成型双面数码印花在涤纶织物上的应用，通过浸轧方式将自制的预处理剂整理到涤纶织物表面，研究了预处理剂用量对涤纶织物印花效果的影响。随后，对处理后涤纶织物进行一次成型双面数码印花，进一步研究焙烘工艺对印花织物IUS值、色牢度和织物风格等的影响，确定涤纶织物一次成型双面数码印花工艺，结果表明：涤纶预处理工艺为：预处理剂20g/L，一浸一轧（带液率60～70%），烘干温度为120～130℃，焙烘工艺为：焙烘温度160～170℃，焙烘时间90s，可提高双面数码印花织物K/S值，水洗后达到4～4.5级的耐摩擦色牢度的效果。 关键词：双面数码印花；涤纶织物；印花预处理；焙烘工艺 前 言 数码喷墨印花作为一种新型的印花工艺技术，省去了制花版（网）、调色浆、废浆处理等过程，具有小批量、个性化、多品种、高品质、反应快等优点，正逐步成为纺织品印花未来发展的方向。近年来，随着人们对时尚审美能力地不断提升，双面数码印花以其特有的技术手段，可更好地展现产品设计意图，实现不同于其他印花方式的独特设计风格。区别于目前常规的单面数码印花，双面数码印花产品可实现正反面“同色、同花异色、异花异色”等多种印花效果，且具有花型、花回、套色不受限制的印花优势，目前逐步被应用于高档品牌产品的设计。 目前双面印花有一次成型和二次成型两种，随着图像模糊识别技术的发展，一次成型双面印花技术逐渐被行业关注，而目前一次成型双面印花较多的应用于真丝上。因此，涤纶织物一次成型双面数码印花的应用具有较为广阔的市场，月前涤纶织物通常采用单面直喷或者热转移方式进行数码印花，一次成型双面数码印花应用较少，在涤纶织物上实现一次成型双面数码印花，除设备开发外，严格控制墨水在涤纶织物表面的纵横向渗化至关重要，是提高印花织物表面得色量、花型清晰度以及对位精准度的关键，为此，涤纶织物的数码印花工艺对其有着重要影响。 为此，本文针对涤纶织物一次成型双面数码印花存在的问题，首先，采用自制预处理剂对涤纶织物进行预处理，经喷印后，对其焙烘工艺进行了研究，最终，明确一次成型双面数码印花预处理及焙烘工艺，实现在涤纶织物上的一次成型双面数码印花。 1实验部分 1.1实验材料与仪器 材料 涤纶面料( 180g/m2) 药品 LG-50助剂（固含量50%，自制） 仪器 一次成型双面数码印花机TDL2000 （沈阳飞行船数码喷印设备有限公司），卧式轧车（宁波纺织仪器厂），R-3型定型机（宁波纺织仪器厂），Datacolor测色仪（美国Datacolor公司）， SW-24E型耐洗色牢度试验机（南通宏大实验仪器有限公司），Y571S摩擦色牢度仪（南通宏大实验仪器有限公司），CHES-FY织物风格测试仪（南通宏大实验仪器有限公司）。 1.2实验方法 1.2.1涤纶织物预处理 配置预处理液（LG-50助剂20g/L）→浸轧（一浸一轧，带液率60～70%）→烘干(120～130℃)。 1.2.2数码印花织物制备 1.2.2.1一次成型双面数码印花 涤纶织物（未处理，预处理）→双面数码喷墨印花→烘干( 120～130℃)→焙烘固色（温度T，时间t）→水洗→烘干→成品。 1.2.2.2印花织物喷墨量控制 设计印花色块用于表观颜色深度及色牢度等指标的评价，印花色块的长宽分别为25cm ×10cm，喷印CMYK四种颜色，喷墨量分别为80%，80%，80%，100%。 1.3测试与表征 1.3.1清晰度测试 设计不同宽度的线条进行数码喷印，用于评价喷印渗化状况，设计线条宽度分别为O.l～lmm，共十个线条，所设计的这十个线条分别喷印于未处理和预处理的涤纶织物上。 1.3.2袁观颜色深度K/S和Lab值 使用Datacolor测色配色仪测试印花织物的K/S值及色差值参数等。 1.3.3耐摩擦色牢度测试 参照CB/T3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》进行测定和评级。 1.3.4耐皂洗色牢度测试 参照GB/T3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》进行测定和评级。按试验方法A(l)操作。 1.3.5渗化量 用光学显微镜观测线条渗化状况，测试墨水在织物上的渗化量，即喷印线条在织物上渗化的绝对量，计算公式如式(1) H=H1-HD (1) 式中，H为渗化量，mm；HT为喷印在织物上线条被测量的宽度，mm；HD为设计宽度，mm。 1.3.6织物风格测试 使用织物风格测试仪测试织物4个指标：柔软度、硬挺度、爽滑度和松紧度。准备待测织物50cm×5cm，将待测样正面朝上，对准刻度线放置测试。 2结果与讨论 2.1预处理剂对涤纶双面数码印花性能的影响 采用自制预处理LG-50对涤纶织物进行整理，探讨预处理剂对双面数码印花清晰度和K/S 值的影响。 2.1.1预处理剂对清晰度的影响 为探明预处理剂对印花织物花型清晰度的影响，对预处理前后涤纶织物进行数码印花，考察印花织物清晰摩.结果如图1所示. a未处理 b预处理 图1墨水在涤纶织物上的渗化现象 从图1中可以发现，经预处理后，印花线条轮廓清晰度明显提升，这是因为涤纶织物是疏水性纤维，公定回潮率为0.4%，吸水性较差，分散墨水在涤纶织物上的渗化主要由毛细管效应导致的，墨水会在涤纶织物纱线的缝隙中沿着纱线的走向渗化，使得印花线条变粗，图案边缘不光滑，图案整体略显模糊（如上图la所示）；对涤纶织物进行预处理的LG-50助剂为烯丙基氯化铵类的整理剂，其阳离子基团可与分散墨水的阴离子基团进行离子键合形成色淀，沉淀在织物上；同时预处理剂具有与染料结构相似的分子环状结构，又可与染料形成范德华力进一步提高结合能力，因此经预处理剂整理后的织物能够有效改善涤纶织物的渗化性能，提高印花织物的清晰度（如上图lb所示）。 为了进一步明确预处理剂对墨水在涤纶织物上渗化性能的影响，将1.3.1所设计的线条喷印到未处理和预处理的两种涤纶织物上，固色后测试喷印线条的宽度，从而计算渗化量H，结果如图2所示。
图2预处理剂对墨水在涤纶织物渗化性能影响 从图2可以发现，未处理的涤纶织物，随着喷印线条宽度增加，渗化量增加，当喷印线宽为0.2mm时渗化量有较大的增加，喷印线宽大于0.4mm渗化量缓慢增加，基本维持在0.2～0.25 mm。经预处理后，涤纶织物渗化量基本维持在0.02～O.lmm，有效控制墨水在织物上的渗化，提高印花织物的清晰度。 2.1.2预处理剂对正巧和色牢度的影响 为探讨预处理剂对印花织物表观色深的影响，按照1.2.2.2对预处理前后涤纶织物进行数码印花。喷印后烘干，并在170℃×120s条件下焙烘固色。印花色块K/S值的结果见表1。 表1预处理剂对印花织物K/S值的影
由表1可以发现，经预处理后，CMYK印花色块的K/S值均有不同程度的提升，分别是未处理的1.3，1.1，1.6和1.6倍，这是因为涤纶织物经预处理剂整理后，织物表面具有带正电荷的预处理剂，当负电荷的分散墨水被喷射至织物表面时，阴阳离子结合导致预处理剂破乳，使染料沉淀并固着在织物上，从而提高了印花织物的表面得色量。 2.1.3预处理剂对双面喷印织物正反面颜色影响 为了考察预处理剂对双面喷印织物正反面颜色的影响，对预处理后的涤纶印花织物进行测色，以正面为标准样，反面为对比样。选择CMYK四种颜色中，正反面DE最大的黑色数据， 结果见表2所示。 表2预处理剂对双面喷印正反面颜色的影响
从表2中可以发现，一次成型双面数码印花的正反面，表观颜色深度变化小，Lab值相差很小，DE为0.27，表示正反面颜色差异值很小。 结合图l～2、表1～2分析，预处理剂有利于提高双面数码印花的线条清晰度和表观颜色深度，实现喷印织物正反面几乎无色差的效果。 2.2双面数码印花焙烘工艺研究 对双面数码印花的焙烘工艺进行研究，通过对预处理后的涤纶织物进行双面喷印CMYK 色块，喷印烘干后用定型机进行焙烘温度和焙烘时间的探究。 2.2.1焙烘温度 当焙烘时间为90s时，分别设置150～180℃ 的焙烘温度，探究焙烘温度对印花织物K/S值的影响，结果见表3。 表3焙烘温度对印花织物K/S值的影响
从表3中可以发现，随着焙烘温度的升高，印花织物的K/S值缓慢提高，但当温度超过170 ℃时，K/S值略有减少，其中色块C、M、K下降数值较小，色块Y下降数值较大。这是因为升高焙烘温度，纤维无定型区分子链段运动加剧，纤维分子空穴增大和形成空隙的几率也增大，纤维内自由容积增多，且染料分子运动加剧，更容易被涤纶纤维吸附和扩散进入纤维内部；当焙烘温度过高，不同分散染料结构不同，导致耐高温性能不同，发生不同程度的升华，导致织物表面的K/S值减小，故焙烘温度选择160～170℃。 2.2.2焙烘时间 设置焙烘温度170℃，焙烘时间分别为60～120s，探究焙烘时间对印花织物K/S值的影响，结果分别见表4。 表4焙烘时间对印花织物K/S值的影响
从表4中可以发现，随着焙烘时间的延长，印花织物的K/S值略有提高，焙烘时间为90s后，K/S值趋于平缓，有些还略有下降。这是因为延长焙烘时间有利于染料充分扩散到纤维内部，当焙烘时间过长导致纤维表面附着的部分染料发色升华，也会导致织物的表观颜色深度变浅，焙烘时间选择90s。 综合考虑双面数码印花焙烘工艺对织物K/ S的影响，得到优化后的焙烘工艺为：焙烘温度170℃，焙烘时间90s。为了进一步明确在该焙烘条件下，预处理后织物的色牢度（耐摩擦色牢度和皂洗牢度）和织物手感风格效果，分别测试了印花织物耐摩擦色牢度见表5、耐皂洗牢度见表6和织物手感风格见表7。 表5预处理剂对耐摩擦色牢度的影响
备注：I未还原清洗，II还原清洗（氢氧化钠1/L，保险粉2g/L，浴比1:50，温度85℃，时间20min 从表5可以发现，预处理后，除了色块C和K 的耐干摩擦色牢度、色块Y和K的耐湿摩擦色牢度比未处理低半级，其余的色块耐摩擦色牢度等级一致，这与织物表面部分染料过多，且结合不牢固产生了较多浮色有很大关系；从表2还可知，水洗前后，印花织物耐干湿摩擦色牢度均在3级及以上，同时，与未还原清洗的相比，还原清洗后产品可以达到4级及以上。 表6印花织物的耐皂洗色牢度
从表6中可以发现，四种印花织物的变色等级在4级左右.对羊毛、腈纶、棉织物几乎不沾色，对涤纶、尼龙和醋酯纤维有不同程度的沾色。 通过使用CHES-FY风格测试仪，模拟人手触摸织物拉、压、捏、揉和搓等动作，实现织物的弯曲、压缩、摩擦和拉伸等性能的测试，得到柔软度、硬挺度、滑爽度和松紧度四个指标，其中柔软度级别越低织物越柔软；硬挺度级别越高织物越硬挺；爽滑度级别越高织物越滑爽；松紧度级别越高织物越紧，从而客观评价织物综合手感风格，分别对未处理和预处理织物进行手感风格测试，见表7。 表7预处理对织物手感风格的影响
从表7可以发现，经预处理后，织物经向四个指标级别一致；织物纬向等级显示柔软程度略有下降，滑爽程度略有提高，硬挺度、松紧度没有太大区别，因此得到20g/L的预处理剂整理对织物的手感风格影响不大。 综合表5和表6发现，通过预处理剂对涤纶织物做整理后，对一些色牢度和手感要求不高的印花产品可以做到免水洗。 3结论 (1)预处理剂能有效控制墨水在涤纶织物上的渗化。喷印线宽为O.l～lmm的线条，预处理后的渗化量维持在0.02～O.lmm；未处理涤纶织物渗化量在0.1～0.25mm。 (2)涤纶预处理工艺为：预处理剂20g/L，一浸一轧（带液率60～70%），烘干温度为120～130℃，有利于提高双面数码印花表观颜色深度，同时实现喷印织物正反面几乎无色差。 (3)双面数码喷墨印花焙烘工艺：焙烘温度160～170℃，焙烘时间90s，可提高印花织物表观颜色深度。 (4)涤纶织物经预处理剂整理后，对手感风格影响：经向几乎无影响，纬向柔软度略有下降，爽滑度略有增加；经还原清洗后织物的耐干湿摩擦色牢度均可达到4级及以上； 变色等级基本在4级左右，因此对一些色牢度和手感要求不高的印花产品可以做到免水洗。 (5)助剂LG-50可以作为一次成型双面数码印花的预处理剂。 参考文献：略 |
