噴墨印花墨水的主要成分為:著色劑、保濕劑、表面活性劑、分散劑、去離子水。
根據所用的著色劑,可分為染料墨水和顏料墨水兩大類。如酸性染料墨水、活性染料墨水、分散染料墨水等都屬于染料墨水。
中國市場上數碼噴墨印花墨水主要是分散(含轉印和直噴)墨水、活性墨水、酸性墨水和涂料墨水。據統計截止到2023年,目前市場上分散墨水約占70.7 %(其中64%為用于轉印的熱升華墨水,6.7%為用于直噴的高溫分散墨水),活性墨水約占15.3%,顏料墨水約占10.9%,酸性墨水約占3.1%。

2023年中國紡織品數碼噴墨印花墨水市場份額
(資料來源:中國印染行業協會)
1、分散墨水
分散染料墨水主要由分散染料、分散劑、共溶劑和去離子水等組成,且染料粒子的大小與分布情況對墨水的均勻度有較大的影響。廣泛用于滌綸、錦綸和醋酯纖維等合成纖維的染色和印花。
(1)熱升華墨水
分散染料墨水與轉移印花紙結合的熱轉印技術,是目前數碼噴墨印花最主流、最成熟的方式。熱升華轉印工藝,是在印花機上將圖案打印到涂有涂層的轉印紙上,再通過熱轉印機(高溫高壓)將圖案轉移到滌綸織物上。

熱升華轉印過程
優點:
①不易堵塞噴頭,打印速度快;
②色彩鮮艷:轉印過程色彩還原度高,圖案清晰完整;
③生產效率高,次品率低:打印和轉印可分開同時進行,如有次品在打印在熱升華轉印紙上時就能被截留。
缺點:
①熱轉印紙主要依賴進口,價格較貴,而國產的轉印紙與國外的轉印紙在質量上仍有一定的差距,研發技術還有待進一步發展;
②熱轉印紙會引起環境污染問題。
(2)高溫分散墨水
高溫分散墨水的著色色粉為高溫型分散染料,具有良好的熱穩定性,所以其對應的印花產品的穩定性與顏色持久性也較好,不會出現二次升華現象?;诃h保考慮,這種不需要轉印紙的坯布直噴生產模式已成為未來的發展趨勢。
直接噴墨印花工藝,將分散染料墨水直接噴印到經過預處理的滌綸織物上,然后進行汽蒸固色和水洗。

熱轉移印花和直接噴墨印花工藝流程圖
優點:手感更柔軟,省略了轉印紙的成本和步驟,更環保。
缺點:顏色深度不夠,清晰度達不到要求等;對織物預處理和設備要求較高。
2、活性墨水
活性染料墨水是目前數碼印花應用領域內使用最廣泛的一種墨水,它除了用于棉、麻、粘膠等纖維素纖維外,還可以用于羊毛、蠶絲等蛋白質纖維。
需要在織物上進行預處理(上漿),打印后進行汽蒸,使染料與纖維發生化學反應而固色,最后進行水洗以去除未固著的染料。
優點: 色彩鮮艷,色牢度好,手感柔軟;活性染料以共價鍵與纖維結合,具有優良的耐水洗、耐摩擦牢度;是棉、絲等面料數碼印花的首選。
缺點:工藝流程長,會產生大量廢水,環保壓力較大。

活性墨水
3、酸性墨水
酸性染料墨水主要由無鹽的高純度染料、共溶劑和去離子水等組成。酸性染料分子結構中含有磺酸基等強水溶性基團,水溶性好,色譜齊全,色澤鮮艷。工藝與活性染料墨水相似,織物也需要預處理、汽蒸固色和后道水洗,且需要在酸性條件下固色。目前酸性墨水生產廠家少、技術不夠成熟,在市場上應用相對較少。
主要應用于蛋白質纖維(如羊毛、真絲)和聚酰胺纖維(如尼龍、錦綸)的數碼印花。常見于高檔絲綢服飾、羊毛圍巾、泳裝、旗幟和戶外運動服(如尼龍登山服)等。
優點:在尼龍和絲綢上能獲得非常鮮艷的色彩和優異的色牢度。
缺點:配制過程中染料分子易發生聚集,對理化性能造成影響;需要預處理,工藝流程較長。
4.顏料墨水
與染料墨水不同,顏料墨水的配方中有許多粘合劑(通常在墨水內或通過后處理添加),其工藝原理是借助粘合劑將顏料粒子固著在纖維上,形成一層密集的薄膜。所以顏料墨水適用于各種纖維,只需要打印后烘干/焙烘即可,不需要復雜的前處理和后整理工藝。
優點:
①適用性廣,理論上可以用于任何纖維(棉、滌綸、混紡等),尤其適合混紡面料;
②工藝流程短、耗水耗能量小,幾乎無污水排放。
缺點:
①耐濕摩擦牢度和耐洗牢度較差,且手感較硬。目前可通過采用聚合物對顏料進行微膠囊化加工,或通過使用非離子、陰離子、陽離子分散劑對顏料表面進行處理,以及研制顏料墨水專用固色劑的方法解決以上問題;
②顏色鮮艷度和飽和度通常略低于活性/酸性墨水。

不同種類墨水代表性品種及墨水典型配方
小結
噴墨印花墨水是數碼噴墨印花生產過程中的主要耗材之一,在印花設備和配套軟件的研究與開發日臻完善的同時,印花墨水的研究成為了數碼噴墨印花技術產業化發展的重要因素。墨水的經濟性與環保性是噴墨印花技術發展的一大難點,未來我們仍需重點關注和研究。
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粉體圈七七
作者:粉體圈
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