布艺之家讯：【摘要】20 世纪80年代开发的数码喷墨印花开创了无版印花的先洌，但是受到生产速率低和印搽成本高的制约，至今只占印花织物的1％-3％。90年代中期，美国和日本在彩色静电复印的基础上，研究开发了数码静电印花技术，生产速率达到网印水平。本文介绍美国乔治亚学院的研究成果，重点是有机颜料着色剂和TIPS技术制造的专用粘全剂，以及二者混合而成的显色剂。

【关键词】纺织品；数码静电印花；有机颜料；粘合剂

1、数码喷墨印花技术的发展【1】

织物喷墨印花．是将含有色素的油墨经由喷嘴喷射到被印基质上．由计算机按设计要求控制形成花纹图案。根据油墨系统的性能，经适当后处理，焙烘加工得到一定牢度和鲜艳度的印花织物。

90年代以来，随着电子分色、配色等CAD技术在纺织染整行业的应用，1997年日本的CANON、SEIREN、荷兰的STORK和法国的TOXOT等竟相开发织物喷墨印花技术和设备的研究。

目前由纸张喷墨印刷演变而来的织物喷墨印花设备技术主要有两种类型，即连续喷墨(Continuous Ink Jet CIJ)和按需喷墨(Drop on demand，DOD)。

1.1 喷墨印花与传统印花相比，具体有以下特点；

●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。因其图象分辨率达到360dpi以上(圆网印花常规100dpi，最大255dpi)，细度精度小于O.1mm，墨点重叠精确度为0.04mm容差。所以能印制出分为256个颜色层次的1670万个颜色。

●织物：喷墨印花为非印压式印花方法，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i面上印花，当然将影响色泽鲜艳度。

●时间：省却复杂的筛网制版和色浆调制色。

●批量：由于不需制版，因此，可以加工l0m的小批量印花产品，而传统印花小批量也要1500 m左右。

●场地：由于某种原因免除了一些易沾污生产场地的工作，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t图案数据可用光盘、磁带储存，勿需占用保存网框和花筒等场地。

●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1／10：而且不使用粉状染料，保持了工作场地的洁净。

●特色：一些用圆网印花难加工的产品，如专门物品，适应服装个性的要求的产品，按主顾指定的图案、颜色等立即完成印花加工。

近期国内外几种数码喷墨印花机的技术参数如表1【2】，车速都很低。据悉，瑞士perfecta print AG的M4200，四喷头，2.1米幅宽，车速可达60-100米2/小时；东伸工业Ichinose的InkjetPrinter2020，车速60米2／时；汽巴精化的Reggjiani及Apron计划开发车速150米2／时；宏华拟开发车速100米2／时。但是目前的技术是车速提高后，势必降低分辨率(dpi)，如果dpi降至360以下，将丧失数码喷印花的高分辨率优势。

1.2存在问题

(1)目前生产速率太低

一般只有6～20米2/时(如按织物幅度1米计算，约合0.10～0.33米／分)，和常规例印约40米／分相比，，相差甚巨，即使达到100～150米2／时(合1.7~2.5米／分)，还是有很大差距。生产速率低阻碍其大量推广应用。

（2）生产成本太高

主要是所用染料成本太高，一般可达常规网印的6～15倍，占总成本的40％左右，再加上喷头的损耗。成本高也是阻碍该技术的推广。

由于上述二个主要问题尚未解决，推广应用于大批量生产的还不多，2002年Stork公司发表2001年全球印花织物中使用数码喷墨印花技术的只占1％～3％。目前大多用于打样，印制小批量的高档服装装和工艺品，礼品等特种产品。

1.3 数码喷墨印花用有机颜料

喷墨印花着色剂分为两类，即水溶性的染料和水不溶性的有机或无机颜料。染料着色剂的主要优点是色谱齐全，色彩鲜艳，得色强度高，具有优良的水溶性，制作印墨方便，成本低，易于制成高浓度的墨水，墨水稳定性好，不易堵塞喷头，打印质量好．适用于快捷喷墨印花，不存在生态环保问题。一股是将水溶性染料、保湿剂、催干剂、粘度调节剂、pH调节剂、防霉剂和纯净水一起配制成水基型墨水。目前喷墨印花机使用的商品化印墨大多数属于这一类了，但是由染制特色剂配制的水基型墨水所印制的印花产品，存在着耐水牢度和耐光度很差，易污染等缺点。特别是目前由喷墨印花印制的纺织附加价值非常高，对牢度的要求也明显比一般织物高。

应用颜料(涂料)进行喷墨印花是大家感兴趣的题目。而进行喷墨印花时发现印墨中的颜料粒子太小，对于喷嘴的堵塞、印墨的流变性和稳定性特别敏感。颜料印墨还因粘度的限制，很难印印制颜色较深的图案，这也限制了对它的研究和开发。所以DOD系统印花是以染料为基础的印墨为唯一选择，即使用于CIJ系统印花也仅限于分辨率低于200dpi的图案。

颜料着色剂的最大优点在于其优良的耐光牢度和耐水牢度。但颜料不溶于水，因而在用颜料着色剂配制水基型印墨时，通常将颜料研磨成细粉，将其用表面活性剂或聚合物分散剂分散、悬浮在水中制成水基型印墨。水基型印墨为热力学上不稳定体系，很难配制成稳定性良好的高浓度墨水。由于表面张力等原因，颜料着色剂在水中倾向于聚集，因此印花得色强度很低，色彩不艳丽，图案不清晰，易于堵塞喷头。此外，颜料着色剂还存在色谱不全，颜色不够鲜艳，透明度不好，配制墨水成本相应较高等缺点。所以实际可供使用的颜料着色剂喷墨印花用印墨十分有限，是一个可供研究和开发的一个新领域，真正完全商品化很少。如：Hoechst Celanese公司的HOS TAFINE 产品是一种含固量为40％~50％的油／水微乳液，产品的稳定贮存期为一年【3】。。另一商品是德国HF公司所推荐的水性印墨着色剂，商品名FLEXOTAN，颜料含量为80％～90％的粉状物，在水中搅拌即可达到良好的分散效果。品种包括黄H4G—PVP 2087(C．I．P．Y．151)、黄HR．PVP 2011(P．Y，83)、品红E-PVP 2088(P．R．202)、洋红HF4C—PVP 2040(P R 185)、红HF2B-PVP2012(P．R．208)、紫RL．PVP 2089(P．V 23)和蓝B2G-D(P．B I 5：3)。

可供选择的颜料品种比较少【4】。

Ciba公司的Irgaphor系列喷墨印花用颜料墨水目前有8个品种。即lrgaphor Yellow TBI-100，GoldenYellow TBI-200。Red TBI-300，Navy TBI-400，Blue TBI-500，Green TBI-600，Grey TBI-700．Black TB-800。，另有高浓剂型7个品种，即：Irgaphor Yellow TBI-150HC，Golden Yellow TBI-250HC，Red TBI-350HC，Magenta TBI-80HC。Blue TBI-550HC，Green TBI-65011C和Black TBI-850HC。

颜料和纤维没有亲和力，涂料印花依靠粘合剂与纤维结合，而颜料墨水中应念有粘合剂，但难度很高，上述颜料墨水都不含粘合剂。这个问题影响颜料墨水应用于数码喷墨印花工艺的开发。（未完待续）

参考文献：

[1] 陈荣圻，喷墨印花的有机印墨〔C〕。2001有机颜料行业年会资料集，中国染料工业协会有机颜料专业委员会，2001，9，75-83

[2] 唐志翔，数码无版印花技术的发展〔C〕。2005年度上海印染新技术交流研讨会论文集，上海市纺织工程学会染整专业委员会，2005，10，149-155

[3] 陈荣圻，喷墨印花用印墨〔C〕。2002高科技数码喷墨印花技术设备产品交流会论文集，北京市纺织工程学会，2002，69-77

[4] Chavan.Xerography-A Novel Technipue for textile Printing 〔J〕.Colourape Annual,1996,56-61.

作者：陈荣圻

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