桑蠶絲織物數碼噴墨印花上漿工藝研究

楊宏林，項 偉

(浙江工業職業技術學院 紡織工程分院，浙江 紹興 312000)

桑蠶絲織物數碼噴墨印花上漿工藝研究

楊宏林，項 偉

(浙江工業職業技術學院 紡織工程分院，浙江 紹興 312000)

研究了桑蠶絲織物數碼噴墨印花漿料配方及上漿工藝，探討了漿料中各組分濃度、帶液率、烘干溫度對數碼噴墨印花織物的表觀顏色深度的影響，并評價了其色牢度效果。結果表明，桑蠶絲織物活性染料數碼噴墨印花最佳漿料配方為海藻酸鈉1 %，變性淀粉3 %，碳酸氫鈉5 %，尿素8 %，硫酸鈉2 %，防染鹽S 1 %。在上漿工藝為一浸一軋，帶液率100 %，烘干溫度100 ℃，時間3 min條件下，桑蠶絲織物印花得色量最高，印花織物的耐洗牢度、摩擦牢度優良，均達到4級。

桑蠶絲織物；數碼噴墨印花；上漿工藝

20世紀60－70年代，計算機技術取得巨大發展，在此基礎上產生了數碼噴墨技術。美國Millikrn數碼印花機開發了Chromoje系統，奧地利Zinmer公司開發了Chromoie系統，以它們為標志，數碼噴墨印花技術初具雛形。進入20世紀90年代，日本的Canon、Seircn和荷蘭的Stork等公司成功地將用于紙張的數碼噴墨印刷技術應用到織物上，并進行了卓有成效的研究與開發[1-4]。

數碼噴墨印花技術與傳統印花工藝相比，其優勢十分明顯，無需制網，低能耗、無浪費、高精度、顏色無限制、快反應、應用廣，能夠適應個性化、小批量、快反應的市場需求。近年來，數碼噴墨印花技術得到快速發展，并已廣泛應用于棉織物和羊毛織物[5-11]。

與傳統桑蠶絲織物活性染料印花原糊類似，漿料的配方和上漿工藝也是數碼噴墨印花過程中非常重要的研究對象，漿料的組成主要包括糊料、固色劑、尿素等[1]。但為了保持噴墨墨水本身的低黏度和高表面張力，這些漿料無法直接加入到墨水中，所以對桑蠶絲織物數碼噴墨印花前必須進行上漿預處理[12]。

1 試 驗

1.1 試驗材料與設備

材料：桑蠶絲平紋機織坯布，70 g/m2。

試劑：海藻酸鈉、變性淀粉、尿素、碳酸氫鈉、防染鹽S、硫酸鈉，均為化學純；皂片(工業級)，活性染料墨水為工業用品(杭州宏華數碼科技股份有限公司)。

設備：VEGA5160型數碼噴墨印花機(杭州宏華數碼科技股份有限公司)，600型電腦測色配色儀(Data Color公司)，P-AO型小軋車(廣東亞力諾)，MINITENTER型熱定形機(上海皇巨實業有限公司)，SW-12型水洗色牢度儀、Y571L型摩擦色牢度儀(萊州市電子儀器有限公司)。

1.2 試驗方法

1.2.1 數碼噴墨印花工藝流程

織物上漿→烘干→噴印→汽蒸→冷水洗→熱水洗→皂洗→熱水洗→冷水洗→烘干。

數碼噴墨印花：由色卡軟件生成寶藍顏色(C：97，M：95，Y：6，K：0)。打印條件為雙向，4通道，寶藍曲線。

汽蒸：溫度102 ℃，時間60 min。

皂洗：浴比1∶40，皂片2 g/L，碳酸鈉2 g/L。

1.2.2 漿料配方及上漿工藝

配方：糊料(海藻酸鈉+變性淀粉)4 %，碳酸氫鈉1 %～5 %，硫酸鈉1 %～5 %，尿素4 %～12 %，防染鹽S 1 %，水X %。其中，海藻酸鈉與變性淀粉復配范圍為3∶1、2.5∶1.5、2∶2、1.5∶2.5和1∶3。

上漿采用浸軋方式，一浸一軋，帶液率70 %～110 %，烘干溫度100～130 ℃，時間3 min。

1.2.3 K/S值測試方法

在DataColor 600電腦測色配色儀上測定，織物折疊4層，取4個不同的點測定后取平均值。

1.2.4 色牢度測試方法

耐洗牢度參考GB/T 3921－2008《紡織品 色牢度試驗 耐皂洗色牢度》，耐摩擦牢度參考GB/T 3920－1997《紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》。

2 結果與討論

2.1 海藻酸鈉與變性淀粉比例對數碼噴墨印花效果的影響

海藻酸鈉是活性染料印花最常使用的糊料之一，其成糊能力強、滲透性能好、適用pH范圍廣，但得色量一般。相對而言，變性淀粉因其價格便宜、給色量較高正受到越來越多的關注，但其成糊能力較差[7]。鑒于這種情況，研究考慮以變性淀粉部分取代海藻酸鈉以期取得較好的得色量。在實際生產中發現，當海藻酸鈉與變性淀粉比例小于1∶3時，漿料成糊能力較差，幾乎不能滿足生產需要。因此，確定1.2.2所示5個復配比例，對印花效果的影響，見表1。

表1 海藻酸鈉與變性淀粉比例對印花效果的影響Tab.1 Effect of the ratio of sodium alginate and modif i ed starch on the printing

由表1可以看出，海藻酸鈉與變性淀粉復配比例對印花織物K/S值的影響比較明顯，當海藻酸鈉與變性淀粉復配比例為1∶3時，織物K/S值最高。同時考慮漿料的成糊效果，確定糊料的復配比例為1∶3。

2.2 碳酸氫鈉用量對數碼噴墨印花效果的影響

由于桑蠶絲織物耐酸不耐堿，所以在桑蠶絲織物數碼噴墨印花上漿配方中往往會采用相對溫和的堿劑[2]。本研究選取碳酸氫鈉作固色劑，討論不同用量碳酸氫鈉對數碼噴墨印花織物顏色深度的影響，結果見圖1。

圖1 固色劑用量對桑蠶絲織物K/S值的影響Fig. 1 Effect of fi xation agents on the K/S values of silk fabrics

由圖1可以看出，碳酸氫鈉用量在1 %～5 %時，隨著碳酸氫鈉用量的提高，桑蠶絲織物K/S值有所增加，這主要是因為活性染料在堿性條件下與桑蠶絲纖維上的羥基發生反應生成共價鍵[5]。但是進一步提高碳酸氫鈉用量到6 %時，織物K/S值增加不明顯。此外，考慮到碳酸氫鈉用量的增加易使桑蠶絲織物高溫蒸化后泛黃[12]，因此確定漿料中碳酸氫鈉的用量為5 %。

2.3 尿素用量對數碼噴墨印花效果的影響

討論不同尿素用量對桑蠶絲印花織物K/S值的影響，結果如圖2所示。

圖2 尿素用量對桑蠶絲織物K/S值的影響Fig.2 Effect of the concentration of urea on the K/S values of silk fabrics

由圖2可以看出，尿素對桑蠶絲織物的數碼噴墨印花效果影響顯著，隨著尿素用量的提高，織物K/S值增加。尿素在漿料中作為潤濕劑、滲透劑、吸濕劑、助溶劑等，有利于染化料向纖維內部滲透及反應[6,8]，但是尿素用量過高會引起環境富氧，使用中要嚴格控制尿素的用量，因此確定漿料中尿素的用量為8 %。

2.4 硫酸鈉用量對數碼噴墨印花效果的影響

硫酸鈉用量對桑蠶絲織物K/S值的影響如圖3所示。由圖3可以看出，隨著硫酸鈉用量的提高，桑蠶絲印花織物得色量增加，但是硫酸鈉用量超過3 %后，織物得色量反而下降，具體原因有待進一步分析。在此，確定漿料中硫酸鈉用量為2 %為宜。

圖3 硫酸鈉用量對桑蠶絲織物K/S值的影響Fig.3 Effect of the concentration of sodium sulfate on the K/S values of silk fabrics

2.5 帶液率對數碼噴墨印花效果的影響

帶液率對桑蠶絲織物K/S值的影響見表2。

表2 帶液率對桑蠶絲織物K/S值的影響Tab.2 Effect of the pick-up ratio on the K/S values of silk fabrics

由表2可以看出，隨著上漿帶液率的增加，桑蠶絲織物的K/S值緩慢提高，由此可知，帶液率的高低對織物K/S值的影響并不明顯，確定帶液率為100 %為宜。

2.6 烘干溫度對數碼噴墨印花效果的影響

烘干溫度對桑蠶絲織物K/S值的影響見表3。由表3可以看出，隨著烘干溫度的提高，桑蠶絲印花織物K/S變化不明顯。但是，當烘干溫度高于130 ℃，織物得色量反而略有下降，這可能是由于桑蠶絲在高溫條件下易泛黃所致，因此考慮確定烘干溫度100 ℃為宜。

表3 烘干溫度對桑蠶絲織物K/S值的影響Tab.3 Effect of the temperature of drying on the K/S values of silk fabrics

綜上所述，桑蠶絲織物數碼噴墨印花最佳漿料配方：海藻酸鈉1 %，變性淀粉3 %，碳酸氫鈉5 %，尿素8 %，硫酸鈉2 %，防染鹽S1 %，上漿采用一浸一軋，帶液率100 %，烘干溫度100 ℃，時間3 min。

2.7 印花品的色牢度分析

采用上述最佳漿料配方和工藝對桑蠶絲織物數碼噴墨印花進行預處理，然后按照1.2.1數碼噴墨工藝流程進行加工成品，測試其各項色牢度，得褪色牢度4級，沾絲和沾棉牢度均為4～5級；干摩擦牢度和濕摩擦牢度均為4級。可見數碼噴墨印花后桑蠶絲織物的耐洗及摩擦牢度優良，均達到4級，符合國家對紡織品及服裝標準的要求。

3 結 論

桑蠶絲織物活性染料數碼噴墨印花漿料配方為海藻酸鈉1 %，變性淀粉3 %，碳酸氫鈉5 %，尿素8%，硫酸鈉2 %，防染鹽S 1 %，上漿工藝采用一浸一軋，帶液率100 %，烘干溫度100 ℃，時間3 min時，數碼噴墨印花桑蠶絲織物得色量較高；耐洗及耐摩擦牢度優良，牢度均達到4級以上。

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Study on the sizing processes of mulberry silk fabrics with digital ink-jet printing

YANG Hong-lin, XIANG Wei
(Institute of Textile Engineering, Zhejiang Industry Polytechnic College, Shaoxing 312000, China)

In this paper, the sizing processes of mulberry silk fabrics with digital ink-jet printing were investigated. The factors influencing the final color yield and fastness of digital ink-jet printed silk fabric were discussed. The factors included the content of the pretreatment paste, pick-up ratio and temperature of dry. The results showed that the optimal sizing processes were as follows: sodium alginate 1%, modified starch 3%,sodium bicarbonate 5%, urea 8%, sodium sulfate 2%, reservehao S 1%, one dip one nip, pick-up ratio 100%,temperature of dry 100℃, 3min. The level of washing fastness and rubbing fastness are all above four.

Mulberry silk fabric; Digital ink-jet printing; Sizing process

TS194.4

A

1001-7003(2011)12-0006-03

2011-10-18

楊宏林(1982－ ），男，講師，主要從事綠色印染工藝研究。