TWI791968B

TWI791968B - 使織物均勻染色的方法

Info

Publication number: TWI791968B
Application number: TW109110702A
Authority: TW
Inventors: 蔡榮裕; 林泊錞
Original assignee: 財團法人紡織產業綜合研究所
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2023-02-11
Also published as: TW202136617A

Abstract

一種使織物均勻染色的方法包括以下步驟。對織物進行噴墨印花製程，使得染料以網點佈置的型態配置於織物的表面。對織物進行噴霧給濕製程，使得織物承接液滴。對織物進行蒸處固色製程，使得染料於織物的表面進行擴散，並固著於織物的表面。

Description

使織物均勻染色的方法

本揭露內容是有關於一種使織物均勻染色的方法，且特別是有關於一種使經噴墨印花製程處理後的織物均勻染色的方法。

在全球化的趨勢下，紡織產業正面臨強大的競爭壓力，紡織業者必須不斷地研發新的技術以及多元化的產品，才能面對全世界的競爭。在織物的製造過程中，常需對織物進行染色處理，而現有的染色方法通常是將布料置於染色機中並浸泡於染液中，使得布料可於染色機中進行染色。然而，此染色方法容易造成染液的浪費與能源的過度消耗。然而，若使用噴墨的方式對布料進行染色處理，則容易導致布料產生染色不均勻的現象。因此，如何降低染色處理過程中染液的浪費，並提升布料的染色均勻性已成為相關領域關注的焦點。

根據本揭露一實施方式，使織物均勻染色的方法包括以下步驟。對織物進行噴墨印花製程，使得染料以網點佈置的型態配置於織物的表面。對織物進行噴霧給濕製程，使得織物承接液滴。對織物進行蒸處固色製程，使得染料於織物的表面進行擴散，並固著於織物的表面。

在本揭露一些實施方式中，蒸處固色製程的相對濕度介於15%至100%間。

在本揭露一些實施方式中，染料為昇華型分散染料，且蒸處固色製程的相對濕度介於15%至30%間。

在本揭露一些實施方式中，染料為高牢度型分散染料，且蒸處固色製程的相對濕度介於80%至100%間。

在本揭露一些實施方式中，蒸處固色製程的溫度介於170℃至190℃間。

在本揭露一些實施方式中，噴霧給濕製程及蒸處固色製程的總時間介於10分鐘至20分鐘間。

在本揭露一些實施方式中，液滴的直徑介於5微米至200微米間。

在本揭露一些實施方式中，使織物均勻染色的方法更包括：對織物進行色力度值(K/S)分析以及色差值(CMCΔE)分析。

在本揭露一些實施方式中，對織物進行色力度值分析以及色差值分析包括：使用分光測色儀(Datacolor)對織物進行Lab值分析，其中Lab值分析是於織物採集4個取樣點進行Lab值測量並進行平均值計算，且每一個取樣點的圓周直徑為9mm至30mm間。

在本揭露一些實施方式中，當織物的色力度值小於20時，色差值小於等於0.84。

根據本揭露上述實施方式，使織物均勻染色的方法透過噴墨印花製程、噴霧給濕製程以及蒸處固色製程來對織物進行染色處理。透過對織物進行噴墨印花製程，可將染料精準地噴塗於織物的表面，從而降低染料的浪費。此外，透過對織物進行噴霧給濕製程，可促進染料在蒸處固色製程中於織物的表面進行擴散，從而提升織物的染色均勻性。

以下將以圖式揭露本揭露之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本揭露。也就是說，在本揭露部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的，因此不應用以限制本揭露。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。另外，為了便於讀者觀看，圖式中各元件的尺寸並非依實際比例繪示。

本揭露內容提供一種使織物均勻染色的方法，其是透過噴墨印花製程、噴霧給濕製程以及蒸處固色製程來對織物進行染色處理。透過對織物進行噴墨印花製程，可將染料精準地噴塗於織物的表面，從而降低染料的浪費。透過對織物進行噴霧給濕製程以及蒸處固色製程，可提升織物的染色均勻性。

第1圖繪示根據本揭露一實施方式的染色設備100的配置示意圖。染色設備100包括噴墨印花裝置(未繪示)以及給濕蒸處裝置110。在一些實施方式中，織物50依序經過噴墨印花裝置以及給濕蒸處裝置110以進行染色處理。在一些實施方式中，織物50透過例如是輥輪的輸送元件120進行輸送。噴墨印花裝置配置以對織物50進行噴墨印花製程，從而將染料配置於織物50的表面。給濕蒸處裝置110配置以對織物50進行噴霧給濕製程以及蒸處固色製程，從而將液滴噴灑至織物50的表面，並促使染料的擴散與固著。

第2圖繪示使用第1圖的染色設備100使織物均勻染色的方法的流程圖。使織物均勻染色的方法包含步驟S10、S20以及S30。在步驟S10中，對織物進行噴墨印花製程。在步驟S20中，對織物進行噴霧給濕製程。在步驟S30中，對織物進行蒸處固色製程。在以下敘述中，將進一步說明上述各步驟。

請同時參閱第1圖及第2圖，在步驟S10中，染色設備100透過噴墨印花裝置對織物50進行噴墨印花製程，從而將染料配置於織物50的表面。詳細而言，由於噴墨印花製程可將染料以細微液滴的型態精準地噴塗於織物50的表面，因此染料於織物50的表面的配置不會重疊，使得染料可以網點佈置的型態配置於織物50的表面，從而避免染料噴塗不均勻的現象發生並降低染料的浪費。在一些實施方式中，每一滴染料的體積介於3皮升(picoliter)至48皮升間。

在一些實施方式中，織物50的表面可噴塗有多種顏色的染料，且一種顏色的染料可於織物50的表面形成一個網點。如此一來，不同顏色的染料可於後續的蒸處固色製程中進行擴散後，相互混合成期望的顏色。由於本揭露內容的使織物均勻染色的方法是透過染料的擴散與混合來產生期望的顏色，因此噴墨印花裝置中每個噴頭所對應的管線可固定填充同一種顏色的染料，從而降低染料的浪費以及清洗管線所耗費的水資源。

在一些實施方式中，染料的顏色包括青色(cyan)、洋紅色(magenta)、黃色(yellow)、黑色(black)、淺青色(light cyan)、淺洋紅色(light magenta)以及淺黑色(light black)，但並不以此為限。在一些實施方式中，不同顏色的染料可各自以固定的濃度噴塗於織物50的表面，且淺色染料的濃度例如是深色染料的四分之一。在一些實施方式中，染料的類型可例如是分散性染料(例如昇華型分散染料及高牢度型分散染料)、反應性染料或酸性染料。不同類型的染料適合噴塗於不同基底材料的織物50。舉例而言，分散性染料適合噴塗於基底材料為聚酯的織物50，而酸性染料適合噴塗於基底材料為耐綸的織物50。

在步驟S20中，染色設備100透過給濕蒸處裝置110對織物50進行噴霧給濕製程，使得織物50可承接由給濕蒸處裝置110噴灑出的液滴，以利於染料於蒸處固色製程中進行擴散。於此同時，在步驟S30中，染色設備100透過給濕蒸處裝置110對織物50進行蒸處固色製程，使得配置於織物50上的染料可於織物50的表面進行擴散及固著。換句話說，給濕蒸處裝置110可同時對織物50進行噴霧給濕製程以及蒸處固色製程。

在一些實施方式中，當織物50進入給濕蒸處裝置110中並承接液滴後，配置於織物50的染料可溶於液滴中，使得染料於蒸處固色製程中可同時以液體的型態以及氣體的型態進行擴散，從而提升織物50的染色均勻性。詳細而言，未經噴霧給濕製程的織物上的染料於蒸處固色製程中僅能夠以氣體的型態進行擴散，而經噴霧給濕製程的織物50上的染料於蒸處固色製程中可同時以液體的型態以及氣體的型態進行擴散。在一些實施方式中，液滴的直徑介於5微米至200微米間。換句話說，液滴是以霧狀的型態噴灑於織物50的表面，以避免配置於織物50的表面的染料因瞬間承受太大顆的液滴而導致擴散不良，從而影響織物50的染色均勻性。

在一些實施方式中，噴霧給濕製程的相對濕度介於15%至100%間。由於噴霧給濕製程與蒸處固色製程是同時於給濕蒸處裝置110中進行，因此蒸處固色製程的相對濕度亦介於15%至100%間。藉由將相對濕度調控在合適的範圍中，可使得配置於織物50的表面的染料達到較佳的擴散效果，從而提升織物50的染色均勻性。詳細而言，若相對濕度太低，配置於織物50的表面的染料將不易以液體的型態進行擴散。

在一些實施方式中，噴霧給濕製程與蒸處固色製程的總時間介於10分鐘至20分鐘間。舉例來說，噴霧給濕製程與蒸處固色製程是同時於給濕蒸處裝置110中進行，且噴霧給濕製程與蒸處固色製程各自的時間相同且等於上述總時間。藉由將噴霧給濕製程與蒸處固色製程的總時間調控在合適的範圍中，可於噴霧給濕製程中提供較合適的相對濕度，並於蒸處固色製程中達到較佳的固著效果並減少能源的浪費。詳細而言，若上述總時間太短，將導致染料沒有足夠的時間進行擴散；反之，若上述總時間太長，則可能會使染料過度擴散而造成色彩偏移，且對亦會使產能下降。

在一些實施方式中，不同類型的染料具有不同型態的擴散能力。具體而言，當使用高牢度型分散染料時，由於高牢度型分散染料在150℃至210℃的溫度下不易由固體型態昇華為氣體型態，因此其於蒸處固色製程的溫度下具有較佳的液體擴散能力；當使用昇華型分散染料時，由於昇華型分散染料在150℃至210℃的溫度下可由固體型態昇華為氣體型態，因此其於蒸處固色製程的溫度下具有較佳的氣體擴散能力。因此，可透過調整噴霧給濕製程與蒸處固色製程的相對濕度以及噴霧給濕製程與蒸處固色製程的總時間來使不同類型的染料各自達到較佳的擴散效果。

詳細而言，當所使用的染料為高牢度型分散染料時，噴霧給濕製程與蒸處固色製程的相對濕度介於80%至100%間，且噴霧給濕製程與蒸處固色製程的總時間介於10分鐘至20分鐘間。藉由將噴霧給濕製程與蒸處固色製程相對濕度及總時間設置在較高的範圍中，可使得高牢度型分散染料主要以液體的型態進行擴散，因此可使得織物50具有較佳的染料均勻性。另一方面，當所使用的染料為昇華型分散染料時，噴霧給濕製程與蒸處固色製程的相對濕度介於15%至30%間，且噴霧給濕製程與蒸處固色製程的總時間介於10分鐘至15分鐘間。藉由將噴霧給濕製程與蒸處固色製程相對濕度及總時間設置在較低的範圍中，可使得昇華型分散染料主要以氣體的型態進行擴散，因此可使得織物50具有較佳的染料均勻性。此外，對於昇華型分散染料來說，若噴霧給濕製程與蒸處固色製程的相對濕度太高，則配置於織物50的表面的染料容易因濕度太大而過度地擴散，從而導致色彩的偏移。

在一些實施方式中，蒸處固色製程的溫度介於170℃至190℃間。在較佳的實施方式中，蒸處固色製程的溫度介於175℃至180℃間。藉由將蒸處固色製程的溫度調控在合適的範圍中，可使得染料達到較佳的擴散與固著效果。詳細而言，若蒸處固色製程的溫度太低，染料將因不具有足夠的能量而無法有效地擴散，且將使得染料不易固著於織物50的表面；若蒸處固色製程的溫度太高，染料易於未擴散前即固著於織物50的表面，從而影響織物50的染色均勻性。

在以下敘述中，將列舉本揭露的實施例1至實施例12的織物進一步說明。各實施例的織物是透過進行步驟S10至S30的染色處理而製備出來的。此外，各實施例的織物是網眼針織織物，且各實施例所使用的染料為昇華型分散染料。另外，各實施例的織物的噴霧給濕製程與蒸處固色製程的相對濕度為15%，溫度為180℃，且時間為11分鐘。各實施例所呈現的顏色如表一所示。

表一

	織物顏色
實施例1	淺藍色
實施例2	淺紅色
實施例3	淺黃色
實施例4	淺綠色
實施例5	淺紫色
實施例6	藍色
實施例7	紅色
實施例8	黃色
實施例9	綠色
實施例10	紫色
實施例11	黃綠色
實施例12	草綠色

以下將針對各實施例的織物進行各種測試與評估。實驗例1：織物的色力度值(K/S)及色差值(CMCΔE)評估

在本實驗例中，使用分光測色儀(Datacolor)對實施例1至實施例10的織物進行與織物的顏色深度相關的色力度值以及與織物的顏色色差相關的色差值的測量，其中織物的色力度值是透過在波長為400nm至700nm的可見光照射下測量織物的吸光度而得到的，而織物的色差值是透過於織物的表面採集4個取樣點進行Lab值測量並進行平均值計算而得到的，且每一個取樣點的圓周直徑為9mm至30mm間。各實施例的織物的測量結果如表二所示。

表二

	色力度值(K/S)	色差值(CMCΔE)
實施例1	16.5	0.24
實施例2	11.6	0.84
實施例3	7.2	0.34
實施例4	35.0	0.30
實施例5	23.1	0.13
實施例6	112.0	0.65
實施例7	110.5	0.25
實施例8	71.4	0.25
實施例9	120.8	0.35
實施例10	74.4	0.31

如表二所示，不論是深色還是淺色的織物，其色差值皆小於等於0.84，符合工業上所規範的標準。應瞭解到，相較於深色的織物而言，淺色的織物於單位面積下所配置的色點較少，因此較難達到良好的染色均勻性。然而，採用本揭露的使織物均勻染色的方法，可使得色力度值小於20的淺色織物具有小於等於0.84的色差值，亦即可使得淺色織物達到良好的染色均勻性。實驗例2：織物的色差值(CMCΔE)的再現性評估

在本實驗例中，使用分光測色儀(Datacolor)對實施例1至實施例10的織物分別進行兩次色差值的測量，以評估織物的色差值的再現性，其中織物的色差值的測量方法與實驗例1中所使用的色差值的測量方法相同，於此便不再贅述。各實施例的織物的測量結果如表三所示。

表三

	第一次測量的色差值(CMCΔE #1)	第二次測量的色差值(CMCΔE #2)
實施例1	0.24	0.49
實施例2	0.84	0.58
實施例3	0.34	0.49
實施例4	0.30	0.40
實施例5	0.13	0.39
實施例6	0.65	0.50
實施例7	0.25	0.17
實施例8	0.25	0.22
實施例9	0.35	0.17
實施例10	0.31	0.14

如表三所示，不論是深色還是淺色的織物，其兩次所測量出的色差值差的值皆小於0.26，具有良好的再現性。此外，各實施例的織物於第二次所測量出的色差值皆小於等於0.60，符合工業上所規範的標準。實驗例3：大尺碼織物的色差值(CMCΔE)評估

在本實驗例中，使用分光測色儀(Datacolor)對實施例5、實施例7至9以及實施例11至12的織物進行多次色差值的測量，其中實施例5、實施例7至9以及實施例11的織物尺碼為10碼，而實施例12的織物尺碼為20碼，其中織物的色差值的測量方法與實驗例1中所使用的色差值的測量方法相同，於此便不再贅述。各實施例的織物的測量結果如表四所示。

表四

	第一次測量的色差值(CMCΔE #1)	第二次測量的色差值(CMCΔE #2)	第三次測量的色差值(CMCΔE #3)
實施例5	0.26	0.27	0.50
實施例7	0.28	0.31	0.37
實施例8	0.38	0.39	0.54
實施例9	0.31	0.41	0.58
實施例11	0.18	0.27	0.42
實施例12	0.20	0.55	0.70

如表四所示，實施例5、實施例7至9以及實施例11至12的織物的色差值皆小於等於0.70，符合工業上所規範的標準。由此可知，本揭露的使織物均勻染色的方法可用於大尺碼的織物上，有利於織物的量產。實驗例4：織物的耐水洗牢度、耐乾摩擦牢度、耐濕摩擦牢度以及耐日光牢度評估

在本實驗例中，對實施例4、實施例9以及實施例10的織物進行水洗牢度、耐乾摩擦牢度、耐濕摩擦牢度以及耐日光牢度的測量，其中耐水洗牢度的測量是使用AATCC 61-2013-1A測試方法，耐摩擦牢度以及耐濕摩擦牢度的測量是使用AATCC 8-2016測試方法，而耐日光牢度的測量是使用CNS3845 L3074-1988測試方法。各實施例的織物的測量結果如表五所示。

表五

測試項目	測試結果
實施例4	實施例9	實施例10
耐水洗牢度	黑褪色	4.5	4.5	4.5
汙染	羊毛	4.5	4.5	4.5
壓克力	4.5	4.5	4.5
特多龍	4.5	4.5	4.5
尼龍	4.5	4.5	4.5
棉	4.5	4.5	4.5
醋酸	4.5	4.5	4.5
耐乾摩擦牢度	4.5	4.5	4.5
耐濕摩擦牢度	4.5	4.5	4.5
耐日光牢度	4以上	4以上	4以上

如表五所示，實施例4、實施例9及實施例10的織物對羊毛、壓克力、特多龍、尼龍、棉以及醋酸皆幾乎不發生顏色轉移，且其在耐乾摩擦牢度、耐濕摩擦牢度以及耐日光牢度測試後幾乎可維持其原本的顏色。由此可知，實施例4、實施例9及實施例10的織物在經由本揭露的使織物均勻染色的方法進行染色處理後，可具有相當程度的耐水洗牢度、耐乾摩擦牢度、耐濕摩擦牢度以及耐日光牢度，符合使用者的需求。

雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

50:織物 100:染色設備 110:給濕蒸處裝置 120:輸送元件 S10~S30:步驟

為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示根據本揭露一實施方式的染色設備的配置示意圖。第2圖繪示使用第1圖的染色設備使織物均勻染色的方法的流程圖。

國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

S10~S30:步驟

Claims

一種使織物均勻染色的方法，包括：對所述織物進行噴墨印花製程，使得染料以網點佈置的型態配置於所述織物的表面；對所述織物進行噴霧給濕製程，使得所述織物承接液滴；以及對所述織物進行蒸處固色製程，使得所述染料於所述織物的所述表面進行擴散，並固著於所述織物的所述表面，其中所述噴霧給濕製程與所述蒸處固色製程是同時進行。
如請求項1所述的使織物均勻染色的方法，其中所述蒸處固色製程的相對濕度介於15%至100%間。
如請求項1所述的使織物均勻染色的方法，其中所述染料為昇華型分散染料，且所述蒸處固色製程的相對濕度介於15%至30%間。
如請求項1所述的使織物均勻染色的方法，其中所述染料為高牢度型分散染料，且所述蒸處固色製程的相對濕度介於80%至100%間。
如請求項1所述的使織物均勻染色的方法，其中所述蒸處固色製程的溫度介於170℃至190℃間。
如請求項1所述的使織物均勻染色的方法，其中所述噴霧給濕製程及所述蒸處固色製程的總時間介於10分鐘至20分鐘間。
如請求項1所述的使織物均勻染色的方法，其中所述液滴的直徑介於5微米至200微米間。
如請求項1所述的使織物均勻染色的方法，更包括：對所述織物進行色力度值(K/S)分析以及色差值(CMC△E)分析。
如請求項8所述的使織物均勻染色的方法，其中對所述織物進行所述色力度值分析以及所述色差值分析包括：使用分光測色儀(Datacolor)對所述織物進行Lab值分析，其中所述Lab值分析是於所述織物採集4個取樣點進行Lab值測量並進行平均值計算，且每一所述取樣點的圓周直徑為9mm至30mm間。
如請求項8所述的使織物均勻染色的方法，其中當所述織物的所述色力度值小於20時，所述色差值小於等於0.84。