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基于蓝光固化的纺织品数码印花技术研究及展望
2014-12-15 15:22:31

浙江理工大学教授 邵建中

  数码印花技术的发展经历了从染料数码印花流程到颜料数码印花流程,再到光固化数码印花流程的过程。蓝光固化纺织品数码喷墨印花是结合数码喷印技术和可见光固化发展而来的,其特点是高效、安全,环保、低排放。

  通过对蓝光固化墨水及其性能的研究我们发现,自行组装的蓝光LED光源与CQ/EDB引发体系具有很好的光谱匹配性,有利于提高光引发效率;蓝光引发TMPTA聚合动力学研究表明,其Rp max与引发剂浓度和光强的0.5次方呈线性关系,但高引发剂浓度或高光强时,由于滤镜效应导致Rp max下降;在CQ/EDB浓度为0.5~1wt%时,基本能实现可见光引发体系对聚合体系的高效引发效果。

  在着色体系上,添加适当的分散剂可有效改善颜料在丙烯酸酯低聚物中的分散稳定性;颜料的加入会降低蓝光聚合体系的聚合反应速率;提高光强可弥补加入颜料带来的不利影响,改善颜料存在下蓝光聚合体系的聚合反应速率和最终的双键转化率。

  由此可见,用光固化低聚体和单体替代常规颜料喷墨印花墨水体系中的高分子粘合剂,避免了因粘合剂凝聚而造成的喷嘴堵塞问题;喷印后以蓝光引发低聚体和单体原位聚合并交联固化,取代常规颜料喷墨印花的高温固着,具有节能高效优势。

  自组装的蓝光LED光源与CQ/EDB引发体系具有很好的光谱匹配性,有利于提高光引发效率。自制的聚氨酯丙烯酸酯低聚体具有黏度低和蓝光聚合性能好的特点。基于PUA/HEA/IBOA或 HEMA三组分聚合体系可较好地满足纺织品对固化膜物理机械性能的要求;添加适当的分散剂有利于颜料在墨水体系中的高度分散和贮存稳定性,颜料对聚合性能的影响可通过增加光强进行改善;模拟数码喷印织物具有良好的轮廓清晰度,耐湿摩牢度达标。

  蓝光固化的纺织品数码喷墨印花具有节水节能、高效快速、织物适应性强等令人感兴趣的特点。然而,它的发展也必然面临许多挑战,“创新驱动、跨界融合”将是推进这一技术从实验室走向广阔的工业化应用的前提。

  当然,我们需要在实践中有更多的创新思维,如:添加第三组分碘盐进一步提高蓝光引发性能;合成一体化可见光引发剂解决小分子助引发剂迁移性;应用天然生物高分子光敏材料取代合成光敏物质;可见光固化装置的工业化开发等。


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