水性印刷油墨在紡織品涂料印花中的應(yīng)用

歐陽少敏

（荊楚理工學(xué)院，湖北 荊門 448000）

在我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略領(lǐng)導(dǎo)下，各個領(lǐng)域都朝著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，紡織品的印花也不例外。水性油墨以其無毒、環(huán)保的優(yōu)勢占領(lǐng)食品、煙酒、藥廠等包裝市場，在紡織品印花中也逐漸開始使用水性油墨，相較于水性印花涂料，水性油墨的優(yōu)點十分顯著。

1 水性油墨的優(yōu)勢

水性油墨主要是由顏料、連接料、助劑等物質(zhì)組成。顏料為油墨提供顏色，連接料保障了油墨的轉(zhuǎn)移性，其中，連接料分為水稀釋型和水分散型。水稀釋型可以使用丁烯二酸樹脂、紫膠、水溶性丙烯酸樹脂等樹脂；水分散型連接料是通過單體聚合在水中乳化所得，呈水包油乳液型。

水性油墨的附著力、柔軟性、彈性、耐水洗性等都比較好，墨性穩(wěn)定，不易燃不易爆，干燥迅速，在印刷表面殘留的毒物較少，幾乎不會釋放揮發(fā)性有機化合物（Volatile Organic Compounds，VOC），健康環(huán)保，可應(yīng)用于T恤等貼身衣物的印花。水性油墨主要體現(xiàn)3種優(yōu)勢：不污染環(huán)境、減少有害物殘留、降低成本。

1.1 不污染環(huán)境

VOC是大氣污染中的主要污染源，普通油墨會釋放大量VOC，而水溶性油墨是以水作為載體，所以，在生產(chǎn)和投入使用的過程中都不會釋放VOC。對于低濃度的VOC釋放，一般油墨制造廠不會采取高成本的處理方法，如活性炭吸附，而是直接排放到大氣中去，對大氣產(chǎn)生了很大的污染。在印刷過程中，印刷機上方高濃度的VOC可以通過微生物或者催化燃燒等方法處理，但是在車間中的低濃度VOC就直接排入到空氣中。而水性油墨不會污染環(huán)境。

1.2 減少有害物殘留

由于水性油墨中沒有有機溶劑，減少了印刷品表面的有害物質(zhì)殘留，能夠保證食品安全，所以，被廣泛應(yīng)用在煙酒、食品、藥品以及兒童玩具等包裝印刷中，更好地保障了商品的安全性。隨著生活水平的提高，人們對食品安全的重視度也越來越高。傳統(tǒng)的溶劑型油墨難以達到當(dāng)前的食品衛(wèi)生安全標準，水性油墨環(huán)保健康的特點得到凸顯。

1.3 降低成本

一方面，水性油墨能夠在較薄的墨膜上進行沉積，所以，在單位面積印刷中水性油墨消耗的油墨量較少，與溶劑型油墨相比，水性油墨的涂布量減少了10%左右。在印刷過程中，清洗印版時，溶劑型油墨需要有機溶劑，而水性油墨只需要水就可以，所以水性油墨更加節(jié)約、經(jīng)濟。另一方面，一些印刷企業(yè)在采購油墨時，只看表面油墨價格，忽視了其他方面的消耗。以白墨為例，白墨單價較為便宜，但在實際的印刷過程中，要保證印品的遮蓋力，所以，在使用白墨時，就需要更深的印版，導(dǎo)致墨層加厚，印刷速度較慢，不僅耗費油墨，而且產(chǎn)量難以提升，導(dǎo)致印刷成本增加。所以，水性油墨在降低成本方面，比其他油墨更加優(yōu)良[1]。

2 水性印刷油墨在紡織品涂料印花中的應(yīng)用

2.1 印花清晰度

由于水性印刷油墨的轉(zhuǎn)移度較好，所以黏度較低，而且由于其更加接近牛頓型流體，即切應(yīng)力與變形速率成正比的低黏性流體，如果將水性印刷油墨直接應(yīng)用于紡織品印花，就會因為紡織品表面密集的孔隙，在纖維之間形成毛細管；而水性印刷油墨具有較好的流動性，會滲透到纖維的內(nèi)部，出現(xiàn)滲擴，進而影響紡織品的印花質(zhì)量，可能會出現(xiàn)紋理不清晰或者背滲的情況。所以，在將水性印刷油墨應(yīng)用到紡織品涂料印花之前，就需要對水性印刷油墨進行處理。為了方便轉(zhuǎn)移而降低黏度，在剪切力消失之后黏度增強，確保紡織品印花的清晰度。

向水性印刷油墨中科學(xué)、合理地加入一些假塑性增稠劑，就可以實現(xiàn)該目標。實驗表明，增稠劑加入量與背滲率呈反比關(guān)系，也就是說，增稠劑用量越多，背滲率越低，印花的清晰度也越高，但是增稠劑的添加量也有一定的范圍，并不是越多越好。當(dāng)增稠劑的用量達到一定水平時，印花的清晰度以及背滲率都達到峰值，如果在此基礎(chǔ)之上繼續(xù)添加增稠劑，水性油墨的流動性就會變得很差，導(dǎo)致在三角形等有尖端的印花模板中，尖端浸潤性也隨之變差，使得印花的圖形不完整，影響印花質(zhì)量。在印刷過程中，應(yīng)該根據(jù)實際情況，控制增稠劑的用量，確保紡織品涂料印花中圖片的完整度和清晰度。

2.2 柔軟度和耐摩擦色牢度

在水性印刷油墨中，顏料和纖維連接的牢固度是十分重要的，對紡織品的質(zhì)量有重要的影響。聚合物乳液在水性印刷油墨中就是發(fā)揮該作用的，聚合物乳液能夠保障印花產(chǎn)品的耐干、濕摩擦牢固度。聚合物乳液是以水為分散介質(zhì)，所以無毒、安全、對環(huán)境無污染。但是，由于聚合物乳液在和涂料結(jié)合之后會形成膜，折光率的大小會有所改變，進而對顏料的折光指數(shù)產(chǎn)生一定影響，導(dǎo)致紡織品涂料印花的顏色、飽和度等相關(guān)指數(shù)有所改變，影響印花的質(zhì)量，所以，在添加聚合物乳液的時候一定要控制好用量。實驗表明，印花的耐干、濕摩擦色牢度與聚合物乳液的用量成正比，即聚合物乳液添加得越多，印花的耐干、濕摩擦色牢度越高。但是，當(dāng)聚合物乳液的添加量超過50%時，聚合物乳液會成膜過厚、遮蓋力度較強，導(dǎo)致印花的鮮艷度和強度受到影響而變暗。所以，為了保障紡織品涂料印花的質(zhì)量，在使用聚合物乳液時，一定要控制好用量[2]。

由于水性印刷油墨與染料印花不同，不是顏料與纖維結(jié)合形成圖案，而是通過聚合物的作用，將顏料與纖維黏連在一起。在不斷向水性印刷油墨中添加聚合物乳液時，涂層隨之不斷加厚，會導(dǎo)致紡織品的印花部分變厚，印花的柔軟度下降，手感變差。無論是什么種類聚合物形成的涂層，都會對印花的柔軟度產(chǎn)生一定的影響。為改善這一問題，通常會在紡織品涂料印花處理中加入柔軟劑來使紡織品涂料印花的手感變?nèi)彳?。但是，柔軟劑對纖維的靜、動摩擦系數(shù)有所影響，纖維之間的微細結(jié)構(gòu)也比較容易移動，會對紡織品印花涂層的牢固度產(chǎn)生影響，過量的柔順劑會使印花的耐干、濕摩擦色度降低，影響印花質(zhì)量。實驗發(fā)現(xiàn)，柔軟度與柔順劑的用量成正比，而印花的耐干、濕摩擦色牢度與柔順劑用量成反比，也就是說，柔順劑添加得越多，柔軟度越好，但印花的耐干、濕摩擦性能越差，這是柔軟劑吸附在纖維表面，占據(jù)了聚合物的吸附空間導(dǎo)致的。在利用水性油墨進行紡織品印刷時，一定要平衡好聚合物乳液與柔軟劑的用量，在保障印花耐干、濕摩擦的牢固性基礎(chǔ)上，盡量提高紡織品的柔軟度。

2.3 印花皂洗色牢度

在水性印刷油墨的應(yīng)用中，為了保證印花中的涂料能夠均勻分散，并且在儲存時保持穩(wěn)定，需要加入適量的浸潤分散劑。浸潤分散劑是一種常用于水性印刷油墨中的化學(xué)品，為清澈黃色液體。分散無機顏料的能力十分優(yōu)秀，而且能夠提高色彩的強度，增加顏料儲存的穩(wěn)定性，具有一定的防水性。然而，在樹脂成膜時，這類活性劑會向表面移動，導(dǎo)致印花表面有密集的親水基，當(dāng)對紡織品進行皂洗時，親水基極易與水結(jié)合，導(dǎo)致印花涂層出現(xiàn)脫落、裂紋或者褪色的情況，使得紡織品涂料印花受皂洗影響嚴重，影響紡織品的質(zhì)量。所以，要對浸潤分散劑的用量進行控制，在保障紡織品涂料印花存儲穩(wěn)定的情況下，盡量減少浸潤分散劑的用量。實驗表明，當(dāng)浸潤分散劑用量為0.3%時，水性油墨中的顏料粒子>50 μm，水性印刷油墨體系極不穩(wěn)定，皂洗的穩(wěn)定度和存儲的穩(wěn)定度都極低；當(dāng)逐漸增加浸潤分散劑的用量時，印花的皂洗穩(wěn)定度和油墨體系穩(wěn)定度也在逐漸增加；當(dāng)浸潤分散劑的用量達到一定程度時，油墨體系穩(wěn)定性和皂洗穩(wěn)定度達到峰值；當(dāng)進一步提高浸潤分散劑的用量時，油墨體系的穩(wěn)定性不變，而皂洗穩(wěn)定度由于表面親水基密集程度的增大而降低，背滲率也驟然提高。所以，在水性油墨體系中加入浸潤分散劑時，一定要確保用量適宜[3]。

3 結(jié)語

水性印刷油墨作為一種環(huán)保、健康的油墨，運用到紡織品涂料印花中，不僅能夠使紡織品更加健康，而且有效拓展了水性油墨的市場范圍。在水性印刷油墨體系中添加適量的輔助劑，使得水性油墨能夠在紡織品涂料印花中得到更好的應(yīng)用。相信在對水性印刷油墨不斷的探索中，我國紡織涂料印花產(chǎn)業(yè)將會朝著更加環(huán)保、健康的方向發(fā)展。