涤纶织物预处理对喷墨印花性能的影响

摘要

数字喷墨印花技术为色彩、图案和图像的设计开辟了新的理念，无需制网，通过电脑直接打印在纺织品上，这项新技术提高了印花工艺的灵活性和效率，体现了其环保的特性。它实现了操作的一体化，缩短了印花时间，满足了快速发展的市场需求。 喷墨印花技术主要研究的内容为预处理工艺、印花设备、墨水以及软件支持等四个方面。目前国内急需要解决的问题主要有三个方面：一是研究适合喷墨印花的纤维类别和织物品种及印花前预处理工艺；二是研制高速、稳定、低廉的印花设备；三是配制不同类别成本低、稳定性好喷墨印花专用墨水。 本论文主要进行了涤纶织物颜料墨水喷墨印花预处理工艺方面的研究。 在预处理工艺方面，在采用预处理剂对涤纶织物进行预处理，来提高涤纶织物颜料墨水喷墨印花防渗化性能。通过浸渍-烘干-喷墨打印-焙烘工序，对涤纶织物喷墨印花图像性能进行了研究。探讨了预处理条件如预处理剂浓度、处理浴的pH值、处理的温度以及时间对涤纶织物喷墨印花清晰度和颜色深度的影响。结果表明，预处理剂的浓度在15g/L左右，pH值为11，在30℃下处理6min，可赋予涤纶织物喷墨印花较好的清晰度和颜色深度。 探讨了预处理剂对涤纶织物颜料墨水喷墨印花的清晰度、颜色的鲜艳度、摩擦牢度和皂洗牢度的影响。研究表明，预处理可以提高涤纶织物的润湿性，θa从83.3°降为60.7°；喷墨印花的清晰度和颜色的鲜艳度提高显著，线条的宽度减小了522.6μm，K/S值提高了4.48；皂洗牢度良好，干湿摩擦牢度略有降低；弯曲刚度和弯曲滞后的测试表明预处理后织物手感柔软，B和2HB都有一定的降低。预处理赋予了涤纶织物较好的润湿性，显著提高喷墨印花的清晰度和颜色的鲜艳度，对色牢度和手感的影响较小。 在研究预处理剂在涤纶纤维表面吸附性能方面，讨论了溶液的pH值、温度对预处理剂在涤纶纤维表面吸附性能的影响，考察了其吸附机理。结果表明，调节溶液pH=11.0，吸附时间为6min，涤纶纤维对预处理剂具有较好的吸附性能：吸附动力学可用拟二级速率方程来描述，计算值与实测值吻合甚好，相关系数达0.9997；涤纶纤维对预处理剂的吸附等温线明显分为两段，在预处理剂浓度为5×10-4～1×10-3mol/L范围内，吸附平衡符合Langmuir方程，室温下相关系数达到0.9917；温度升高，吸附平衡量增大，表明该吸附反应是吸热反应。 在预处理剂的选择方面，采用不同整理剂剂对涤纶织物进行预处理，通过浸渍-烘干-喷墨打印-焙烘工序，对织物喷墨印花的性能进行了研究。结果表明，预处理剂可赋予涤纶织物颜料墨水喷墨印花较好的清晰度、颜色鲜艳度和牢度。 在阳离子溶胶的制备及应用方面，以正硅酸乙酯(TEOS)、γ-三缩水甘油醚基三甲氧基硅烷(GPTMS)和十二烷基三甲基溴化铵(CTAB)为原料，基于溶胶凝胶技术制备出阳离子溶胶，并采用FTIR研究硅溶胶和阳离子溶胶的官能团结构特征、XPS分析了硅溶胶薄膜和阳离子溶胶薄膜中Si元素的变化、用AFM对其微观结构进行分析。测试了阳离子溶胶处理前后涤纶织物颜料墨水喷墨印花的清晰度、颜色鲜艳度、干湿摩擦牢度和皂洗牢度的变化以及阳离子溶胶对涤纶织物润湿性和手感的影响。研究表明，涤纶织物经阳离子溶胶整理后，喷墨印花的清晰度和颜色深度提高显著，干湿摩擦牢度和皂洗牢度良好，而且织物的润湿性和手感有一定的提高。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1数字喷墨印花技术

1.1.1喷墨印花技术的起源

1.1.2喷墨印花技术的发展

1.1.3喷墨印花的特点

1.1.4喷墨印花技术的发展趋势

1.2溶胶-凝胶技术

1.2.1溶胶-凝胶技术概况

1.2.2溶胶-凝胶技术的特点

1.2.3溶胶凝胶在纺织品染整中的应用

1.3国内外的研究状况

1.4本课题的目的和意义

第二章基本原理

2.1喷墨印花预处理

2.1.1喷墨印花织物预处理作用原理

2.1.2喷墨印花织物具备的性能

2.1.3渗化产生的原因及影响因素

2.2溶胶-凝胶技术

2.2.1溶胶-凝胶技术的基本原理

2.2.2溶胶-凝胶技术的工艺过程

第三章实验部分

3.1实验材料和仪器设备

3.1.1实验材料

3.1.2实验设备和仪器

3.2实验方法

3.2.1不同的预处理条件对喷墨印花颜色深度的影响

3.2.2不同预处理剂对喷墨印花性能的影响

3.2.3预处理剂在涤纶纤维表面的吸附性能

3.2.3阳离子溶胶的制备及其在喷墨印花中的应用

3.3分析测试

3.3.1印花织物表观颜色深度(K／S值)的测定

3.3.2清晰度测试

3.3.3皂洗牢度测试

3.3.4摩擦牢度测试

3.3.5粒径分析

3.3.6原子力显微镜分析

3.3.7傅立叶变换红外光谱

3.3.8 X射线光电子能谱

3.3.9动态接触角测试

3.3.10织物风格分析

第四章结果与讨论

4.1预处理剂对喷墨印花性能的影响

4.1.1预处理工艺对喷墨印花颜色深度的影响

4.1.2预处理剂对喷墨印花颜色性能的影响

4.1.3预处理剂对喷墨印花清晰度的影响

4.1.4预处理剂对喷墨印花牢度性能的影响

4.1.5动态接触角

4.1.6纤维形貌分析

4.1.7织物风格分析

4.1.8预处理前后喷墨印花效果

4.2预处理剂在涤纶纤维表面的吸附性能研究

4.2.1溶液pH值对吸附效果的影响

4.2.2吸附动力学行为

4.2.3吸附热力学行为

4.2.4吸附平衡

4.3.不同预处理剂对喷墨印花性能的影响

4.3.1不同预处理剂对喷墨印花清晰度的影响

4.3.2不同预处理剂对喷墨印花颜色鲜艳度的影响

4.3.3不同预处理剂对喷墨印花牢度的影响

4.4阳离子溶胶的制备及其在喷墨印花中的应用

4.4.1溶胶粒径分析

4.3.2 FIRT光谱

4.3.3 X射线光电子能谱

4.3.4纤维形貌分析

4.3.5动态接触角

4.3.6阳离子溶胶对涤纶织物喷墨印花性能的影响

4.3.7织物风格分析

第五章结论

致谢

参考文献

附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文