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　　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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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。

　　2.2極板間距對K/S值的影響

　　將處理功率和時間分別固定在300 W和180 S，研究等離子體處理極板間距對K/S值的影響（圖3）。

　　圖3極板間距對K/S值的影響

　　由圖3可見，極板間距為3 min時，K/S值達到最大；而間距小于或大于3 mm，/L/S值都會降低。這可能是由于極板間距離過小，板間的填充氣體減少，放電時可激發(fā)的粒子數(shù)量相應減少，使等離子體對滌綸織物的作用減小；反之，極板間距離過大.織物表面與極板間的距離也隨之增大，兩極板間的電場強度降低，激發(fā)粒子到達織物表面時的能量也會降低，且導致對織物的處理效果減弱。

　　2.3等離子體處理對滌綸織物顏色的影響

　　表1 等離子體處理前后噴墨印花滌綸織物的顏色

　　注：處理功率300 W，極板l司距3 111111，處理時問180 s。

　　由表1可知，織物經(jīng)常壓空氣脈沖等離子處理后，印花織物K/S值變大，顏色變深；L值（明度）減小，顏色偏暗；C值（色度）變大，鮮艷度提高。這是由于等離子體的刻蝕和氧化作用，能提高織物的防滲性能，使單位面積上墨水色素增多；另一方面，刻蝕使得織物表面粗糙度增加，也增加了光的漫反射。

　　2.4液滴狀態(tài)分析

　　將去離子水分別滴在未處理和處理的滌綸試樣上，觀察液滴在不同時間點的狀態(tài)，并測定其在織物表面完全鋪展所需時間，如圖4所示。

　�。╝）液滴接觸未處理織物后30 s （b）液滴接觸未處理織物后90 s

　�。╟）液滴接觸經(jīng)處理織物后1 s （d）液滴接觸經(jīng)處理織物后2 s

　　圖4液滴在滌綸織物表面的狀態(tài)

　　注：處理功率300 W，極板間距3 mm，處理時間180 s。

　　由圖4看出，液滴接觸未經(jīng)處理的滌綸織物，前30 s內(nèi)很難將其潤濕，90 S后仍無法完全鋪展；而經(jīng)常壓空氣脈沖等離子體處理后，織物的潤濕性明顯提高，液滴在2 s內(nèi)即可完全鋪展。這主要是由于常壓空氣脈沖等離子體處理不僅可在纖維表面形成刻蝕，而且可將一些親水性基團（如羥基、羧基、氨基等）引入到纖維表面，使處理后織物的親水性得到顯著提高。

　　2.5等離子體處理對滌綸織物防滲性的影響

　　由圖5可看出，未經(jīng)處理的織物，其經(jīng)緯向的滲化現(xiàn)象是不同的，緯向更為嚴重，這可能與織物的組織結(jié)構有關。經(jīng)常壓空氣等離子體處理后，織物經(jīng)緯向的防滲性能得到明顯改善。這一方面是由于等離子體的刻蝕作用在纖維表面形成了溝壑狀裂紋，起到了保留顏料粒子的作用；另一方面，纖維表面引入的極性基團提高了纖維的吸水性，加快了織物對墨水的吸收速率，起到了防滲效果。

　　（a）緯向未處理 （b）緯向處理

　�。╟）經(jīng)向未處理 （d）經(jīng)向處理

　　圖5 滌綸織物防滲效果圖注：處理功率300 W.極板間距3 mm.處理時間180 s.

　　2.6等離子體處理對印花色牢度的影響

　　常壓空氣脈沖等離子體處理對滌綸織物噴墨印花色牢度影響不大，與未處理樣（干摩擦色牢度3級）相比，僅干摩擦色牢度降低了0.5級。未處理滌綸織物滲化現(xiàn)象較嚴重，織物表面的墨水量較少，所以，色牢度不會過低。常壓空氣脈沖等離子體處理使織物表面墨水量增加的同時，也在織物表面引入極性基團（如一NH，一0H），可能與吸附在顏料表面的含羧基表面活性劑發(fā)生氫鍵作用，提高了顏料顆粒與織物之間的作用力，因而摩擦牢度變化不大。

　　3 結(jié)論

　�。�1）采用常壓空氣脈沖等離子體對滌綸織物表面改性處理，可提高織物噴墨印花的清晰度和防滲性能。

　�。�2）處理后印花織物K/S值增大，顏色變深；L值減小，顏色偏暗；C值變大，鮮艷度提高，并且等離子體處理不影響織物的印花色牢度。

　�。�3）處理后滌綸纖維的親水性得到提高。

來源：印染在線