墨水作为喷墨印花的重要耗材,是决定喷印顺利进行的关键因素之一。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)等组成。目前喷墨印花所使用的墨水大部分是染料墨水,其存在以下缺点:喷墨印花工艺复杂;耗能好水多;产生废水多;对织物不具有通用性。

颜料墨水喷墨印花具有诸多优点:对不同的纤维具有通用性;占地面积小,应用工艺简单;批量灵活,可以实现个性化电子商务消费;无染料和助剂的废弃和浪费,无污水排放,是一种真正的环保型印染技术。无论是染料墨水还是颜料墨水,喷印时均存在堵塞喷头的问题。本论文研究了超细颜料水性分散体系的喷射性能。

前言部分介绍了超细颜料分散体系的制备及性能研究、压电式喷墨工作原理、喷射性能研究方法及进展,引出课题的研究内容、目的及意义。实验部分列出了实验过程中用到的各种药品和仪器;分散体系配方、配制方法及理化指标测试方法;喷射性能测试方法。根据超细颜料水性分散体系的粘度大小,论文将研究内容分为高粘度分散体系(8-10mPa·s)和低粘度分散体系(2-8mPa·s)。针对高粘度分散体系,借助喷墨情况观察仪测试喷墨性能;研究了表面张力、抑泡消泡性能等指标对体系喷射性能的影响;分别采用分散机9000rpm高速剪切15min、超声波1000w处理10min两种方法,对高粘度分散体系进行模拟喷射时的高频剪切处理,分析了处理引起体系粘度的变化与喷射性能的关系。

针对低粘度分散体系,采用Mimaki JV4-180数码写真机测试喷射性能,用纸条记录测试结果;分析了多元醇种类及用量对体系过滤时间、粘度、表面张力的影响;探讨了多元醇的种类及用量对喷射性能的影响。 结果表明,高粘度范围之内的分散体系,其粘度高喷射时容易造成斜喷、墨点跳动,进而引起断墨;体系表面张力较高喷射时会倒吸空气进入喷头,容易出现墨滴飞溅。抑泡消泡性能是喷射性能的必要条件,体系的喷射性能好则抑泡消泡性能必须好,反过来不一定成立;超声波模拟剪切引起体系粘度的变化与喷射性能的关系十分明显。

低粘度分散体系,经70处理24h后,体系的粒径变化较小,表明甘油、二甘醇、1,2-丙二醇与研究的超细颜料水性分散体系都具有较好的相容性。甘油、二甘醇、1,2-丙二醇用量为10%和15%时,体系的过滤时间较短,喷射性能较好;增加多元醇的用量会增加体系粘度,增加喷射时的堵孔数,降低喷射性能;增加多元醇用量会稍微降低体系的表面张力,不能说明表面张力对喷射性能的影响。