【集萃網(wǎng)觀察】前言
由于噴墨印花墨水和工藝的特殊性,大部分織物進行直接噴墨印花往往較難獲得很好的效果,通常在印花前需進行預處理,以提高印花質(zhì)量。傳統(tǒng)的預處理工藝是對織物進行上漿或采用陽離子助劑改性,其能源消耗大,同時污水排放量大,污染環(huán)境。近年來,等離子體處理作為一種清潔的,對環(huán)境友好的先進技術,已引起國內(nèi)外研究者的廣泛關注。與傳統(tǒng)改性處理相比,等離子體對紡織品的表面改性適用范圍廣泛,不影響纖維和織物的本體性能,化學品消耗量低,對環(huán)境負荷小,符合生態(tài)加工的定義。目前,國內(nèi)外采用常壓空氣等離子體對織物進行表面改性的研究,主要集中在羊毛改性、纖維前處理、化學鍍層、織物脫色以及紡織品功能整理等方面。
然而,關于常壓空氣等離子體處理對織物顏料噴墨印花的影響,國內(nèi)外尚鮮有文獻報道。本試驗對滌綸織物進行常壓空氣脈沖等離子體處理,再用淺品色納米顏料墨水進行噴墨印花,研究其印花后織物的顏色參數(shù)、滲透性和色牢度等性能。
1 試驗
1.1設備、材料及墨水
設備ST/RI常壓脈沖等離子體改性設備(上海市紡織科學研究院)、Mimaki JV4—180噴墨印花機(日本武藤有限公司)、Minni thermo一350 Roaches焙烘箱(英國Roaches公司)、Union DZ3視頻顯微鏡(日本西努光學儀器有限公司)、DSA一100液滴形狀分析儀(德國Krtiss有限公司)、X—Rite CO]Or premier 8400型臺式分光光度計(美國X—Rite有限公司)、Y57lL染色摩擦色牢度儀(萊州電子儀器有限公司)
材料滌綸平紋織物(56.7 g/m2)
墨水淺品色納米顏料墨水(江南大學納米色素與數(shù)字印花研發(fā)中心)
1.2等離子體處理滌綸織物及噴墨印花工藝
1.2.1 常壓空氣脈沖等離子體處理
試驗采用的ST/RI常壓脈沖式等離子體改性設備,其結構如圖1所示。其電極材質(zhì)為銅鎳復合材料,電極面積為25 cm×25 cm,極板間距可在0~6 cm之間調(diào)節(jié)。兩塊電極均嵌入厚度為6 mm的玻璃阻擋介質(zhì)。對織物進行表面改性處理時,直接將試樣水平放在下端阻擋介質(zhì)的表面,設定好處理參數(shù)后開始放電,處理一定時間,停止放電,取出試樣。
圖1 常壓空氣脈沖式等離子體改性設備結構
1.2.2滌綸織物噴墨印花工藝
滌綸織物→常壓空氣脈沖等離子體處理→噴墨印花→焙烘(150℃×3 min)
1.3測試
1.3.1顏色參數(shù)測定
采用測色儀CIE—Lab測色系統(tǒng),D65光源,10°視場測試織物的K/S值。測定前首先選擇合適的孔徑。待用黑白板校正儀器后,將織物折疊4層,測定4次,取平均值。
1.3.2液滴狀態(tài)分析
考慮到織物組織結構對其潤濕性的影響,通過測定液滴在織物表面隨時間鋪展形狀的變化,以評價其潤濕性能。使用DSA-100液滴形狀分析儀,測定去離子水液滴在織物表面完全鋪展所需的時間,分別在織物表面的五個不同位置測鋪展時間,取平均值。
1.3.3 防滲性測試
沿織物經(jīng)緯向噴墨印花的邊界線,在放大倍數(shù)為75倍的視頻顯微鏡下拍照,觀測未處理和不同處理條件下印花的滲化情況。
1.3.4 摩擦牢度測定
參照GB/T 3920一1997{紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》進行測定。
2 結果與討論
2.1時間對肜S值的影響
將處理功率和極板間距分別固定在300 W和3 mm,研究等離子體處理時間對K/S值的影響,結果見圖2。
圖2處理時間對K/S值的影響
圖2中,織物經(jīng)等離子體處理后,其K/S值隨處理時間增加而增大,達到180 S時,K/S值達到最大;處理時間超過180 s后,K/S值略有降低。這是因等離子體刻蝕及極性基團的作用而引起的。等離子體處理過程中會產(chǎn)生大量的活性粒子,如電子、離子、自由基、光子以及激發(fā)態(tài)的原子和分子等。在固定的處理功率下,當處理時問達到180 s時,所產(chǎn)生的等離子體處理效果最佳;處理時間超過180 s后,由于等離子體內(nèi)各種粒子相互作用,達到動態(tài)平衡,處理效果達到飽和。