自上個世紀90年代中期以來,紡織品數碼印花的研究變得越來越重要。該應用領域提供了以快速設計時間打印高質量圖像的可能性。特別是對時尚行業來說,一個巨大的優勢是能夠實現從小批量到大批量的按需打印。根據英國WTiN Intelligence:Digital Textiles的分析,全球紡織品數碼印花的產量正以每年約20%的速度增長。盡管增長迅速,但到目前為止,使用數字印刷的紡織品生產比例只有3~5%左右。

 

 

  在紡織品上進行有效的工業數碼印花的一個困難因素是——紡織基材五花八門,從天然的(如棉花、羊毛或絲綢)到合成材料(如滌綸和混紡織物)。所有這些織物類型都需要不同類型的墨水,其前后處理和加工過程也有額外的不同要求。主要在工業中應用的墨水類型是用于天然纖維的活性墨水和用于滌綸數碼印花的升華/分散墨水。

  顏料墨水:特性、應用和市場

  水基顏料墨水不是可溶性染料,而是使用不溶性顏料來給紡織品著色。與染料相比,這些顏料對特殊纖維不具有真正的親合力,這使得它們既適合用于各種纖維的最上層著色,也適用于混紡織物。

  然而,全球紡織品印花市場顯示,顏料墨水只占紡織品數碼印花墨水的3%左右。最常用的墨水仍以活性染料、分散染料和酸性染料為主。目前顏料墨水在紡織品數碼印花市場中所占的份額較低,原因有很多。


 

 像在前面提到的那樣,由于在織物表面進行印花時,使用了粘合劑來提高顏料墨水在基材上的附著力,因此大多數顏料墨水在反復洗滌和耐摩擦牢度方面都受到了限制。此外,織物的手感往往比活性印花更硬,這是主要問題之一,尤其是應用在時裝或床上用品中時。

  另一方面,顏料墨水的使用顯示出了一些顯著的優點。由于適用于在各種紡織品基材上打印,顏料墨水可以提供廣泛的應用范圍,包括家用紡織品、軟標牌、橫幅、時裝(主要是t恤)或專業產品等,都可以使用顏料墨水進行打印。它在需要高耐光牢度的地方也特別有用。并且,與活性印花相比,顏料印花的整個工藝過程非??焖俸秃唵?。

在紡織品數碼印花中使用顏料墨水的好處之一是,其工藝過程簡單。如下顯示了顏料墨水與活性墨水的印花工藝對比。由于活性染料的化學特性,印花后必須粘合到紡織纖維上。因此,需要在102℃(飽和蒸汽)下汽蒸處理8~12分鐘。隨后,必須在大約50°C至98°C的不同溫度范圍的復雜洗滌過程中(經過處理)去除未結合的染料,用皂洗劑到60°C,最后是30°C(微酸性)。然后要烘干印花織物。

相比之下,顏料印花工藝不需要復雜的汽蒸和洗滌工序。由于顏料僅印在織物的頂層而沒有任何化學成分,因此織物必須在150~170℃下冷凝幾分鐘以固化顏料。如此一來,由于沒有清洗步驟,顏料印花過程所需的水量大大減少。這可能正是決定將來是否使用數碼顏料印花的關鍵因素。

  然而,關于顏料墨水的印花工藝還有一點需要指出。由于顏料顆粒的不溶性,它們的沉降可能會導致噴墨打印機的細噴嘴堵塞。所以,要克服這個問題,有兩點需要注意:第一,所有的墨水在使用前都必須充分攪拌;第二,帶有循環系統的打印頭的必要性變得越來越重要。循環系統提供了一種連續的流動性,避免了因沉淀而堵塞噴嘴。特別是,主要基于無機化合物二氧化鈦的白色顏料墨水需要那些循環系統。

  展望

  顏料墨水在紡織品數碼印花領域具有廣闊的應用前景,特別是在改善環境和簡化工藝方面。

  除了用于常用的紡織材料如棉、滌綸和錦綸之外,還可以使用顏料墨水在混合織物上輕松打印,例如通常需要使用兩種不同類型的墨水進行打印的棉—滌綸混紡織物。

  此外,一些墨水制造商正在努力開辟使用顏料墨水在特殊材料上打印的更大可能性,對通常難以或幾乎不可能進行數碼印花的紡織品基材進行了一些測試,并且這些測試已經取得了令人滿意的結果。

  最后,紡織品數碼印花顏料墨水在特殊材料應用的市場上有很大的機會能搶占一席之地,當需要節約能源和用水量時,也能在常用的紡織纖維上一展身手。