CN113668266A - 一种麻纤维的无尿素喷墨印花预处理剂及预处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于麻纤维的无尿素喷墨印花预处理液及预处理工艺，预处理剂包括0～3％羧甲基瓜尔胶、0～5％碳酸氢钠，余量为水；预处理工艺特征在于，将预处理搅拌均匀，然后通过浸轧的方式施加在织物上，然后烘干。用活性染料墨水对经过表面预处理的汉麻织物进行喷墨印花，然后经过汽蒸等工艺得到汉麻织物的喷墨印花产品。此预处理剂仅包括碳酸氢钠和羧甲基瓜尔胶，具有绿色环保，降低污水排放，降低成本的优点；同时用此预处理液处理过汉麻织物得到的喷墨印花产品，具有更高的颜色深度、图案更加清晰；本发明流程简单、易于操作，处理过程成本低能耗少，而且对纤维损伤小。
Description
技术领域
本发明属于纺织品数字喷墨印花技术领域，尤其涉及一种麻纤维的无尿素喷墨印花预处理剂及预处理方法。
背景技术
麻纤维是一种绿色、环保、健康的纺织原料，有许多优良性能，如良好的吸湿散湿性、抗霉抑菌性和耐热、耐晒、耐腐蚀性能，还具有屏蔽紫外线，消散声波光波等功能。麻可用作抗菌纺织品，也是军用服装、高档纺织品的原料，有很大的发展前景。
纺织品喷墨印花技术也称数码喷墨印花，是通过各种数字输入手段把花样图案输入计算机，经计算机分色处理后，将各种信息存入计算机控制中心，再由计算机控制各色墨喷嘴的动作，将需要的印刷图案喷射在织物表面，再通过固色等后整理工艺使染料或颜料固着在织物上，获得具有印花图案的纺织品加工过程。喷墨印花工艺能够创造性地生产出具有卓越色彩表现和高分辨率的差异化优质面料，可以满足不断增长的小批量订单市场的需求；并且能够显著地改善直接印花所产生的资源浪费现象，因此，喷墨印花工艺的发展十分迅速。作为一种不接触织物的印花方式，数码喷墨印花机根据指令通过控制喷嘴喷出不同颜色的微小墨滴，然后在织物表面碰撞混合形成所需要的印花图案。所以，墨滴与织物间的相互作用就非常关键，墨滴在织物上的碰撞、铺展和被吸收的过程都影响着印制图案的质量和精细程度。如果墨滴直接喷印在未处理的织物上，会导致墨滴在织物上过度的渗化，因此麻织物喷墨印花前需要进行预处理。
目前用于麻织物的喷墨印花预处理多含有尿素如，专利CN104131478A提供了亚麻织物的喷墨印花预处理剂其中包括海藻酸钠、碳酸氢钠、尿素、无水硫酸钠、防染盐，经此预定理后的织物具有较好的印花效果，且工艺流程短，便于实现规模化生产。专利CN111501378A提供了一种亚麻织物喷墨印花预处理剂，其中预处理剂包括非离子型纤维素醚、吸湿剂和碱剂，将上述预处理剂浸轧在亚麻织物，用此工艺预处理得到的亚麻织物喷墨印花织物图案更加清晰，颜色深度和固色率有所提升；此过程易于操作、流程短，对纤维损伤小。尿素在汽蒸过程中作为吸湿助溶剂，有利于染料想纤维内部转移，提高印花织物的表观得色量。但是预处理剂中添加尿素，在水洗过程中会造成污水的排放，不利于生态环保。专利 CN111501382A提供了一种羊毛织物的无尿素喷墨印花预处理液及预处理方法，其中预处理液包括 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。用此预处理剂制备的喷墨印花羊毛织物有较高的表观得色量，清晰度好，颜色鲜艳。但此工艺不适于麻织物。
本申提出了一种麻织物喷墨印花预处理剂及预处理工艺，其喷墨印花产品具有良好的颜色深度和清晰度。
发明内容
本发明旨在研究并探索适合用于汉麻织物喷墨印花预处理的相关工艺，为进一步解决麻织物喷墨印花后得色浅的问题提供技术和理论依据；提升麻织物的喷墨印花效果，还具有绿色环保的优点。
为解决上述问题，本发明采取的技术方案是：一种麻纤维的无尿素喷墨印花预处理剂及预处理方法，其特征在于，该预处理液包括以下质量百分比的组分：0～3％聚合物；0～5％碱剂；余量为水。
一种汉麻织物喷墨印花预处理剂的预处理方法，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)通过两浸两轧的方法将预处理液施加到汉麻织物表面，
(2)将经过步骤(1)的汉麻织物进行烘干。
作为优选，所述麻纤维为汉麻纤维。
作为优选，所述聚合物为海藻酸钠、羧甲基瓜尔胶、瓜尔胶、羟乙基甲基纤维素中的至少一种。
作为优选，所述羧甲基瓜尔胶取代度为0.8左右。
作为优选，所述碱剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的至少一种。
作为优选，所述的一种汉麻织物喷墨印花预处理剂的配制方法，其特征在于，它包括以下步骤：将质量百分比为2％碱剂搅拌溶于蒸馏水中，并在搅拌下缓慢加入水溶性聚合物的水溶液，其中水溶性聚合物质量占预处理液总质量的0～2.5％，继续搅拌至混合均匀，得到汉麻织物喷墨印花预处理剂。
作为优选，所述浸轧的轧液率为90％～110％。步骤(2)中，所述汉麻织物烘干后的含水率为5％～20％。
经过聚合物预处理的汉麻织物使用活性染料墨水进行喷墨印花，然后经过烘干、汽蒸、水洗、烘干等步骤得到汉麻织物的喷墨印花产品。
使用上述技术方案所产生的有益效果在于：使用上述的预处理液对织物进行预处理，汉麻喷墨印花织物有更加清晰的图案，其喷墨印花产品经测试表明其具有较高的颜色深度。并且，本发明处理时间短，工艺流程简便，对织物的损伤小。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行了更为清楚地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一系列实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了具体细节以便于对本发明的充分理解，但是还可以采用其它不同于所描述的其他方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
以下实施例中，所涉及的主要材料：
汉麻织物为汉麻平纹织物，克重为188g/m2，购自山西绿洲纺织有限责任公司；
印染级海藻酸钠为工业级，购自青岛明月海藻基团有限公司；
羧甲基瓜尔胶为工业级，购自任丘市亿诺化工有限公司；
碳酸氢钠为分析纯，购自天津科密欧化学试剂有限公司；
活性染料墨水为工业级，购自杭州宏华数码科技股份有限公司，墨水的染料结构为一氯均三嗪型，墨水粘度范围15～40mpa·s；
本发明的喷墨印花效果由经喷墨印花织物的颜色数据、防渗化性能进行验证。
由于受喷墨印花设备及生产的实际限制，无法在同一批次中进行所有实验，因此，以下实施例是依据变量因素进行分批次实验的，而不同批次的印花织物由于喷墨量、印花图案以及其他工艺条件的波动，会导致喷墨性能检测的结果产生差异，因而不同批次喷墨印花得到的数据之间没有可比性。
实施例1
一种适用于汉麻织物的喷墨印花预处理液配方，包括以下质量百分比组分：1.5％羧甲基瓜尔胶、2％碳酸氢钠，余量为水。
预处理方法：使用搅拌器RW20在500r/min的搅拌速度下将聚合物缓慢的加入到一定量的水中，得到4％的聚合物原糊，放置过夜，称取上述量的尿素和碳酸氢钠用一定量的水搅拌均匀，然后称取37.5％的原糊(聚合物用量为1.5％)，随后在500r/min的搅拌速率下搅拌至混合均匀得到表面预处理剂。
使用卧式轧车P-B0经过二浸二轧工序将配制的预处理剂浸轧到汉麻织物上，压辊两侧压力为 0.1kg/cm2，本过程控制轧液率在90～110％，将浸轧预处理剂的汉麻织物置于60℃烘箱中平放烘干，得到预处理后的汉麻织物。使用活性染料墨水对处理后织物进行喷墨印花，印花后于60℃烘箱中烘干，然后汽蒸10min，经水洗工艺(冷水洗→温水洗→皂洗(2g/L皂片)→温水洗→冷水洗)后烘干得到喷墨印花汉麻织物。
比较例1
按照实施例1中的方法配制预处理剂并对汉麻织物进行处理后完成喷墨印花，不同的是，本比较例中预处理剂配方为1.5％羧甲基瓜尔胶、10％尿素、2％碳酸氢钠，余量为水。
比较例2
按照实施例1中的方法的中的方法配制预处理剂并对汉麻织物进行处理后完成喷墨印花，不同的是，本比较例中采用纤维素纤维常规的喷墨印花预处理剂，为2％海藻酸钠、10％尿表、2％碳酸氢钠，余量为水。
将实验例1与比较例1和2预处理的汉麻织物在同一批次下进行喷墨印花、烘干、汽蒸、水洗后续处理，对喷墨印花的汉麻织物进行颜色数据和线条宽度的测量，结果如表1和表2所示。
表1不同预处理剂对汉麻织物喷墨印花颜色指标的影响
| 织物 | L* | A* | B* | C* | h° | K/S值 |
| 实施例1 | 36.55 | 48.30 | 4.40 | 48.50 | 5.21 | 12.23 |
| 比较例1 | 38.53 | 48.69 | 0.12 | 48.69 | 0.14 | 10.74 |
| 比较例2 | 41.49 | 44.25 | -0.99 | 44.26 | 358.72 | 7.63 |
用Datacolor SF-600plus测试颜色数据，在D65光源，10°视角下下对汉麻织物喷墨印花色块进行测量，将要测量的单色色块折叠四次放置于测色仪的测色孔前固定，随机取8个点进行颜色数据的测量，使得误差小于0.1。织物的表观颜色深度K/S值的计算公式为：
K/S＝(1-R)2/(2×R)；
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。
表2不同预处理剂对汉麻织物喷墨印花线条宽度的影响
| 织物 | 径向线宽 | 纬向线宽 |
| 实施例1 | 413 | 530 |
| 比较例1 | 464 | 573 |
| 比较例2 | 545 | 626 |
用RH-2000生物相称光学显微镜测量打印线条的宽度，来表征织物的防渗化性能，汉麻织物喷墨印花的线条经过多次测量取平均值，线条的宽度越细，织物的防渗化性越好。
根据表1数据可知，以品红色为例，经过羧甲基瓜尔胶处理后的喷墨印花汉麻织物的亮度值L*较小，表明织物的颜色变暗；羧甲基瓜尔胶处理后织物的K/S值大于海藻酸钠处理织物，其中实施例1所得到的织物的颜色深度K/S值最大，表明本发明所述预处理可以显著提升活性染料喷墨印花织物的表观颜色深度。由表2的数据显示，经羧甲基瓜尔胶预处理的汉麻织物其经纬向的线条宽度均比海藻酸钠预处理汉麻织物小，其中实施例1得到的织物线宽最小，织物的防渗化性能越好，其喷墨印花图案有较高清晰度。
实施例2
按照实施例1中的方法配制预处理液对汉麻织物进行预处理，随后对与处理织物进行喷墨印花等后续处理，实施例2中的聚合物用量与实施例1不同，其中羧甲基瓜尔胶所占的质量百分比分别为0％、 0.5％、1％、1.5％、2％、2.5％。
将实施例预处理的汉麻织物在同一批次下进行喷墨印花，以及汽蒸、水洗后续处理，对喷墨印花的汉麻织物进行颜色数据及渗化性进行测量。结果如表3所示。
表3聚合物用量对汉麻织物活性染料喷墨印花颜色指标的影响
由表3数据显示，以青色墨水为例，随着预处理剂中羧甲基瓜尔胶的质量浓度的增加，印花织的亮度逐渐减低，表明织物变暗，处理后的织物色彩饱和度C*增大，鲜艳度也随聚合物质量浓度的增加而不断增大。表观颜色深度K/S值不断增加，在浓度为1.5％时达到最大值，织物色深最大。
实施例4
按照实施例1中的方法配制预处理液对汉麻织物进行预处理，随后对与处理织物进行喷墨印花等后续处理，与实施例1不同的是，其中碳酸氢钠所占的质量百分比分别为0％、1％、2％、3％、4％、5％。
将实施例4预处理的汉麻织物在同一批次下进行喷墨印花，以及汽蒸、水洗后续处理，对喷墨印花的汉麻织物进行颜色数据测量，实验结果间表4。
表4碳酸氢钠用量对汉麻织物活性染料喷墨印花颜色指标的影响
由表4数据可知，以青色为例，预处理剂中加入碱剂能明显降低印花织物的亮度L*，表观颜色深度 K/S值随碳酸氢钠浓度的增加先增加然后略有降低，在碳酸氢钠质量分数为2％时，印花织物的颜色达到最深。
实施例5
按照实施例1中的方法配制预处理剂并对汉麻织物进行处理后完成喷墨印花，所不同的是，实施例 5中喷墨印花后印花织物的汽蒸时间为0～16min。将实施例5预处理得到的汉麻织物在同一批次下进行喷墨印花，进行前述烘干及汽蒸水洗工序后得到不同的喷墨印花汉麻织物，对印花汉麻织物的颜色数据进行测试，结果如表5所示。
表5汽蒸时间对汉麻织物活性染料喷墨印花颜色指标的影响
由表5数据可知，以青色为例，经过汽蒸处理的印花织物其亮度L*明显降低，织物的表观颜色度 K/S值随汽蒸时间的增加先增大后减小，汽蒸时间为12min时，汉麻织物的喷墨印花产品颜色最深。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干修改，这些修改也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种麻纤维喷墨印花的预处理剂，其特征在于它是由0～3％聚合物、0～5％碱剂和水配比而成的。
2.根据权利要求1中所述的一种麻纤维，其特征在于汉麻、亚麻、苎麻中的一种。
3.根据权利要求1中所述的一种麻纤维喷墨印花预处理剂，其特征在于，所述聚合物为海藻酸钠、所甲基瓜尔胶、瓜尔胶、羟乙基甲基纤维素中的至少一种。
4.根据权利要求1中所述的羧甲基瓜尔胶，其特征在于，所述羧甲基瓜尔胶的取代度为0.8左右。
5.根据权利要求1中所述的一种汉麻织物喷墨印花预处理剂，其特征在于，所述碱剂为碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠中的至少一种。
6.一种汉麻织物喷墨印花预处理剂的配制方法，其特征在于，它包括以下步骤：将质量百分比为0～5％碱剂搅拌溶于蒸馏水中，并在搅拌下缓慢加入水溶性聚合物的水溶液，其中水溶性聚合物质量占预处理液总质量的0～3％，继续搅拌至混合均匀，得到汉麻织物喷墨印花预处理剂。
7.权利要求6中所述的一种汉麻织物喷墨印花预处理剂的预处理工艺，其特征在于，它包括以下步骤：
(1)通过两浸两轧的方法将预处理液施加到汉麻织物表面，
(2)将经过步骤(1)的汉麻织物进行烘干。
8.根据权利要求7中所述的一种汉麻织物喷墨印花预处理剂的预处理方法，其特征在于，步骤(1)中，所述浸轧的轧液率为90％～110％。步骤(2)中，所述汉麻织物烘干后的含水率为5％～20％。
9.根据权利要求7中所述的一种汉麻织物喷墨印花预处理剂的预处理方法，其特征在于，经过聚合物预处理的汉麻织物使用活性染料墨水进行喷墨印花，然后经过烘干，汽蒸水洗烘干等步骤得到汉麻织物的喷墨印花产品。
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