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本文目錄一覽：

1、pos機(jī)油墨壽命

pos機(jī)油墨壽命

用各種醇配制的活性油墨，用于改善棉織物的性能和印刷質(zhì)量

摘要

具有理想物理和化學(xué)性能的配方油墨對(duì)噴墨打印具有重要意義，可賦予織物預(yù)期的圖像質(zhì)量和色彩性能。這里，優(yōu)選選擇各種水溶性醇并將其引入反應(yīng)性油墨中，以改善油墨的物理和流變性能以及棉織物的印刷質(zhì)量。在這項(xiàng)研究中，廣泛研究了不同沸點(diǎn)的醇對(duì)油墨流變性能、干燥行為和儲(chǔ)存穩(wěn)定性的影響。此外，還評(píng)估了打印圖像的性能，包括顏色強(qiáng)度、固色率、油墨滲透和輪廓清晰度。結(jié)果表明，含有甘油、二甘醇和三甘醇的油墨蒸發(fā)速度較慢，但貯存穩(wěn)定性和固色值會(huì)降低。在活性染料油墨中加入醇可以增加油墨的滲透性，降低線條圖像質(zhì)量。含1,2-丙二醇的中沸點(diǎn)油墨能有效地滿足反應(yīng)性油墨的各種性能，提高棉織物上的固色率和印刷質(zhì)量。此外，這些發(fā)現(xiàn)有助于正確選擇含醇活性油墨，并為印刷行業(yè)的技術(shù)人員和研究人員提供有價(jià)值的信息。

關(guān)鍵詞

活性染料噴墨墨水，水溶性醇類，物理性能，棉織物的印刷質(zhì)量

產(chǎn)品方面，需要考慮很多因素，如噴墨打印頭、油墨、織物預(yù)處理和后處理技術(shù)。Park等人3討論了參數(shù)對(duì)聚酯織物上印刷線條噴墨打印質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)圖像質(zhì)量取決于織物結(jié)構(gòu)、整理和墨水類型。線路接口單元

蘇州大學(xué)紡織服裝工程學(xué)院現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，蘇州，中國(guó)

通訊作者：

陳國(guó)強(qiáng)，蘇州市仁愛路199號(hào)蘇州大學(xué)紡織服裝工程學(xué)院現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，郵編215123。

電郵：chenguojiang@suda.edu.cn

等人4揭示了織物預(yù)處理與墨滴擴(kuò)散之間的關(guān)系，并證明預(yù)處理劑增強(qiáng)了海藻酸鈉控制墨滴擴(kuò)散的能力，從而改善了顏色性能。Yuen等人5,6研究了預(yù)處理膏含量和四種顏色的蒸煮時(shí)間等因素的影響。結(jié)果表明，不僅個(gè)別因素影響最終顏色得率，而且各因素之間的交互作用也起作用。

此外，油墨配方是設(shè)計(jì)數(shù)字噴墨打印系統(tǒng)的另一個(gè)挑戰(zhàn)。油墨設(shè)計(jì)受噴射性能、操作可靠性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性的影響。通常根據(jù)噴頭設(shè)計(jì)確定的各種參數(shù)制備油墨。7由于噴嘴直徑通常較小，分辨率要求較高，因此對(duì)油墨的粘度、表面張力、濃度和含有雜質(zhì)（鹽）的要求較高。其他必須控制的因素包括電導(dǎo)率、pH值和干燥速度。此外，紡織油墨必須具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性和在織物上的優(yōu)良印刷質(zhì)量。因此，各種類型的添加劑，如表面活性劑、pH緩沖劑、防塌殺菌劑和水溶性聚合物，已用于紡織品噴墨墨水中，以滿足墨水的上述性能。在紡織噴墨打印油墨中，活性油墨因其優(yōu)異的水溶性、相對(duì)較低的價(jià)格、較高的耐洗牢度和耐摩擦牢度以及美麗的亮度而成為最受歡迎的油墨之一。許多研究人員已經(jīng)探索了活性油墨成分對(duì)噴墨打印性能和色彩性能的影響。Soleimani Gorgani和他的同事8,9指出，油墨配方中活性染料的結(jié)構(gòu)在印花棉上吸附染料的百分比中起著重要作用。Park等人10,11闡明了紡織品噴墨墨水中染料與水溶性聚合物的相互作用，并研究了染料/添加劑相互作用與噴墨墨墨滴形成之間的關(guān)系。油墨的物理性質(zhì)決定了墨滴的形成和印刷質(zhì)量，12、13和油墨添加劑對(duì)墨滴的形成和印刷精度有很大影響。14

為了防止?jié)撛诘亩氯⒄{(diào)整油墨的流變性，向活性染料油墨中添加了各種比例的可混溶溶劑、低蒸汽壓、良好的染料溶液和保水性能。15,16首先，添加醇會(huì)影響油墨的粘度和表面張力。粘度是最難調(diào)節(jié)的參數(shù)，其最佳值因打印頭技術(shù)而異。高粘度會(huì)導(dǎo)致液滴形成問(wèn)題；低粘度會(huì)導(dǎo)致速度不均勻。17表面張力是打印機(jī)墨水的另一個(gè)關(guān)鍵因素。它在液滴形成過(guò)程中起著重要作用，并且在液滴從孔口到基板的過(guò)程中對(duì)液滴的穩(wěn)定性起著重要作用。第二，當(dāng)使用低沸點(diǎn)的醇時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)在于油墨的干燥性能良好，油墨應(yīng)盡快干燥而不擴(kuò)散或羽化，以防止其在織物上降落時(shí)產(chǎn)生模糊圖像，并且可以提高圖像的清晰度和色彩亮度；但是，粘附在噴頭噴嘴附近的油墨的干燥速度會(huì)加快，噴嘴可能會(huì)堵塞。通常，對(duì)于按需滴墨（DOD）打印頭，由噴嘴尺寸定義的墨水表面積較小，如果滴墨之間的閑置時(shí)間較長(zhǎng)，墨水將逐漸干燥，形成由染料組成的結(jié)晶外殼。最后，對(duì)于活性油墨，一個(gè)常見的問(wèn)題是活性基團(tuán)容易水解。油墨配方中含有羥基的醇在儲(chǔ)存期間以及在加熱和堿性條件下發(fā)生的反應(yīng)和固定步驟期間將與部分活性染料發(fā)生反應(yīng)。如果活性染料的一部分被水解或醇解，則著色劑將無(wú)法有效地固定在織物上，印刷圖像的顏色也不會(huì)最佳。18因此，必須謹(jǐn)慎選擇水溶性醇，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的液滴形成和可靠穩(wěn)定的油墨，并具有優(yōu)異的最終使用性能。

研究了不同沸點(diǎn)的水溶性醇對(duì)棉織物油墨性能和圖像質(zhì)量的影響。為此，我們選擇了二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、甘油、己二醇和異丙醇來(lái)配制油墨。其中，異丙醇為低沸點(diǎn)（<100°C）醇，而二甘醇、三甘醇和甘油為高沸點(diǎn)（>240°C），其他三種醇為中沸點(diǎn)。首先，配制了八種油墨（含和不含七種醇），并測(cè)量了油墨的物理性能、流變性能和儲(chǔ)存穩(wěn)定性。其次，對(duì)純棉印花織物的圖像質(zhì)量（顏色性能、固色率、油墨滲透性、輪廓清晰度和色牢度）進(jìn)行了評(píng)估。了解水溶性醇的類型對(duì)油墨性能和印刷織物顏色外觀的影響，為工業(yè)技術(shù)人員和研究人員提供有價(jià)值的信息。

實(shí)驗(yàn)材料

不同的醇包括二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、甘油、己二醇和異丙醇。由中國(guó)國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。主要物理性質(zhì)詳見表1。

油墨選用C.I.活性紅3:1。該染料由中國(guó)Everlight Advanced Chemicals Ltd.純化和供應(yīng)。用于油墨配方的其他化學(xué)品

表1。噴墨墨水成分的物理性質(zhì)（20°C）。

含酒精飲料

分子量（g/mol）

密度（g/cm3）粘度（mPa·s）

表面張力

（百萬(wàn)/米）

標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)（°C）

二甘醇

106.1

1.118

38.4

48.5/25°C

245.0

三甘醇

150.2

1.127

47.8

45.2

288.3

甘油

92.1

1.263

243.0

63.3

291.0

1,2-丙二醇

76.1

1.036

56.0

38.0

187.3

1,3-丁二醇

90.1

1.004

130.3

37.1

209.0

己二醇

118.2

0.920

34.4

33.8

197.0

異丙醇

60.1

0.786

2.4

21.7

83.0

表2。化學(xué)公司

地位和財(cái)產(chǎn)

不同顏色的油墨

酒精。

化學(xué)濃度（%）

性質(zhì)

油墨號(hào)溶劑Surfynol 465 pH緩沖液

聚乙烯吡咯烷酮K30

水

粘度（mPa·s）

表面張力

（百萬(wàn)/米）

酸堿度

電導(dǎo)率（μs/cm）

A0 0 1 0.5

2.5

86.0

3.32

34.0

6.98

16.22

A1 20 1 0.5

0

68.5

3.03

34.4

6.90

10.10

A2 20 1 0.5

0

68.5

3.31

34.3

7.00

9.56

A3 20 1 0.5

0

68.5

3.72

36.6

7.18

8.39

A4 20 1 0.5

0

68.5

4.46

34.1

7.10

7.73

A5 20 1 0.5

0

68.5

3.84

29.6

7.14

7.56

A6 20 1 0.5

0

68.5

2.94

30.6

7.12

10.05

A720.5

0

68.5

3.23

35.5

7.20

8.74

A1：二甘醇；A2：三甘醇；A3:1,3-丁二醇；A4：己二醇；A5：異丙醇；A6：甘油；A7:1,2-丙二醇；PVP:

聚乙烯吡咯烷酮K30。

分別以三乙醇胺（TEA）作為pH調(diào)節(jié)劑和聚乙烯吡咯烷酮K30（PVP，平均分子量40000）作為粘度調(diào)節(jié)劑。TEA和PVP購(gòu)自中國(guó)上海誠(chéng)誠(chéng)生物科技有限公司。Surfynol 465由65 wt%的環(huán)氧乙烷和Surfynol 104組成。它是一種含有環(huán)氧乙烷的非離子表面活性劑，用作表面活性劑。surfynol 465的商業(yè)產(chǎn)品購(gòu)自中國(guó)深圳市威圖樂(lè)實(shí)業(yè)有限公司。除非另有說(shuō)明，所有使用的化學(xué)品均為分析試劑級(jí)，完全溶解于水溶液中。

使用由中國(guó)上海紡織工業(yè)技術(shù)監(jiān)督研究所提供的100%燒毛、退漿、沖刷和漂白的平紋棉織物（88.9根/英寸（經(jīng)）×78.74根/英寸（緯），重量191.5克/平方米）。

油墨配方制備

對(duì)于所有油墨，使用了10%的染料，這是活性油墨可接受的染料濃度。使用表2中的配方制備七種醇濃度為20%的油墨。所有百分比均基于體重/體重。在室溫下攪拌成分混合物30分鐘，并將磁力攪拌器速度調(diào)整至約600 r/min。然后，通過(guò)0.45-μm過(guò)濾器和0.2-μm過(guò)濾器過(guò)濾墨水，以防止測(cè)量和打印前噴嘴堵塞。添加二甘醇、三甘醇、1,3-丁二醇、己二醇、異丙醇、甘油和1,2-丙二醇的油墨配方號(hào)分別為A1、A2、A3、A4、A5、A6和A7。

油墨性能表征

油墨的粘度和流變特性是使用具有同心圓柱幾何形狀的Rheolab QC流變儀（DG42；Anton Paar，奧地利）測(cè)量的。在400 s的受控剪切速率下重復(fù)三次粘度測(cè)量?1.使用自動(dòng)表面張力分析儀（BZY-1；中國(guó)上海恒平儀器儀表廠）測(cè)量油墨的表面張力，并重復(fù)三次。使用數(shù)字pH計(jì)（SevenMulti）測(cè)量油墨的pH值和電導(dǎo)率?, 梅特勒·托萊多公司，瑞士）。所有上述試驗(yàn)均在20±2°C的溫度下進(jìn)行。

通過(guò)將2±0.01 g墨水放置在培養(yǎng)皿（直徑35 mm）中，恒溫20±2°C，濕度65±2%，并在120小時(shí)內(nèi)定期觀察重量，在實(shí)驗(yàn)室模擬墨水蒸發(fā)損失（干燥行為）。油墨蒸發(fā)試驗(yàn)的另一個(gè)觀察結(jié)果是殘余干燥油墨的物理形態(tài)。在20±2°C和65±2%的溫度下儲(chǔ)存油墨14天后，拍攝干燥油墨的物理形態(tài)照片，并測(cè)試每種油墨的剩余重量。

在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)配方進(jìn)行監(jiān)測(cè)是評(píng)估油墨儲(chǔ)存穩(wěn)定性的一種廣泛接受的方法。19油墨在室溫20±2°C和濕度65±2%的條件下保存。

印刷工藝

織物前處理化學(xué)品包括海藻酸鈉、尿素、碳酸氫鈉、硫酸鈉和抗蝕劑，均為工業(yè)級(jí)，從中國(guó)國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司購(gòu)買。所有棉花樣品均使用中國(guó)Rapid Precision Machinery Co.，Ltd.制造的填充機(jī)填充在預(yù)處理打印膏中（70%上?。?。糊劑溶液含有20 g/L海藻酸鈉、80 g/L尿素、10 g/L碳酸氫鈉、20 g/L硫酸鈉、10 g/L抗蝕劑和去離子水。用預(yù)處理液填充樣品后，在100°C下在烘箱中干燥5分鐘。在印刷之前，樣品在65%的濕度和20°C的溫度下處理24小時(shí)。

噴墨打印在1200 dpi的噴墨打印機(jī)（Epson Stylus Photo R330）上進(jìn)行，并使用表2中所示的墨水配方。該打印機(jī)為DOD型微壓電打印機(jī)，由日本精工愛普生公司制造。

后處理如下：讓樣品風(fēng)干5分鐘，并用實(shí)驗(yàn)室DHE蒸汽機(jī)（瑞士馬蒂斯）在100°C下蒸15分鐘。進(jìn)行洗滌程序以去除未固定和水解的活性染料。這包括初始冷洗、70°C下熱洗5分鐘、90°C下在皂洗劑（2 g/L）水溶液中熱洗15分鐘、溫?zé)釠_洗，最后冷沖洗。然后干燥樣品進(jìn)行評(píng)估。

印刷質(zhì)量評(píng)價(jià)

使用HunterLab UltraScan PRO（美國(guó)Hunter Associates Laboratory，Inc.）反射分光光度計(jì)（發(fā)光體D65，10標(biāo)準(zhǔn)觀察者，d/8°球面幾何）評(píng)估印刷樣品的顏色強(qiáng)度（K/S）。每個(gè)樣品折疊兩次以獲得四倍厚度，并取四個(gè)讀數(shù)的平均值。印花織物的顏色強(qiáng)度由印花樣品表面在最大吸收波長(zhǎng)（λ=545 nm）處的K/S值表示。最大值

墨水滲透表示為滲透系數(shù)（PF），并根據(jù)方程式（1）計(jì)算，該方程式通過(guò)計(jì)算從印刷品背面獲得的K/S值與從印刷品正面獲得的相應(yīng)值的比率來(lái)確定

（K/S）b×100%（1）

PF=（K/S）f

式中，（K/S）b是印刷品背面的K/S值，（K/S）f是印刷品正面的K/S值。20

根據(jù)固定前后從棉織物中提取的墨水的吸光度值測(cè)量固定率。使用兩種尺寸為5×5 cm2的方形印花織物來(lái)估計(jì)固定率。一種織物在印花后立即洗滌，以獲得織物上印花的染料總量，并用去離子水將溶液稀釋至250 mL。另一種織物進(jìn)行印花和蒸煮，然后洗滌和皂洗，以獲得染料總量，而不固定在織物上，用去離子水將洗滌液和肥皂液稀釋至相同體積的250ml。然后，使用紫外線（UV）2550分光光度計(jì)（日本島津）在最大吸收波長(zhǎng)（λ=535nm）處測(cè)定最大吸收率。根據(jù)方程式（2）21確定吸附染料固定的百分比最大值

A0? ×100% (2)A.1

F=

A0

式中，A0是固定前從織物（5×5 cm2）中提取的油墨溶液的吸光度，A1是固定后從織物（5×5 cm2）中提取的油墨溶液的吸光度，包括第一次洗滌溶液的吸光度和肥皂液的吸光度。

為了比較印花織物的輪廓清晰度，測(cè)量了寬度為0.2×15mm2、0.35×15mm2和0.5×15mm2的八條線作為寬度。線寬定義為從一個(gè)邊緣閾值到另一個(gè)邊緣閾值（圖1）垂直于線測(cè)量的線的寬度。使用VHX-1000超高倍率鏡頭變焦3D顯微鏡（日本凱恩斯）測(cè)量經(jīng)緯兩個(gè)方向上印刷圖案線的寬度，放大率為100。

還使用UltraScan PRO反射分光光度計(jì)評(píng)估打印樣品的L*（亮度）、a*（紅色-綠色值）和b*（黃色-藍(lán)色值）顏色坐標(biāo)以及ΔE值。

使用水洗Tec-P牢度測(cè)試儀（Roaches International，England），采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法ISO 105C06:2010 A1S測(cè)定印花織物的水洗牢度。摩擦牢度是在平板上測(cè)量的

Y571B摩擦牢度儀（南通宏達(dá)）

（中國(guó)實(shí)驗(yàn)儀器有限公司）符合ISO 105-X12:2016。根據(jù)ISO 105-B02:2014（方法3），在暴露條件A1下，使用Atlas XenoTest Alpha（美國(guó)SDL Atlas）耐光牢度測(cè)試儀評(píng)估耐光色牢度。

圖1。印刷線路質(zhì)量測(cè)量的模式和原理。

結(jié)果和討論不同醇類油墨的性能

對(duì)于所有油墨，使用10%的染料。表2總結(jié)了含有七種不同類型醇的油墨的組成和性能。考察了醇對(duì)油墨導(dǎo)電性、pH值、粘度和表面張力的影響。

在相同濃度下，七種醇對(duì)油墨粘度的影響不同。這些差異可能與醇的分子量、分子的極性、分子結(jié)構(gòu)、分子形狀等有關(guān)。不添加任何添加劑的初始10%染料溶液的粘度為1.55mpa·s。墨水A6的粘度值最小，因?yàn)楦视偷臉O性最高，與水分子的極性差異最小，所以它對(duì)混合體系的粘度影響最小。相反，己二醇分子具有較低的極性和較大的分子量。在溶液中更容易與染料大分子形成氫鍵，使A4油墨具有最大粘度值。因此，可以通過(guò)選擇不同的醇來(lái)調(diào)整油墨的粘度，以滿足打印頭的噴射要求。

初始10%染料溶液和1%surfynol 456的表面張力分別為68.2和34.5 mN/m，與純水相比，純水在20°C時(shí)的表面張力為72.5 mN/m。油墨中添加的醇不是影響油墨表面張力的主要因素。然而，從表2可以看出，不同的醇對(duì)油墨的表面張力有不同的影響，這主要與醇分子的極性、親水性以及溶劑本身的表面張力有關(guān)。

對(duì)于DOD打印機(jī)，活性油墨的導(dǎo)電性應(yīng)盡可能小，以盡量減少含鹽量。高鹽含量超過(guò)1.0%會(huì)對(duì)印刷行為產(chǎn)生負(fù)面影響，高鹽含量也會(huì)導(dǎo)致噴嘴堵塞。當(dāng)鹽含量高于1%–1.5%時(shí)，16.8–26.5 ms/cm的電導(dǎo)率會(huì)對(duì)印刷性能產(chǎn)生負(fù)面影響。16不含酒精的油墨A0的電導(dǎo)率為16.22μs/cm，染料得到了高度純化。隨著乙醇的加入，油墨的導(dǎo)電性降低。由于水的極性強(qiáng)度高于醇的極性強(qiáng)度，添加醇會(huì)導(dǎo)致染料離子的導(dǎo)電性降低，因此溶液的導(dǎo)電性降低。22各種醇對(duì)溶液的導(dǎo)電性有不同的影響，主要是因?yàn)榇嫉臉O性強(qiáng)度不同。乙醇分子的極性強(qiáng)度越強(qiáng)，與染料分子的氫鍵就越強(qiáng)，這使得染料在溶液中更容易電離，因此溶液的導(dǎo)電性就越大。

水基油墨的pH值很重要，因?yàn)樗鼤?huì)影響染料的溶解性并引起腐蝕。如果允許強(qiáng)堿性或酸性油墨與打印頭直接接觸，它們可能會(huì)腐蝕金屬。為了避免這些問(wèn)題，通常將水基油墨的pH值調(diào)整為中性或弱堿性。此外，如果活性油墨的pH值過(guò)高，則油墨的儲(chǔ)存壽命將極為有限，因?yàn)槿玖蠒?huì)迅速水解為非活性形式，留下沉淀物，堵塞噴嘴并降低印花織物的顏色深度。如表2所示，在向八種油墨中添加0.5%的TEA緩沖溶液后，所有油墨的pH值在6.9至7.2的相似范圍內(nèi)。

油墨的流變特性

理想的油墨必須表現(xiàn)出牛頓流變性才能可靠地用于印刷。在增加剪切速率值的情況下，油墨應(yīng)表現(xiàn)出相當(dāng)穩(wěn)定的粘度，而剪切應(yīng)力和剪切速率之間的關(guān)系必須遵循線性形式，穩(wěn)定斜率盡可能接近1。在不同剪切速率下檢查油墨的剪切應(yīng)力和粘度可提供有關(guān)油墨印刷適性的清晰信息。不同配方的流變測(cè)量如圖2所示?？梢钥闯?，本研究中的所有七種油墨在流動(dòng)曲線和剪切應(yīng)力與剪切速率關(guān)系上都表現(xiàn)出明顯的牛頓行為。這一結(jié)果表明，這七種醇可以成功地配制成油墨。

油墨的蒸發(fā)性能

墨水蒸發(fā)被認(rèn)為是水基噴墨墨水的一個(gè)關(guān)鍵特性，可以通過(guò)向配方中添加保濕劑來(lái)改變。八種油墨的蒸發(fā)率如圖3（a）所示。油墨在相同環(huán)境中放置后的重量損失用于評(píng)估其保濕性能。A0（水）和A5（異丙醇）的重量下降明顯快于其他油墨。這一結(jié)果可能是由于水的標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)較低，而異丙醇在試驗(yàn)過(guò)程中加速了油墨的干燥；與1,2-丙二醇、1,3-丁二醇和己二醇相比，在A6、A1和A2中使用甘油、二甘醇和三甘醇作為保濕劑可降低重量損失。發(fā)生這種現(xiàn)象是因?yàn)楦视?、二甘醇和三甘醇具有更高的?biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)，并且它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)包含更多的羥基，這些羥基可以與水形成氫鍵。結(jié)果是油墨中的自由水含量減少，從而減緩了蒸發(fā)。油墨溶液中醇的作用越強(qiáng)，溶液的重量損失越小。油墨的蒸發(fā)不僅受到油墨中各種醇分子和水之間的相互作用的影響，而且還受到醇分子和染料分子鏈之間的相互作用的影響。

圖2。七種油墨的流動(dòng)曲線和粘度（插圖）。

油墨蒸發(fā)試驗(yàn)的另一個(gè)觀察結(jié)果是殘余干燥油墨的物理形態(tài)。在20°C和65%溫度下儲(chǔ)存油墨14天后，拍攝干燥油墨的物理形態(tài)照片，如圖3（b）所示。A0和A5油墨的物理形態(tài)為硬殼狀，而A1、A2和A6甘油油墨的物理形態(tài)為粘性液體。這些不同的干燥現(xiàn)象可能是由于測(cè)試期間油墨中醇的沸點(diǎn)不同造成的。水性油墨的干燥機(jī)理是自由水和有機(jī)揮發(fā)物從油墨中逐漸蒸發(fā)的過(guò)程。觀察到墨水A3、A4和A7為粘性殘留物或粉末。大部分水和乙醇揮發(fā)，染料與殘留的少量乙醇和水發(fā)生縮合或交聯(lián)，形成濕而粘的墨膜。

從A0到A7的八種油墨的原始重量分別為1.9993、2.0077、2.0025、2.0022、2.0036、1.9988、2.0044和2.0056 g，從A0到A7的油墨的殘留重量分別為0.2298、0.7775、0.7577、0.6962、0.5526、0.2322、0.8050和0.6538 g。A0和A5的殘留量最小，約等于添加到配方中的染料初始量（0.2 g），而A6、A1和A2的殘留量在八種墨水中相對(duì)最大。結(jié)果表明，未添加酒精或添加低沸點(diǎn)酒精的油墨保濕性能較差，油墨中的水分幾乎全部蒸發(fā)。然而，甘油、二甘醇和三甘醇沸點(diǎn)高，分子中含有更多羥基，可與水形成氫鍵，油墨中的自由水含量增加，不易揮發(fā)。綜上所述，A0和A5不適合噴墨打印，因?yàn)樗鼈兊谋裥阅茌^差，可以選擇其他醇作為添加劑，以滿足墨水的保濕性能。

圖3。油墨的蒸發(fā)性能：（a）八種油墨在恒定溫度下的重量損失和（b）物理形態(tài)

剩余的干燥油墨。

油墨的貯存穩(wěn)定性

染料的結(jié)構(gòu)、油墨的pH值、添加劑的類型和濃度以及儲(chǔ)存環(huán)境都會(huì)影響活性油墨在使用過(guò)程中的穩(wěn)定性。在恒溫和染料濃度不變的條件下，它與添加的有機(jī)溶劑類型密切相關(guān)。在這項(xiàng)研究中，對(duì)噴墨墨水配方的pH值、電導(dǎo)率、表面張力和粘度進(jìn)行了180天的監(jiān)測(cè)（圖4）。

儲(chǔ)存期間活性油墨溶液的水解反應(yīng)程度可通過(guò)溶液pH值的變化間接反應(yīng)。隨著水解的增加，溶液的pH值降低。A5、A7、A3和A4的pH值（圖4（a））在180天內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定，尤其是含有異丙醇的油墨配方A5的pH值變化最小。然而，A1、A3和A6油墨的pH值在180天內(nèi)顯著降低。這表明甘油、二甘醇和三甘醇在儲(chǔ)存期間添加到油墨中時(shí)會(huì)加速活性油墨的水解。因此，為了獲得具有更好儲(chǔ)存穩(wěn)定性的油墨，不應(yīng)優(yōu)選這三種醇。

圖4（a）至（c）顯示了七種醇對(duì)粘度、表面張力和電導(dǎo)率值等其他性質(zhì)的影響。在180天內(nèi)，幾種油墨配方的電導(dǎo)率值略有下降。這可能是由于儲(chǔ)存中染料聚集所致?；钚匀玖显谒锌梢苑纸獬申庪x子和陽(yáng)離子，因此活性染料的聚集和電離程度在一定程度上與溶液的電性質(zhì)有關(guān)。油墨的粘度和表面張力在180天內(nèi)保持相對(duì)穩(wěn)定。對(duì)于這三個(gè)方面的變化

圖4。油墨配方的儲(chǔ)存穩(wěn)定性：（a）pH值，（b）粘度，（c）表面張力和（d）導(dǎo)電性。

活性油墨在貯存過(guò)程中，醇類對(duì)其性能的影響不是很大。

印花棉織物的印花質(zhì)量

顏色強(qiáng)度、固色性和油墨滲透性。圖5總結(jié)了使用八種油墨印刷的織物的顏色強(qiáng)度（K/S）、固色（F）和油墨滲透（PF）。從固定數(shù)據(jù)可以看出，A6、A1和A2明顯低于其他配方。主要原因是甘油、二甘醇和三甘醇在高溫堿性環(huán)境下通過(guò)蒸汽進(jìn)行的反應(yīng)和固定步驟中優(yōu)先與活性染料反應(yīng)，這會(huì)導(dǎo)致部分染料失去與織物反應(yīng)的能力，并降低印花織物的固色性。23,24活性染料的競(jìng)爭(zhēng)性水解、醇解和固色反應(yīng)如圖6所示。這三種醇的沸點(diǎn)最高，油墨的揮發(fā)性也較低。在印花或汽蒸后的儲(chǔ)存過(guò)程中，更多的醇容易殘留在織物上。活性染料更容易發(fā)生醇解，在織物上的固定效果較差。因此，使用添加了這三種醇的油墨，印花織物的固色性將降低。與A0和A5相比，A3、A4和A7油墨對(duì)印花織物的固色率略高。這可能是因?yàn)锳3、A4和A7的墨水滲透性比A0和A5好，這有助于染料更多地?cái)U(kuò)散到纖維中并隨后固定。

圖5。印花織物的顏色強(qiáng)度、固色性和油墨滲透性。

橫坐標(biāo)按樣本的K/S值從大到小排列。

圖6。活性染料的競(jìng)爭(zhēng)性水解、醇解和固色反應(yīng)。

圖7。印花棉織物的經(jīng)緯向線寬：（a）0.2mm，（b）0.35mm和（c）0.5mm。

從圖5中還可以明顯看出，織物的K/S值與織物的滲透有關(guān)。K/S值依次為A0>A5>A7>A3>A4>A6>A1>A2，PF值依次為A1>A2>A6>A4>A3>A7>A5>A0。酒精的加入明顯增加了油墨對(duì)織物的滲透性。此外，八種印刷纖維的顏色強(qiáng)度明顯降低，而油墨滲透性增加。雖然A0和A5的固色率不是最高的，但由于油墨滲透性差，更多的染料集中在織物表面，使織物的顏色強(qiáng)度最高。因此，在這種特殊情況下，噴墨打印的顏色強(qiáng)度越高，固色效果越好。對(duì)于油墨A1、A2和A6，織物上的固色率較低，滲透性較高，最終導(dǎo)致織物的K/S值較低。因此，可以得出結(jié)論，印花棉織物的色彩強(qiáng)度受兩個(gè)因素的影響：油墨在織物中的固定和滲透。當(dāng)固色率相近時(shí)，印花棉織物的顏色強(qiáng)度與滲透性成反比。含1.2丙二醇的油墨具有較高的固色率和K/S值。

輪廓清晰度。由于每種織物都經(jīng)過(guò)相同的預(yù)處理，印刷質(zhì)量的變化完全可以歸因于油墨配方。棉織物在經(jīng)紗（垂直）和緯紗（水平）方向上的印刷線寬如圖7所示。

對(duì)于0.2×15 mm2、0.35×15 mm2和0.5×15 mm2的線條，八種不同油墨在經(jīng)紗方向的線條寬度（圖7）都比緯紗方向的線條寬度窄。這一結(jié)果是由于紗線沿經(jīng)紗和緯紗方向的芯吸率不同。25不對(duì)稱織物結(jié)構(gòu)（經(jīng)紗為88.9支/英寸，緯紗為78.74支/英寸）導(dǎo)致油墨在經(jīng)紗方向上更大的鋪展和芯吸，因?yàn)榻?jīng)紗方向的浮紗長(zhǎng)度比緯紗方向的長(zhǎng)。油墨很容易被這些漂浮的紗線腐蝕，并在交叉點(diǎn)停止，從而導(dǎo)致緯紗方向的寬度變大。

當(dāng)僅考慮緯紗或經(jīng)紗方向印刷圖案的寬度時(shí)，八種油墨的線條寬度顯示出與油墨滲透數(shù)據(jù)類似的趨勢(shì)（圖5）。從這些數(shù)據(jù)可以清楚地看出，油墨A0和A5在織物上的潤(rùn)濕性和滲透性較低，因此油墨A0和A5的線寬較窄。由于油墨的高潤(rùn)濕性和滲透性，油墨A1和A2具有更寬的線寬。對(duì)于油墨A6，油墨滲透性好，線寬相對(duì)較低，因?yàn)樵谡扯群捅砻鎻埩ο鄬?duì)較低的油墨A6中，印刷過(guò)程中形成的墨滴較小，且更容易擴(kuò)散到織物中，從而提高印刷清晰度。相比之下，對(duì)于墨水粘度較高的A4，墨水滴擴(kuò)散到織物內(nèi)部的可能性較小，并且在后續(xù)處理（空氣干燥/蒸汽處理）過(guò)程中，有可能擴(kuò)散到基材上，從而降低打印清晰度。墨水在織物中的滲透受一系列因素的影響，例如墨水的表面張力和粘度、墨水的揮發(fā)性以及墨水對(duì)織物的潤(rùn)濕性，所有這些因素都會(huì)影響墨水滴的擴(kuò)散性能和織物的打印質(zhì)量。

色度特性。使用八種油墨配方印刷的織物的色度數(shù)據(jù)L*、a*、b*、C*、h和ΔE如表3所示。與其他織物相比，使用墨水A0、A3、A5和A7打印的織物顏色較深（L*值較低）、較亮（C*值較高）和較紅（a*值）。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是，印花織物的K/S值越高，織物表面的染料濃度越高，顏色越暗。八種印花織物的顏色差異伴隨著色調(diào)（h值）的變化。表3還列出了含（A0）醇和不含（A0）醇的印刷品顏色的比較。如圖所示，當(dāng)向油墨中添加醇時(shí)，使用含有甘油的油墨印刷的織物色差最大，ΔE為9.04，使用含有1,2-丙二醇的油墨印刷的織物色差最小，ΔE為3.84。這些結(jié)果表明，向活性油墨中添加不同類型的醇不僅影響顏色強(qiáng)度（K/S值），而且還影響不同的顏色坐標(biāo)，如觀察到的明度、色度和色調(diào)。

色牢度特性。表4列出了用八種油墨印制的棉織物在40°C下耐洗、耐摩擦和耐光的色牢度結(jié)果。使用灰度表目測(cè)顏色變化和染色程度。從表4中的結(jié)果可以看出，固定在棉織物上的每種油墨的耐洗牢度都非常好，印刷樣品的顏色略有變化，相鄰的棉織物上也沒有染色。此外，在干摩擦的情況下，相鄰棉花上幾乎沒有染色（等級(jí)為4-5），而在濕摩擦的情況下，相鄰棉花上的染色（等級(jí)為3-4或3）。油墨A0、A5和A7的濕摩擦牢度為3。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是顏色強(qiáng)度越高，織物表面的染料濃度越高，測(cè)試織物和摩擦白棉之間的染料分子濃度梯度越大，染料轉(zhuǎn)移到白棉的可能性越大，濕摩擦牢度越差。每種印花織物的耐光性適中。

結(jié)論

本文研究了不同沸點(diǎn)的水溶性醇對(duì)反應(yīng)的影響

表3。用活性墨水打印的棉花的色度數(shù)據(jù)。

墨水類型

L*

a*

b*

C*

H

ΔE

A0

45.35

63.99

16.16

66.00

14.17

–

A1

48.45

62.41

9.45

63.12

8.61

7.56

A2

49.17

62.47

8.96

63.11

8.16

8.29

A3

46.68

63.08

11.89

64.19

10.67

4.56

A4

47.29

62.68

10.32

63.52

9.35

6.29

A5

45.87

63.15

12.44

64.36

11.14

3.85

A6

49.63

62.86

8.28

63.40

7.50

9.04

A7

46.27

63.33

12.49

64.55

11.16

3.84

A1：二甘醇；A2：三甘醇；A3:1,3-丁二醇；A4：己二醇；A5：異丙醇；A6：甘油；A7:1,2-丙二醇。

表4。印花棉織物的色牢度特性。

樣品

A0 5 4–5 3 5

A1 4–5 5 4–5 3–4 4 A2 4–5 5 5 4–5 3–4 4 A3 4–5 5 5 4–5 3–4 5 A4–5 5 5 4–5 3–5 3–4 4 4–5

A5 4–5 5 4–5 3 5

A6 4–5 4–5 3–4 4–5

A7 4–5 5 4–5 3 5

A1：二甘醇；A2：三甘醇；A3:1,3-丁二醇；A4：己二醇；A5：異丙醇；A6：甘油；A7:1,2-丙二醇。

油墨特性和印刷織物的圖像質(zhì)量。這項(xiàng)研究是以系統(tǒng)的方式計(jì)劃和進(jìn)行的，并選擇二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、甘油、己二醇和異丙醇來(lái)配制油墨。

結(jié)果表明，通過(guò)改變配方中醇類的種類，可以改變油墨的粘度和干燥能力。含有甘油、二甘醇和三甘醇的油墨具有較高的沸點(diǎn)作為保濕劑，蒸發(fā)速度較慢，但油墨的儲(chǔ)存穩(wěn)定性（pH值）和使用這些油墨的印花織物的固色值會(huì)降低。在活性染料油墨中加入中沸點(diǎn)和高沸點(diǎn)的醇可以增加油墨的滲透性，降低線條圖像質(zhì)量，尤其是在緯紗方向。含異丙醇的油墨沸點(diǎn)較低，具有印花棉織物的良好輪廓清晰度，但保濕性能較差。

因此，研究發(fā)現(xiàn)，如果向活性油墨中添加高沸點(diǎn)的酒精，可以增強(qiáng)油墨的保濕性能，但如果其沸點(diǎn)過(guò)高，例如高于240°C，則會(huì)影響油墨的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，并降低印刷織物的固定率。如果向活性墨水中添加沸點(diǎn)較低的酒精，則有利于提高織物的打印清晰度并減少墨水的滲透，但活性墨水的保水性差可能會(huì)導(dǎo)致打印頭噴嘴堵塞。使用中沸點(diǎn)1.2丙二醇可有效改善活性油墨的各種性能，提高油墨在棉織物上的固色率。上述研究結(jié)果表明，選擇合適的醇類作為活性油墨非常重要，這為從事該行業(yè)的技術(shù)人員和研究人員提供了有價(jià)值的信息。

利益沖突聲明

作者聲明與本文的研究、作者身份和/或發(fā)表無(wú)關(guān)的潛在利益沖突。

基金

作者透露，本文的研究、作者和/或發(fā)表獲得了以下財(cái)政支持：本工作得到了國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)計(jì)劃（2017YFB0309800）、江蘇省六大人才高峰項(xiàng)目（JNHB-066）和“紡織視覺科學(xué)”應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃（J201605）的資助《江蘇博士后科學(xué)基金（2017M621815）》和《中國(guó)高等學(xué)校自然科學(xué)研究項(xiàng)目（18KJB54004）》。

以上就是關(guān)于pos機(jī)油墨壽命,用于改善棉織物的性能和印刷質(zhì)量 李嘉豪翻譯的知識(shí)，后面我們會(huì)繼續(xù)為大家整理關(guān)于pos機(jī)油墨壽命的知識(shí)，希望能夠幫助到大家！