DGT數(shù)碼印花漿料在真絲綢預(yù)處理上的應(yīng)用研究

李世超, 黃陽陽, 張曉寰, 李民中

(1.蘇州市職業(yè)大學(xué) 絲綢應(yīng)用技術(shù)研究所, 江蘇 蘇州 215104；2.蘇州江楓絲綢有限公司, 江蘇 蘇州 215128)

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DGT數(shù)碼印花漿料在真絲綢預(yù)處理上的應(yīng)用研究

李世超1, 黃陽陽1, 張曉寰2, 李民中2

(1.蘇州市職業(yè)大學(xué) 絲綢應(yīng)用技術(shù)研究所, 江蘇 蘇州 215104；2.蘇州江楓絲綢有限公司, 江蘇 蘇州 215128)

摘要:DGT數(shù)碼印花漿料由DGT-7糊料及堿劑、尿素、元明粉等組成。將該漿料應(yīng)用于真絲素縐緞品種的噴墨印花預(yù)處理上,并通過漿料中各成分的用量變化,經(jīng)噴印研究該漿料對真絲素縐緞產(chǎn)品數(shù)碼印花外觀效果的影響。研究表明,以DGT-7糊料3%、小蘇打2%、尿素9%、元明粉3%的上漿配方作為預(yù)處理中漿料的各成分用量值,不僅能獲得良好的印花外觀效果,而且也能獲得良好的印花色牢度值,是DGT漿料在真絲素縐緞品種噴墨印花工藝預(yù)處理上的一種較為理想的工藝配方組合。

關(guān)鍵詞:DGT漿料; 素縐緞; 數(shù)碼印花; 絲綢

數(shù)碼印花技術(shù)是隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展而逐漸形成的一種集精密機械、電子信息及精細化工為一體的高新技術(shù)。該技術(shù)在紡織上特別是在真絲產(chǎn)品上的應(yīng)用,不僅可以滿足真絲印花織物產(chǎn)品批量小、花色多、個性化發(fā)展的趨勢,更重要的是可以改變傳統(tǒng)印花耗能費時,排放壓力大等一系列技術(shù)瓶頸,從而實現(xiàn)真絲綢印花技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展[1-3]。近年來,依托數(shù)碼印花的技術(shù),在真絲印花織物上的應(yīng)用十分廣泛,特別是真絲絲巾等產(chǎn)品,顏色豐富多彩,花色品種繁多[4],越來越受到消費者的喜愛。

對于真絲綢的數(shù)碼印花技術(shù)而言,花型輪廓的清晰度及印花顏色的色深度是反映真絲印花織物產(chǎn)品外觀效果的兩項主要指標(biāo)。要保證花型輪廓的清晰,就要防止染料沿花型輪廓邊界滲化；要保證印花顏色的色深度,就要提高染料印花時上染的得色量[5-6]。這兩項指標(biāo)可以分別用印花滲化率和K/S值來反映。數(shù)碼印花由于和傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印花不同,染料墨水是通過預(yù)處理上漿的漿膜經(jīng)蒸化后固著到織物纖維上的,因此,該上漿漿膜及其中的糊料與各助劑成分用量將關(guān)系到數(shù)碼印花產(chǎn)品外觀效果的好壞。

DGT-7印花糊料是目前真絲綢數(shù)碼印花預(yù)處理上使用得比較多的一只糊料。根據(jù)真絲綢不同品種的特點,應(yīng)用時該糊料還需添加堿劑、尿素、元明粉等各種不同用量的助劑一起組成上漿漿料,對真絲織物產(chǎn)品進行專門的上漿處理。本研究以真絲素縐緞品種為對象,通過噴印某一染料墨水,研究DGT漿料中各種成分用量變化時,該漿料對真絲素縐緞產(chǎn)品數(shù)碼印花織物外觀效果的影響。

1　試　驗

1.1材料與儀器

材料：14374真絲素縐緞(本白,蘇州江楓絲綢有限公司),噴墨印花墨水(活性紅,杭州宏華數(shù)碼科技股份有限公司),DGT-7糊料(工業(yè)級,上海捷彩數(shù)碼科技發(fā)展有限公司),小蘇打、尿素、元明粉(化學(xué)純,蘇州亞科化學(xué)試劑股份有限公司)。

儀器：VEGA3180噴墨印花機(杭州宏華數(shù)碼科技股份有限公司),織物上漿機(定型機改造),蒸箱(自制),EXPRESSION 10000XL掃描儀(愛普生中國有限公司),CheekⅢ型分光測色儀(美國Datacolor公司),SW-12All耐洗色牢度試驗機、YG631汗?jié)n色牢度儀(溫州大榮紡織儀器有限公司),Y571B摩擦色牢度測試儀(南通宏大實驗儀器有限公司),BSA224S電子天平(賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司)。

1.2方法

1.2.1噴印工藝

織物→預(yù)處理上漿(糊料、小蘇打、尿素與元明粉不同的用量,浸軋?zhí)幚?→干燥(溫度90～95 ℃)→噴印(精度300 DPI、4 PASS,速度0.75 m/min)→蒸化(溫度100 ℃,時間15 min)→水洗(清水、皂洗)→干燥。

1.2.2方案設(shè)計

在預(yù)處理上漿中,以漿料各成分的用量進行正交試驗設(shè)計。即確定糊料、小蘇打、尿素、元明粉用量為4個因素。其中,每個因素確定為3個水平。根據(jù)糊料供應(yīng)方所提供的用量方案及真絲產(chǎn)品的特點,分別確定糊料質(zhì)量分數(shù)為2%、3%、4%,小蘇打質(zhì)量分數(shù)為2%、3%、4%,尿素質(zhì)量分數(shù)為7%、8%、9%,元明粉質(zhì)量分數(shù)為2%、3%、4%,形成4因素3水平L9(34)的正交試驗方案。

根據(jù)以上試驗方案分別進行上漿和噴印試驗,經(jīng)蒸化測試花型的滲化率和色塊的得色量。根據(jù)正交試驗結(jié)果,優(yōu)化選擇方案進行相應(yīng)色牢度的測試。

1.2.3測試方法

滲化率測定[7]：在經(jīng)上漿后備用的織物各試樣上噴印紅色九空格試驗圖樣,試樣經(jīng)蒸化、干燥處理后分別對其進行掃描,得到織物各試樣掃描圖。

通過Photoshop和Image-Pro軟件處理,分別測試各試樣掃描圖中圓形面積的平均值S1及原設(shè)計的圓形面積S0,通過下式計算各自的滲化率值。

(1)

其中：R為滲化率,S0為圓形圖形原面積值,S1為蒸化后圓形圖形的面積平均值。

得色量K/S值測定：蒸化處理后的試樣經(jīng)水洗干燥,采用分光測色儀在九空格試驗圖樣中各自的圓形色塊上,以素縐緞地色為對照進行測定,經(jīng)平均得到試樣的K/S值。

色牢度測定：其中耐洗色牢度按照GB/T 3921—2008《紡織品 色牢度試驗 耐皂洗色牢度》標(biāo)準(zhǔn)、耐水色牢度按照GB/T 5713—2013《紡織品 色牢度試驗 耐水色牢度》標(biāo)準(zhǔn)、耐摩擦色牢度按照GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》標(biāo)準(zhǔn),分別進行測試。

采用黃、黑、寶藍、橙活性染料墨水,在以上同一試驗條件下,增加摩擦色牢度試驗進行對比。

2　結(jié)果與討論

2.1漿料中糊料與其他助劑的用量方案

以漿料各成分的用量進行正交試驗,確定糊料、小蘇打、尿素、元明粉用量為4個因素,每個因素確定為3個水平,L9(34)正交試驗結(jié)果如表1所示。

表1　L9(34) 正交試驗結(jié)果

根據(jù)正交試驗的各滲化率值和K/S值試驗結(jié)果,繪制漿料中各成分不同用量設(shè)計時的印花滲化率和得色量K/S值的試驗軌跡圖,如圖1、圖2所示。

圖1　樣品滲化率的比較Fig.1　Comparison of the bleeding rate of samples

圖2　樣品K/S值的比較Fig.2　Comparison of the K/S value of samples

從圖1可以看到,除了1#外,4#-5#及8#-9#的滲化率值都比較低。而從圖2看到,反映得色量大小的K/S值則在3#-5#有一個峰值。綜合平衡二者試驗數(shù)據(jù),可以認為4#-5#的漿料各成分用量方案是一種較為理想的用漿設(shè)計選擇。因為這時漿料中的糊料都處在同一用量狀態(tài),而漿料中的其他助劑成分不管如何組合變化,這時所表現(xiàn)出來的滲化率指標(biāo)和得色量K/S值指標(biāo)均反映出了一個相對良好和穩(wěn)定的特性,對整個噴印外觀效果的影響最小。所以,對于DGT漿料在真絲素縐緞品種噴墨印花預(yù)處理工藝的實際使用中,它們都是較好的工藝配方組合。特別是其中的4#用漿方案,即糊料3%、小蘇打2%、尿素9%、元明粉3%的試驗方案,織物花型色澤鮮艷,得色量最高。

2.2漿料中各助劑用量對噴印效果的影響

對表1試驗結(jié)果進行均值和極差分析,結(jié)果如表2所示。

表2可見,4個因素對織物噴印滲化率的影響順序為：尿素質(zhì)量分數(shù)>小蘇打質(zhì)量分數(shù)>元明粉質(zhì)量分數(shù)>糊料質(zhì)量分數(shù)；對織物表面花型得色量影響的順序為：糊料質(zhì)量分數(shù)>尿素質(zhì)量分數(shù)>元明粉質(zhì)量分數(shù)>小蘇打質(zhì)量分數(shù)。

表2　滲化率、K/S均值與極差分析結(jié)果

DGT-7糊料對滲化率和得色量的影響分別處在4個因素的兩頭,這是由于糊料的特性與所印制的織物材料組織特性所決定的,所以使用中要顧及和平衡其他助劑的用量進行選擇。尿素在其中主要是幫助染料溶解,同時還具有著良好的吸濕作用。在試驗中,隨著尿素用量的增加,花型的滲化情況有所增加,但得色量值的增加極為明顯。對于素縐緞產(chǎn)品來說,尿素較好地起到了蒸化時真絲纖維的吸濕膨化作用,從而促使墨水向纖維的內(nèi)部滲透和反應(yīng),因而獲得了較好的上染色深度。而小蘇打用量在試驗范圍內(nèi)從2%增加到4%,整個花型的滲化情況是逐漸趨于惡化的,同時花型染料的得色量也不斷地下降,說明小蘇打用量的增加會影響DGT糊料的穩(wěn)定性,所以在DGT-7糊料的應(yīng)用中,小蘇打用量成分不易過多。

噴印漿料中用小蘇打一般來說主要是增加漿膜的堿性,使活性染料在蒸化處理過程中獲得較高的得色率[8]。而試驗中小蘇打用量的增加反而使K/S值下降,這是由于堿性過量后,會促使染料本身的分解[9],從而降低了整個噴印的色深效果。另外,堿用量過大是否也造成活性墨水與纖維間的共價鍵斷裂水解,影響色深效果[10],還需進一步探討。元明粉用于真絲織物上主要起促染作用,它使染液中帶正電荷的鈉離子與染料陰離子保持電荷中性,從而消除上染過程中的障礙,促使染料離子被纖維所吸附。用量的增加,得色量增加,但花型滲化情況相應(yīng)惡化,所以也不易用量過多。從極差值來綜合4種因素的影響,可以看到漿料中不管其他成分用量怎樣變化,尿素在其中對外觀花型的滲化及上染得色的影響最大,需要用好,同時也應(yīng)適當(dāng)?shù)剡M行控制。

2.3噴印織物色牢度試驗與影響

按照4#用漿方案,即糊料3%、小蘇打2%、尿素9%、元明粉3%的試驗方案,對織物進行用漿,經(jīng)噴印后測試織物各色牢度,試驗結(jié)果如表3所示。

表3　4#方案色牢度測試結(jié)果

表3可見,真絲素縐緞采用該配方噴印后的色牢度均達到了GB/T 15551—2007《桑蠶絲織物標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)色牢度指標(biāo)》的要求。但是,其中的耐濕摩擦色牢度為3級,相比其他色牢度指標(biāo),該指標(biāo)似乎較低。對此,采用黃、黑、寶藍、橙活性染料墨水,在同一試驗條件下增加摩擦色牢度試驗進行對比,試驗情況如表4所示。

表4　其他顏色噴印摩擦色牢度測試結(jié)果

表4可見，其他顏色的耐濕摩擦色牢度均達到3～4級或4級,而紅色的耐濕摩擦色牢度要比其他低半級到1級。這主要是紅色墨水在受濕狀態(tài)下活性基團與真絲纖維之間共價鍵結(jié)合的穩(wěn)定性有所不同,從而造成濕摩色牢度指標(biāo)的差異。同時,未固著染料與真絲纖維之間存在的分子間作用力,雖經(jīng)水洗仍然能吸附部分的殘留染料。這種現(xiàn)象在紅色染料上表現(xiàn)得更為突出,也是造成紅色印花真絲織物耐濕摩擦色牢度指標(biāo)較低原因的一種解釋[10]。

3　結(jié)　論

1) 對于真絲素縐緞品種來說,DGT-7糊料在漿料中的用量以3%較為理想。這時不僅花型的滲化情況較小,而且花型得色量較高。雖然得色穩(wěn)定性不是最好,但其他助劑的變化對噴印的滲化率影響較小,外觀效果相對較為穩(wěn)定。

2) 在小蘇打、尿素與元明粉三者對噴印外觀效果的影響方面,主要以尿素對外觀花型的滲化及上染得色的影響最大,所以既要用好,也應(yīng)適當(dāng)控制。而小蘇打用量會直接影響DGT糊料的穩(wěn)定性,所以在具體應(yīng)用中,小蘇打用量不易過多。

3) 以DGT-7糊料3%、小蘇打2%、尿素9%、元明粉3%的上漿配方作為預(yù)處理上漿中漿料的各成分用量值,不僅能獲得良好的印花外觀效果,而且也能獲得良好的各種染色色牢度,可以認為它是DGT漿料在真絲素縐緞品種噴墨印花工藝預(yù)處理上的一種較為理想的工藝配方組合。

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DOI:10.3969/j.issn.1001-7003.2016.03.004

收稿日期:2015-08-04; 修回日期:2016-01-07

基金項目:蘇州市科技支撐計劃項目(SS201342)

作者簡介:李世超(1958),男,研究員級高級工程師,主要從事絲綢工程技術(shù)領(lǐng)域的研究及絲綢產(chǎn)品的開發(fā)。

中圖分類號:TS141.8

文獻標(biāo)志碼:A

文章編號:1001-7003(2016)03-0023-04引用頁碼:031104

Study on application of DGT digital printing paste in pretreatment of silk

LI Shichao1, HUANG Yangyang1, ZHANG Xiaohuan2, LI Minzhong2

(1.Institute of Applied Technology of Silk, Suzhou Vocational University, Suzhou 215104, China; 2.Suzhou Neath Silk Co., Ltd., Suzhou 215128, China)

Abstract:DGT digital printing paste is composed of DGT-7 paste, alkali, urea, sodium sulfate and so on.This paste is applied to pretreat ink-jet printing of silk crepe satin.The effect of the paste on digital printing appearance effect of silk crepe satin is studied through dosage change of each component in the paste.The results indicate that the paste (DGT-7 paste 3%, baking soda 2%, urea 9%, sodium sulfate 3%) can not only get a good printed appearance, but also get a good printing color fastness.DGT paste is an ideal technical formula in treatment of inkjet printing of silk crepe satin.

Key words:DGT paste; silk crepe satin; digital printing; silk