1、水性墨水

 

　　常用的水性墨水一般都是小分子染料，其中應用較廣、技術較成熟的為活性染料、酸性染料及分散染料墨水，主要由染料、分散介質、抗菌劑、pH調節(jié)劑、保濕劑等配制而成。

 

　　活性染料墨水主要由無鹽或低鹽的高純度活性染料、共溶劑和去離子水等組成，適用于纖維素纖維、蠶絲和羊毛等織物的噴墨印花。商品化的活性染料墨水中，具有代表性的品種主要有Ciba公司的Cibacron MI系列和DyStar公司的Jettex系列，其墨水的流動性及固色率良好。中國專利ZL 200510111581:7公開了一種紡織品數(shù)碼噴墨印花活性染料墨水的制備工藝，其墨水的水溶性較好。

 

　　酸性染料墨水主要由無鹽的高純度染料、共溶劑和去離子水等組成，用于錦綸、蠶絲和羊毛的數(shù)字噴墨印花。目前商品化的酸性染料墨水代表性品種主要有Ciba公司的Lanasets I系列和DuPont公司的Artistri系列。

 

　　分散染料墨水主要由分散染料、分散劑、共溶劑和去離子水等組成，主要用于滌綸、錦綸等合成纖維織物的數(shù)字噴墨印花。商品化的分散染料墨水代表性品種主要有Ciba公司的Terasil TI系列和BASF公司的Baifxan系列，其墨水的分散性及穩(wěn)定性好。

 

　　上述小分子染料水溶性一般，在織物上的附著牢度不夠，印花色彩不是很鮮艷。很多研究者嘗試用加入添加劑的方法來提高染料的各項性能，如MARICOS與曹萬里等在活性染料墨水中加入二羧酸及其堿金屬鹽或三羧酸及其堿金屬鹽，使其具有緩沖作用，還可以提高染色性能。TAKAMASA U等指出，螯合劑EDTA及其二鈉鹽、四鈉鹽可改善噴嘴的堵塞現(xiàn)象，并能提高墨水對溫度及濕度的穩(wěn)定性。此外，為改善墨水因析出晶體而堵塞噴嘴的現(xiàn)象，在墨水中可加入尿素、胺、環(huán)胺、烷醇胺等。JASON L用N-甲基嗎啉-N-氧化物與甘油配制的墨水比用其他溶劑配制的墨水得色更鮮艷。東華大學的許秋生等人采用Huntsman公司的Novacron系列CMYK四色染料配制活性染料墨水應用于棉織物印花，降低了成本，且穩(wěn)定性較好。中國專利ZL 200510136809.8公開了一種防泳移的噴墨印花染料墨水的配方和工藝。

 

　　研究者們通過對染料進行改性，將小分子染料做成高分子染料，使得高分子染料的水溶性和對纖維的親和性大大提高。如WAYNE C T對活性染料進行改性后再配制成墨水，具體是在活性染料的活性基上引入C=C雙鍵，使染料發(fā)生聚合，以此對染料改性，將改性后的染料純化，溶于去離子水，加入水溶性低聚物制成墨水，用于織物可得到滿意的摩擦牢度和耐光牢度。例如清華大學劉曉華等通過合成具有高反應活性的聚丙烯酰氯，與N-乙基-N-羥乙基苯胺反應制備含取代苯胺的先驅聚合物，再通過重氮偶合反應引入帶水溶性基團的偶氮發(fā)色團，合成水性高分子偶氮染料。HINDAGOLLA S L研究了在染料分子中加入羧基，以提高染料墨水的耐水洗性。目前，制備能用于噴墨印花的水性高分子染料在國內外都還處于研究階段。

 

　　雖然染料型數(shù)字噴墨印花墨水目前已有一定的生產(chǎn)和應用，但其用于紡織品數(shù)字噴墨印花的缺點顯而易見。例如：(1)染料墨水無通用性。不同的纖維需要使用不同的墨水；(2)生產(chǎn)工藝復雜，且存在一定程度的環(huán)境污染。噴墨印花之前，需對織物施加染料固色劑和印花糊料等。印花后，需要對織物進行汽蒸、水洗等后處理，不利于保護環(huán)境。

 

　　2、油墨

 

　　噴墨印花的油墨配方包含色素(顏料或染料)、載體(粘合劑／樹脂)、添加劑(粘度調節(jié)劑、引發(fā)劑、抗菌劑、助溶劑、防堵塞劑)等，其中添加劑需根據(jù)需要合理使用，且所有油墨配方也必須滿足規(guī)定的性能要求。噴墨印花施加的油墨量少，穩(wěn)定性、顯色性高，但迄今為止，尚無普遍適用于織物噴墨印花的標準油墨配方。油墨不僅價格高，而且毒性大、環(huán)境污染嚴重，不能充分體現(xiàn)噴墨印花的環(huán)保優(yōu)勢，因此，研究重點應放在改善油墨的環(huán)境友好性上。

 

　　2.1顏料油墨

 

　　染料墨水的缺陷阻礙了數(shù)碼印花技術的發(fā)展，因此國內外眾多研究者對顏料墨水進行了大量的研究。與染料墨水相比，雖然顏料墨水的摩擦牢度尤其是濕摩擦牢度較染料墨水差，但其具有以下優(yōu)點:(1)通用性好，顏料墨水適用于各種纖維織物：(2)工藝簡單，排放無污染，有利于保護環(huán)境，不需要復雜的前處理和后處理工藝，可直接對織物進行噴墨印花，然后僅需簡單的焙烘：(3)耐光牢度好。顏料墨水噴射到織物上是以微小粒子的狀態(tài)存在于纖維上，不容易被光照分解，即使顆粒外層的分子被光分解了，內層一樣會保持顏色。而染料墨水噴射到纖維上是以分子狀態(tài)上染纖維，并且大部分染料在纖維中也是以分子狀態(tài)或比較松散的聚集體存在，容易被光分解。

 

　　目前商品化的數(shù)碼噴墨印花顏料墨水大多是國外產(chǎn)品，有Ciba公司的Irgaphor系列、BASF公司的Helizarin EVOP-100系列、DuPont公司的Artistri 700系列和英國Trident公司的Fabric Fast Ultra系列。以上系列的顏料墨水性能優(yōu)異，耐光牢度及耐氣候牢度好，耐摩擦牢度高，印花織物手感柔軟。

 

　　國內已經(jīng)初步掌握了顏料超細化加工和固色等關鍵技術，研制的6色和4色顏料墨水，在壓電式噴墨印花機上試用后，獲得了良好的效果。如青島海怡精細化工有限公司的Pinks系列(江南大學監(jiān)制)，杭州開元電腦技術有限公司開發(fā)的納米顏料墨水。此外，中國專利ZL 200410013291.4公開了一種水溶性顏料印花墨水的配方和工藝。中紡院江南分院也對顏料墨水進行了深入研究，目前處于試驗階段，尚未形成產(chǎn)業(yè)化。

 

　　2.2染料油墨

 

　　目前主要研究的染料油墨如意大利J-Teck3公司開發(fā)的J-ECO、J-Subly系列分散染料油黑，是一系列對環(huán)境友好的壓電式油墨，可用于升華轉移印花和直接印花。

 

　　染料油墨是通過對油墨進行改性或引入活性基來提高染料與纖維的親和力，提高色牢度。例如COS-TELA A等利用含雙鍵的甲基丙烯酸甲酯與含雙鍵的諾丹明染料共聚，得到高分子染料。姚潤琪等用IPDI和分散紅19合成聚氨酯分散紅高分子染料；胡先海等制備了水性聚氨酯分散藍14高分子染料。普施安(Procion)活性藍-4和汽巴克隆(Cibacron)活性黃-3溶解于DMF中并與CH2=CH-COC1反應，是將C=C雙鍵引入染料分子結構中，然后使染料在織物上均相自聚，或者與其他組分通過引發(fā)劑引發(fā)共聚而固著在纖維上。