CN111501382A - 一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液及预处理方法 - Google Patents

一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液及预处理方法 Download PDF

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Abstract

一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液及预处理方法，该预处理液包括以下质量百分比的组分：0.5~3%的聚合物；0.5~2%的季铵盐型阳离子表面活性剂；0.1~4%的pH调节剂；余量为水。将该预处理液通过浸轧或涂层的方法施加到羊毛织物表面，得到带液率为60~100%的预处理织物。使用本发明喷墨印花预处理制备的喷墨印花羊毛织物表观得色量高，清晰度好，颜色更加鲜艳。

Description

一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液及预处理 方法
技术领域
本发明属于纺织品喷墨印花技术领域，尤其涉及一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液及预处理方法。
背景技术
羊毛纤维主要由外部的鳞片层和内部的皮质层组成，是一种天然蛋白质纤维。因其具有柔软的手感、优异的吸湿性和保暖性，深受消费者喜爱。
然而，由于传统印花工艺复杂，小批量生产成本较高，市场上的羊毛印花织物占比非常小。能够实现高清晰度、小批量生产、低能耗的纺织品喷墨印花技术为羊毛印花纺织品带来了机遇。与传统印花不同，喷墨印花图案是由喷射在织物表面的墨滴混合形成的，然而能够帮助染料与纤维结合的预处理剂不能直接添加在墨水中。如果墨滴直接喷射在未经处理的羊毛织物表面，会过度渗化使得印花织物得色量低、清晰度差。因此，喷墨印花前必须对羊毛织物进行处理，以促进墨滴在纤维表面的吸附和固着，从而提高喷墨印花性能。
对羊毛织物的喷墨印花预处理剂已有部分研究，CN 106812000 A公开了一种羊毛针织物的喷墨印花工艺,将经过微波辐射前处理的织物采用浸轧法进行预处理，带液率为65％，浴比1:10,并加入水量5％的小麦淀粉、3％的的防渗剂、1％的的钠盐、0.5％的的脱泡剂、3％的的耐光牢度提升剂进行处理,预处理后采用特制的喷墨印花颜料墨水进行喷印,固色后采用碱洗工艺可有效去除未固着染料墨水的清除,并刺激颜料的化学耐受性,增强其耐水洗性能和吸着率，本发明具有印花流畅、色彩鲜艳、分辨率高、上色深度适宜、不易褪色,工艺简单等。但是不适用于羊毛织物的活性染料墨水及酸性染料墨水喷墨印花。CN106894244 B公开了一种适用于精纺毛织物的数码印花前处理浆料及制备方法：包括下述重量份数的原料：尿素:10～12、硫酸铵：4～7、AR:1～3、AP:1～3、UNI:0.5～2、瓜尔豆胶：1～3、水：70～80。通过该浆料前处理，使毛织物的着色更牢固，颜色更鲜亮，满足了不同使用者的视觉需求。尿素作为吸湿助溶剂，在汽蒸固色时有利于浆膜和纤维的膨化,从而有利于染料从浆膜中转移到纤维表面,提高印花织物表观得色量。但是，尿素的使用导致印花织物洗涤过程排放的污水导致水体氨氮指标剧增、水体富营养化现象严重，不利于生态环保。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液及预处理方法。经过本申请方法获得的羊毛喷墨印花织物，不仅具有较高的表观得色深度，较好的清晰度和颜色鲜艳度，还具有绿色环保的优点。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液，其特征在于，该预处理液包括以下质量百分比的组分：
0.5～3％的聚合物；
0.5～2％的季铵盐型阳离子表面活性剂；
0.1～4％的pH调节剂；
余量为水。
所述聚合物为羧甲基纤维素钠、羧甲基羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基淀粉中的至少一种。
所述表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵中的至少一种。
所述pH调节剂为硫酸铵；所述预处理液的pH值为5.0～6.8。
所述预处理液中按质量百分比加入0.5～4％的防腐杀菌剂。
所述防腐杀菌剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、4-氯-3,5-二甲基苯酚、3-甲基-4-异丙基苯酚中的至少一种。
所述预处理液中按质量百分比加入0.1～1％的软水剂。
所述软水剂为六偏磷酸钠或乙二胺四乙酸二钠。
所述预处理液中按质量百分比加入不超过1％的抗还原剂。
所述抗还原剂为间硝基苯磺酸钠或间硝基对甲苯磺酸钠。
一种上述的适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液预处理羊毛织物的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)通过浸轧或涂层的方法将预处理液施加到羊毛织物表面，
(2)将经过步骤(1)的羊毛织物进行烘干。
所述步骤(1)中织物的带液率为60～100％，步骤(2)中烘干后织物的含水率为5～20％。
优选的技术方案为，所述聚合物为羧甲基羟丙基纤维素，含量为1～2％。
优选的技术方案为，所述表面活性剂为十八烷基三甲基氯化铵，含量为1～1.5％。
优选的技术方案为，所述pH调节剂硫酸铵，含量为1～2％。
优选的技术方案为，所述预处理液的pH为5.5～6.5。
优选的技术方案为，所述防腐杀菌剂为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，含量为1.5～2.5％。
优选的技术方案为，所述软水剂为六偏磷酸钠，含量为0.5～1％。
优选的技术方案为，所述抗还原剂为间硝基苯磺酸钠，含量为0.1～0.6％。
优选的技术方案为，所述预处理方法为浸轧法，织物带液率为75～85％。
优选的技术方案为，烘干后织物的含水率为10～18％。
本发明的有益效果为：
(1)本发明制备的适用于羊毛织物的喷墨印花预处理液不含尿素，减少氨氮排放，对环境友好。
(2)本发明使用季铵盐型阳离子表面活性剂可提高织物的吸湿性及对染料分子的静电引力，有利于染料与织物的结合。
(3)本发明使用的聚合物粘度高，流变性及成膜性好，有利于抑制墨滴在织物表面的过度渗化，更适合精细花纹。
(4)使用本申请喷墨印花处理剂制备的喷墨印花羊毛织物表观得色量高，清晰度好，颜色更加鲜艳。
具体实施方式
本发明提供一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液及预处理方法，其特征在于，该预处理剂包括以下质量百分比的组分：
0.5～3％的聚合物；
0.5～2％的季铵盐型阳离子表面活性剂；
0.1～4％的pH调节剂；
0.5～4％的防腐杀菌剂；
0.1～1％的软水剂；
0～1％的抗还原剂；
余量为水。
一种上述的适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液预处理羊毛织物的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)通过浸轧或涂层的方法将预处理液施加到羊毛织物表面，
(2)将经过步骤(1)的羊毛织物进行烘干。
所述步骤(1)中织物的带液率为60～100％，步骤(2)中烘干后织物的含水率为5～20％。
本发明对所述处理剂原料来源没有特殊限制，采用市售产品即可。
在本发明的实施例所述印花处理液中，采用季铵盐型阳离子表面活性剂十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵中的一种或多种，表面活性剂在织物表面形成胶束，阳离子基团朝向空气，可提高处理后织物的吸湿性及对带负电性的染料分子的静电引力，在汽蒸过程中有利于染料分子与织物的结合。
在本发明的实施例所述印花处理液中，采用粘度高，流变性及成膜性好的聚合物羧甲基纤维素钠、羧甲基羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基淀粉中的一种或多种，能够防止墨滴在织物表面的过度渗化。这是由于处理剂是在剪切力的作用下转移到织物表面的，当受到剪切力时，流变性好处理剂的粘度能迅速降低，向织物表面转移并且均匀铺展，当剪切力去除后，处理剂在织物表面形成较薄且均匀的膜。处理剂形成的膜堵塞了织物表面的毛细管，并且墨滴难以在粘度较大的处理剂膜表面过度渗化，此外，较薄的处理剂膜缩短了染料跨过膜向织物扩散的距离，因此处理后的羊毛喷墨印花织物能够获得精细花型。
本发明实施例所述印花处理液中，使用硫酸铵调节为酸性。硫酸铵是强酸弱碱盐，其水溶液呈酸性，且在汽蒸过程中不断释放出氨气从而保证活性染料与纤维反应的弱酸性环境；羊毛不耐碱，并且羊毛中主要和活性染料反应的基团是巯基和氨基，其可以在弱酸性及中性条件下与染料反应，因此本发明实施例使用硫酸铵将印花糊料调节为弱酸性。本发明不仅适用于活性染料喷墨印花，也适用于酸性染料喷墨印花。
本发明实施例所述印花处理液中，使用防腐杀菌剂5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、4-氯-3,5-二甲基苯酚、3-甲基-4-异丙基苯酚中的一种或多种，对常见细菌、真菌、藻类等具有很强的抑制和杀灭作用，可以抑制微生物的生长繁殖，保护处理液不受到破坏。
本发明实施例所述印花处理液中，使用软水剂六偏磷酸钠或乙二胺四乙酸二钠，对钙、镁等金属离子具有十分优异的络合力，可以避免因重金属离子与阴离子染料产生沉淀导致得色斑、色点，并提高印花织物的摩擦牢度，因此对处理液中的水没有要求，去离子水或自来水均可。
本发明实施例所述印花处理液中，使用抗还原剂间硝基苯磺酸钠或间硝基对甲苯磺酸钠，可以有效防止在印花过程中染料被还原,保护印花织物的色光不受到破坏。
本发明实施例应用活性染料墨水或酸性染料墨水进行喷墨印花。本发明对喷墨印花所用的活性染料墨水或酸性染料墨水的颜色、结构组成没有特殊限制、采用常规市售的墨水即可。其中，所述墨水的颜色包括青色、品红、黄色、黑色等。
本发明实施例使用浸轧或涂层方法将该预处理液施加到织物表面，织物带液率为60～100％，烘干后在织物表面喷墨打印填充率为100％的色块。
使用Datacolor SF-600测色仪在D65光源、10°视角和3mm测量孔径的条件下，对本发明实施例得到喷墨印花织物测试其颜色性能，将喷墨印花织物的单色色块折叠4层，随机选取8个点测定K/S值及亮度L*、红绿色光a*、黄蓝色光b*、颜色饱和度C*、色相角h°等颜色数据，结果取平均值。织物的表观颜色深度K/S值计算公式如下：
K/S＝(1-R)2/(2×R)；
公式中，K表示织物对光的吸收系数，S表示散射系数，R表示染料最大吸收波长处的反射率。本文未有特别说明时，K/S值通常是指织物正面的表观颜色值。
对本实施例得到喷墨印花织物测试其防渗化性能，在织物表面打印宽度为500μm的直线，使用视频显微镜测试线条宽度，线条实际宽度越细，织物的防渗化性能越好。
对本实施例得到的喷墨印花织物进行断裂强力等测试；织物的断裂强力根据GB/T3923.1-2003《纺织品织物拉伸性能第一部分断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》所述方法进行操作。测试织物为长30厘米，宽5厘米的布条，测试三次去平均值。
为了进一步理解本申请，下面结合部分实施例对本申请提供的羊毛机织物的酶处理方法和羊毛织物喷墨印花的方法进行具体地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液，包括以下质量百分比的组分：1.5％的羧甲基羟丙基纤维素、1％的十八烷基三甲基氯化铵，2％的硫酸铵，2％的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，1％六偏磷酸钠，0.5％间硝基苯磺酸钠，92％的水，预处理液的pH为6.0左右。
预处理方法：首先将所述组分混合均匀后得到预处理液，然后通过浸轧的方法将该预处理液施加到羊毛织物表面，织物的带液率为75％，然后烘干到织物含水率为15％。
实施例2
一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液，包括以下质量百分比的组分：1.5％的羧甲基羟丙基纤维素、1％的十八烷基三甲基氯化铵，2％的硫酸铵，95.5％的水，预处理液的pH为6.0左右。
预处理方法：首先将所述组分混合均匀后得到预处理液，然后通过浸轧的方法将该预处理液施加到羊毛织物表面，织物的带液率为75％，然后烘干到织物含水率为15％。
比较例1
未经预处理的羊毛织物直接进行喷墨印花。
比较例2
与实施例1的区别仅在于，使用常规活性染料喷墨印花预处理液对羊毛进行预处理，包括以下质量百分比的组分：2％的海藻酸钠，10％的尿素，1％的间硝基苯磺酸钠，87％的水。
比较例3
与实施例1区别仅在于，采用10％的尿素代替1％的十八烷基三甲基氯化铵。
将实施例1～2和比较例1～3中的预处理后的羊毛织物使用青色活性染料墨水喷墨印花，并对喷墨印花性能进行测定，结果见表1和表2。
表1预处理对羊毛织物活性染料墨水喷墨印花颜色性能的影响
织物 L* a* b* C* h° K/S值
实施例1 43.4 -31.4 -23.8 39.5 218.3 25.6
实施例2 43.9 -31.8 -23.0 39.1 218.2 25.2
比较例1 48.4 -30.2 -22.2 37.5 216.3 15.4
比较例2 45.8 -30.3 -22.9 38.1 216.9 20.3
比较例3 43.0 -31.8 -24.0 39.8 218.9 26.1
表2预处理对羊毛织物活性染料墨水喷墨印花防渗化性能的影响
织物 经向线宽/μm 纬向线宽/μm
实施例1 315.9 329.7
实施例2 318.2 330.4
比较例1 570.3 630.7
比较例2 338.4 352.8
比较例3 323.6 340.7
由上述表1、表2数据可以看出，与未处理织物及常规海藻酸钠处理后织物相比较，采用本发明喷墨打印后的羊毛织物亮度值L*减小，色彩饱和度C*增大，K/S值增加，线条宽度减小，即表观得色深度增加，颜色鲜艳度和清晰度明显提高，喷墨印花效果更好；对比实施例1和2，可知还原剂及软水剂的加入有利于保护印花织物的色光更加纯正，对线宽影响不大；使用十八烷基三甲基氯化铵代替尿素后，印花织物的表观得色深度基本不变，清晰度提高。
实施例3～6
与实施例1区别仅在于，实施例3～6中的羧甲基羟丙基纤维素的质量浓度与实施例1不同，分别为0.5％、1.0％、2.0％和2.5％。
将实施例3～6中的预处理后的羊毛织物使用青色活性染料墨水喷墨印花，并对喷墨印花性能进行测定，结果见表1和表2。
表3预处理对羊毛织物活性染料墨水喷墨印花颜色性能的影响
织物 L* a* b* C* h° K/S值
实施例3 44.9 -30.7 -23.1 38.7 217.9 23.6
实施例4 44.2 -30.9 -23.2 38.9 218.3 24.3
实施例5 43.9 -31.2 -23.1 39.0 218.9 24.5
实施例6 43.7 -30.8 -23.6 39.3 218.8 24.8
由表3可以看出，与表1中比较例1未处理织物相比较，采用本发明喷墨打印后的羊毛织物的喷墨印花颜色性能均有所提升，织物的表观得色深度和颜色鲜艳度提高，色光也更加纯正。
实施例7
一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液，包括以下质量百分比的组分：1％的羧甲基纤维素钠、1％的羟丙基纤维素、1％的十六烷基三甲基氯化铵、1％的十二烷基三甲基氯化铵，2％的硫酸铵，2％的2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，1％六偏磷酸钠，1％间硝基苯磺酸钠，90％的水，预处理液的pH为6.0左右。
预处理方法：首先将所述组分混合均匀后得到预处理液，然后通过涂层的方法将该预处理液施加到羊毛织物表面，织物的带液率为80％，然后烘干到织物含水率为16％。
实施例8
一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液，包括以下质量百分比的组分：1的羟乙基淀粉、1％的羟丙基淀粉、1％的十八烷基二甲基苄基氯化铵，2％的硫酸铵，2％的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、1％的4-氯-3,5-二甲基苯酚，1％乙二胺四乙酸二钠，1％间硝基对甲苯磺酸钠，90％的水，预处理液的pH为6.0左右。
预处理方法：首先将所述组分混合均匀后得到预处理液，然后通过涂层的方法将该预处理液施加到羊毛织物表面，织物的带液率为80％，然后烘干到织物含水率为16％。
将实施例7～8中的预处理后的羊毛织物使用青色活性染料墨水喷墨印花，并对喷墨印花性能和断裂强力进行测定，结果见表4和表5。
表4预处理对羊毛织物活性染料墨水喷墨印花颜色性能的影响
织物 L* a* b* C* h° K/S值
实施例7 45.1 -30.9 -22.8 37.4 217.5 23.5
实施例8 44.8 -31.1 -23.0 37.2 217.6 24.1
表5预处理对羊毛织物断裂强力的影响
织物 断裂强力/N 伸长率/％
实施例7 385.6 44.3
实施例8 388.7 44.2
由上述表4、表5数据可以看出，与表1及表2中比较例1未处理织物及比较例2常规海藻酸钠处理后织物相比较，采用本发明喷墨打印后的羊毛织物亮度值L*减小，色彩饱和度C*增大，K/S值增加，喷墨印花效果更好；并且织物的断裂强力有所提升，即织物几乎不受损伤。
实施例9
一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液，包括以下质量百分比的组分：2％的羟丙基淀粉、1％的十六烷基二甲基苄基氯化铵、1％的十八烷基三甲基氯化铵，2％的硫酸铵，1％的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、1％的4-氯-3,5-二甲基苯酚，1％乙二胺四乙酸二钠，91％的水，预处理液的pH为6.0左右。
预处理方法：首先将所述组分混合均匀后得到预处理液，然后通过浸轧的方法将该预处理液施加到羊毛织物表面，织物的带液率为80％，然后烘干到织物含水率为15％。
比较例4
与实施例1的区别仅在于，使用常规酸性染料喷墨印花预处理液对羊毛进行预处理，包括以下质量百分比的组分：2％的海藻酸钠，10％的尿素，2％的硫酸铵，86％的水。
将实施例9和比较例4中的预处理后的羊毛织物使用红色酸性染料墨水喷墨印花，并对喷墨印花性能进行测定，结果见表6。
表6预处理对羊毛织物酸性染料墨水喷墨印花颜色性能的影响
织物 L* a* b* C* h° K/S值
实施例9 35.0 53.6 26.1 59.7 25.9 25.8
比较例4 34.2 50.9 21.9 55.4 23.2 23.5
由表6数据可以看出，与常规海藻酸钠处理后织物相比较，采用本发明喷墨打印后的羊毛织物亮度值L*减小，色彩饱和度C*增大，K/S值增加，即表观得色深度和颜色鲜艳度提高；喷墨印花图案更加清晰，颜色更鲜艳，喷墨印花效果更好。
上述结果表明，本发明喷墨打印后的羊毛机织物表观得色深度增加，颜色鲜艳度明显提高。并且，本发明处理方法对纤维损伤小，绿色环保。本发明方法明显提高了羊毛织物的喷墨印花效果，有利于喷墨印花技术水平的提升。
以上对本发明做了示例性的描述,应该说明的是,在不脱离本发明的核心的情况下,任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液，其特征在于，该预处理液包括以下质量百分比的组分：
0.5~3%的聚合物；
0.5~2%的季铵盐型阳离子表面活性剂；
0.1~4%的pH调节剂；
余量为水。
2.根据权利要求1所述适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液，其特征在于，所述聚合物为羧甲基纤维素钠、羧甲基羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基淀粉中的至少一种。
3.根据权利要求1所述适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵、十六烷基二甲基苄基氯化铵、十八烷基二甲基苄基氯化铵中的至少一种。
4.根据权利要求1所述适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液，其特征在于，所述pH调节剂为硫酸铵；所述预处理液的pH值为5.0~6.8。
5.根据权利要求1所述适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液，其特征在于，所述预处理液中按质量百分比加入0.5~4%的防腐杀菌剂；所述防腐杀菌剂为5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮、4-氯-3,5-二甲基苯酚、3-甲基-4-异丙基苯酚中的至少一种。
6.根据权利要求1所述适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液，其特征在于，所述预处理液中按质量百分比加入0.1~1%的软水剂；所述软水剂为六偏磷酸钠或乙二胺四乙酸二钠。
7.根据权利要求1所述适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液，其特征在于，所述预处理液中按质量百分比加入不超过1%的抗还原剂; 所述抗还原剂为间硝基苯磺酸钠或间硝基对甲苯磺酸钠。
8.一种权利要求1所述适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液预处理羊毛织物的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
（1）通过浸轧或涂层的方法将预处理液施加到羊毛织物表面，
（2）将经过步骤（1）的羊毛织物烘干。
9.根据权利要求8所述一种适用于羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液预处理羊毛织物的方法，其特征在于，步骤（1）中织物的带液率为60~100%，步骤（2）中烘干后织物的含水率为5~20%。
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