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喷墨印刷技术是随着计算机技术的不断发展而逐渐形成的一种集精密机械、计算机电子信息和精细化工为一体的高新技术。这项技术在包装印刷、广告等行业的产品中得到了广泛的应用，然而目前，纺织品印花加工主要还是由圆网或平网印花机来完成的。随着日益增长的按需设计制造和即时交货，花样多、小批量的市场需求来看，现有的印花设备和工艺对纺织品的快速和多品种的生产要求是很不适应的。随着计算机技术和办公自动化系统逐渐普及，喷墨打印技术得到了广泛的应用。这种纸张喷墨印刷技术很快被移植到了广告和纺织品印花领域中，由此产生了现在的喷墨印花机。
喷墨印花与传统印花有本质的不同，喷墨印花是一种非接触式印花，印花图案是靠不同颜色的微小墨滴直接在织物表面混合形成的，因此，墨滴形成形状和大小对喷墨印花的质量有着非常重要的影响。目前，纸张用的喷墨打印墨水的研究已经接近成熟阶段。但对于织物喷墨印花用墨水的研究尚处于起步阶段。由于织物纤维种类繁多，各项牢度等要求与纸张打印有着较大的区别，所以，织物喷墨印花墨水配方组成和性能必须要有严格的标准，才能适应于喷墨印花系统。
20世纪90年代以来，喷墨印花技术广泛运用于纺织品上，化学品、打印头、印刷机、织物以及软件制造商开始尝试互相合作，出现了适合的机型、组件、化学品和软件，使得纺织品数字喷墨印花质量超过了传统印花。同时国际上围绕喷墨印花墨水的竞争趋于白热化，许多国际大公司包括Ciba、Epson、Canon公司在这方面投入了大量的工作，形成了具有自主知识产权的技术与产品，占领了大部分印花市场。德国BASF、荷兰Stork、Huntsman和意大利Reggiani公司、美国Dupont等都开发了纺织品喷墨印花机，在性能上都已超过了广告行业使用的喷绘机。国内以杭州宏华电脑技术有限公司为代表的印花机产品，为喷墨印花产业化推广应用奠定了良好基础。
1 喷墨印花墨水的基本构成
喷墨印花墨水是数码喷墨印花生产的主要耗材，开发喷墨印花墨水已成为喷墨印花技术发展必不可少的组成部分，它涉及到的不单是印刷技术，而涉及精细化学品领域的开发研究热点比较多。
喷墨印花墨水一般由色素、水、有机溶剂和添加剂（如防菌剂、分散剂、pH调节剂、保湿剂等）组成。虽然喷墨印花技术是从纸张打印转移的技术，但要复杂的多，墨水除了对色素纯度、不溶性固体颗粒粒径以及墨水的黏度、表面张力、电导率、稳定性、pH值和起泡性等都有具体要求外，还要求墨水喷印到织物上形成的图案后，还必须具有良好的耐水洗等色牢度以及服用时织物手感等多项性能要求。纺织品喷墨印花墨水可分为：水性墨水和溶剂墨水，通常前者简称墨水，后者常称为油墨。一般来讲，喷墨印花墨水几乎绝大部分都属于水性墨水，要求符合环保，也符合纺织品印花的基本要求。在色素的使用上，印花墨水可分为染料墨水和颜料墨水。按理论上分析，几乎所有纺织品传统印花用的染料都可以配制喷墨印花墨水，但当前主要采用的染料还是以活性染料、酸性染料、金属络合染料和分散染料为主。根据上述染料的属性，活性染料与酸性染料均可溶解于水溶液中，可形成为真溶液墨水和分散染料及颜料所形成的水分散型墨水。不论哪一种类型墨水其基本组成为着色剂、分散介质（水、有机溶剂）、防菌剂、pH调节剂、保湿剂等。而对于颜料型墨水还得另有分散剂和黏合剂等。现将各组成分别介绍如下：
1.1 着色剂
可分为染料和颜料两类，但也有用染料和颜料混合型着色剂的墨水。虽然喷墨印花所用的染料也是传统印花用的染料，但不是所有传统印花的染料都能用作喷墨印花墨水的着色剂。墨水是将纯化后的染料（纳滤是染料分离提纯的有效手段，它可以脱除染料中的无机盐，还可以脱除染料中的有机杂质）溶解或分散在水中，再添加相应的溶剂、防腐
剂等助剂配制而成的。
1.2 防菌剂
因为墨水是在喷墨印花机的墨道中流动，往往因在墨水的贮存过程中会发生霉变，因霉菌的产生而堵塞墨道和喷头。
1.3 pH调节剂
向墨水中填加pH调节剂一方面是为了防止染料水解，破坏染液的稳定性，防止墨水对喷头及墨道系统的腐蚀，故此将墨水pH值控制在8左右。
1.4 表面活性剂
向墨水中添加表面活性剂一般选用甘醇类或萘磺酸类等物质。其目的一是适应喷墨印花机的要求，控制墨水的表面张力。其二是对染料有助溶作用，提高染料溶液的稳定性。
1.5 保湿剂
为了防止喷头口处墨水容易接触外界空气过快干燥，发生水分散失而浓缩作用，从而发生阻塞喷嘴，造成喷墨印花的障碍。再者保湿剂还可以调节墨水在织物上的扩散与渗透。
1.6 分散剂
分散剂多用于颜料型喷墨印花墨水中，用于颜料的分散作用，防止颜料颗粒的聚集而增大堵塞喷嘴。还可调节墨水在织物上的扩散与渗透。
1.7 树脂
对于颜料型喷墨印花墨水与传统的涂料印花一样，因为颜料对纺织品纤维是没有亲和力的，是不能上染的必须借助树脂黏合剂的粘着力附着在纺织品上进行着色。常用的黏合剂有聚丙烯酸酯、水性聚氨酯、UV固化黏合剂等。
现今，在织物喷墨印花中采用的墨水配方大多数会受到染料性能的影响，因而需要加入许多添加剂，这些添加剂不仅会影响织物的手感，还增加了配方研制的难度，且使墨水成本的增加，有的染料还需要织物喷印前处理和喷印后处理来提高染料的色深或织物的服用性能。要想从根本上解决这个问题，就必须从染料本身着手，即开发出高性能、高纯度的染料，以减少添加剂的加入，简化墨水制造流程。如高分子染料的开发研究，就是一个良好的开端。
2 喷墨印花墨水应用特点及性能
2.1 喷墨印花与纸张喷墨印刷技术有很大的区别
由于纺织品是由纤维组成的纱线，再由纱线织造成织物，所以，纺织品属于典型的毛细管多孔材料。这个特性不同于一般纸张打印材料的表面着色，因为织物是由不同规格的经、纬纱线组成，当墨水喷射到织物表面会渗入一定的深度或在织物表面扩散。所以，纺织品喷墨印花要求染料的附着量要比纸张打印大得多，传统丝网印花的色浆用量是喷墨印花喷墨量的几十甚至上百倍，因此，喷墨印花的颜色深度很难达到传统印花的标准，要喷印出一定浓艳度的花型，就要加大喷墨量，加厚墨水中染料的浓度。一般墨水中染料的浓度是纸张打印墨水的二倍以上，如此高浓度的染料墨水会给墨水的生产和储存带来极大的困难。染料浓度过高极易破坏墨水体系的平衡，造成墨水的再结晶，染料粒子变大、沉淀等问题发生，使墨水质量稳定性变差，而易造成堵头。
要想提高喷墨印花的花型色彩深度，一方面要研制开发性能更加优异的喷墨印花机，另一方面要加大喷墨墨水的纯度和浓度，但两项正是当前喷墨印花技术中的难点，又是必须解决的关键性问题。
2.2 不同的织物需用不同的染料墨水进行喷墨印花
纺织品纤维种类的多样性导致了喷墨印花墨水的多样性。如混纺织物是由不同类别的纤维组成的，所以无法用一种染料墨水进行喷墨印花。尽管各喷墨印花墨水制造公司都在努力开发一种所谓的“万能墨水”使其对各种纤维没有选择性，然而时至今日仍未见有一款真正使用户满意的所谓“万能墨水”。这是由于不同纤维的物理、化学性质导致了不同种类的染料对纤维的亲和力具有选择性。
2.3 纺织品喷墨印花
墨水是通过一种外加力使墨水液滴通过喷嘴射向织物上形成一个个色点，数字技术控制着喷嘴喷墨量和织物经、纬纱方向的移动，可打印在纤维上形成相应的准确图像，由于受印花织物经纬密度的限制，印花分辨率不可能太高，要想提高分辨率就会对喷嘴提出更高的要求。
喷墨印花图案打印在不同纱线支数、密度和组织结构的织物上，印花效果的差别也会很大，这与同样的图片打印在不同的照相纸上的图案效果不同是一样的，如打印在普通复印纸上的图像就会发灰暗无光，而打印在有光的照相纸上的图像就色彩艳丽。因此，应当根据喷墨印花图案的特点选择相匹配的织物组织结构，以充分发挥喷墨印花技术的色彩表现力。
2.4 织物前处理工艺是喷墨印花技术应用的关键
它对印花清晰度、得色深度、固色率等都较大影响。在进行喷墨印花之前，必须对要印花的布料进行预处理，将织物浸轧预处理液中，经干燥后再进行喷墨印花。因为刚从织布上下架的坯布一般是不能直接进行喷墨印花的，尤其是棉织物，因为在坯布上含有较多的天然杂质、油、脂、蜡以及纺织加工中的杂质。这些杂质的存在不仅影响印花的色泽，还影响墨水的渗透与着色，因此必须对织物进行一定的前处理。
纺织品喷墨印花不同于纸张打印的又一个特点是织物喷墨印花后需要后处理。为了得到较好的印花色牢度，印花后要烘干、汽蒸或焙烘使染料固色，再经过水洗（皂煮、还原清洗等），以去除没有上染到纤维上的染料浮色，最后经干燥后完成印花过程。对于颜料墨水也要对黏合剂进行热焙烘或紫外线固化。
2.5 颜料喷墨印花
从理论上讲，颜料墨水能适合于任何纤维织物，由于纤维与墨水中颜料的结合是依靠墨水中的成膜物（黏合剂）实现的，所以，颜料墨水的喷墨印花不同于染料墨水，一般来讲可以不需要对织物进行预处理。但通过实践证明：某些纤维织物，如涤纶化纤、真丝等，颜料墨水会发生渗化现象，大大降低了喷墨印花图案的清晰度。渗化原因可能由于纤维吸收墨水能力小，纤维自身抱水性较差，在纤维毛细管效应的作用下，织物表面的多余墨水会沿纤维间隙的毛细管发生扩散，导致喷墨印花图案渗化。为了克服纺织品的渗化对印花精细度的影响，提高喷墨印花效果，得到清晰图案，在进行喷墨印花之前必须对印花布料进行预处理，预处理方法可以采用丝网印刷方式进行涂层。
颜料墨水与纤维的结合是依靠黏合剂将颜料色素结合在纤维表面，因此适应于所有纤维品种，特别是为混纺织物提供了喷墨印花的便利条件，这是染料墨水难以解决的问题。颜料墨水的耐洗和日晒牢度好，如果配方合理的颜料墨水能控制墨水在织物表面的泳移，可以免去印花前上浆工序，印后处理工序，应当说颜料墨水是未来纺织品喷墨印花的发展方向。但颜料墨水要比染料墨水制备难度更大，主要是因为颜料粒子细度和稳定性控制，再者是对黏合剂的选择对喷墨印花牢度及织物手感影响较大。在传统的印花浆中，为了达到可接受的颜色牢度，黏合剂的用量大约为15％左右，如果以此用量加入到喷墨印花墨水中，就会超出喷墨印花机所能允许的范围，导致输墨不畅，堵塞喷嘴等现象。目前喷墨印花机所能承受的墨水黏度上限为50 m Pa.s，为了解决这个问题，国际上喷头生产商都在研制高黏度墨水的压电式喷头。我国江南大学纳米色素与数字印花研究开发中心，已经研制成功pinks系列颜料墨水，适用于常见的压电式喷墨印花机。
3 小结
喷墨印花虽然有诸多优点，但其印花速度慢、颜色深度浅、设备价格高等缺点，仍然制约着大规模地推广应用。国际上许多专家、学者加入了喷墨印花技术的研发行列，相信不久的将来许多关键问题将被迎刃而解，展现出喷墨印花技术的一个新局面。
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