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喷墨印花承印材料表面润湿效果的改善措施

摘要：随着喷墨技术的提升和材料生产加工技术的发展,喷墨印花产品从产品质量、类型等方面有了很大的提升,极大的满足了社会和人民的生产生活的需要,同时拓宽了市场范围,增加了行业附加值.而在喷墨印花中,由于其工艺特点,油墨能否在承印物表面润湿进而固着,需要根据润湿原理结合承印材料表面性能进行综合考虑并加以处理.喷墨印花材料的范围极广,本文主要选择应用范围广、润湿效果不理想的两种承印材料（纺织品和塑料薄膜）为例,来探讨在喷墨印花前对承印材料表面的处理方法,以保证其润湿效果能够符合正常的印花适性.

澜湿理论知识

在物体表面一种流体被另一种流体替代的过程我们称作润湿.在印花过程中使用的液体墨水和环境中的空气都可以作为一种流体.从定义上来看,我们在印花时油墨向承印物表面的转移和印花后承印物表面油墨的干燥都属于润湿过程,在这我们主要分析前者.

任何物质表面都有相应的界面能,在印花过程中,当墨水替换掉空气吸附在承印物表面时,会有能量的变化,这决定了墨水能否润湿承印物表面.若在油墨替换空气过程中,释放能量,则润湿过程可以自发进行：若需吸收能量,则润湿过程不能自发进行,即承印物不能被油墨润湿,这就需要对承印物表面进行处理,提升其润湿效果.

通俗讲,主要分析在这一过程中的两种关键物质即可：油墨和承印物.若油墨的表面界面能高于承印物表面界面能,油墨若想润湿承印物表面,需要吸收能量来将承印物表面界面能转变成油墨表面界面能（油墨粘附在承印物表面后承印物的表面界面能消失）,那这种润湿不能自发进行；反之,承印物表面界面能若高于油墨表面界面能,则可以很好的润湿.所以,高能承印物表面对油墨会有很好的润湿效果,这也是在本文中没有提及金属、高分子树脂等高界面能承印材料润湿性能改善措施的原因.

当然,在润湿理论知识中,还涉及到分子间结构相似互溶理论和粗化表面润湿性理论知识,在后面会有相应的介绍.

纺织吕表面润湿效果的改善

在印刷过程中,常见的溶剂有油性和水性溶剂,其中油是有机液体的统称,分子结构对称,偶极矩为零,属于非极性物质；而水分子结构不对称,是一种极性很强的物质.在润湿过程中,极性分子对极性分子有很强的亲和力；非极性分子对非极性物质有裉强的亲和力；极性分子与非极性分子具有互憎性.这就是分子间结构相似互溶原理.

对于纺织品喷墨印花工艺,由于纺织品表面通透性、柔软性以及与墨水呈色物质的结合效果不理想等原因,整个工艺过程相对复杂,需要对纺织品进行印花前上浆处理.

纺织品纤维大多数是高分子非极性化合物,所以纺织品表面对油性分子有很好的亲和力,能够被油性墨水很好的润湿.可在整个纺织品喷墨印花工艺里面,上浆流程中的浆料中的溶剂为去离子水,并且使用的墨水也在向环保方向发展,水性墨水也在喷墨印花中占有很大的比例.所以,在纺织品喷墨印花工艺中,我们不仅要分析油性墨水对纺织品表面的润湿效果：还要改善水性溶剂对纺织品表面的润湿效果,保证整个印花工艺的正常进行.

前面已经提及,纺织品纤维非极性分子具有亲油憎水性,被水性溶剂润湿比较困难,针对这一种情况我们主要通过电晕的方式来进行改善,在纺织品两侧加上强力电场,在场强的作用下可以激发出环氧基、过氧化物、羧基、羟基等极性基团与纤维高分子进行交联反应,这些亲水性极好的基团会在电荷力的作用下在纺织品表面均匀的排列,提高其表面的润湿效果；同时,纺织品表面的分子的有序排列也会增大其表面界面能,进一步提升其表而润湿效果.

对纺织品的电晕处理还会受到纺织品材质、厚度的影响,所以在做电晕处理前还要视情况进行进一步调整.还有,进行电晕后的纺织品要尽快进入到下一生产工序,避免因经时效应带来的润湿性能改变的现象.

塑料表面润湿效果的改善

塑料类承印物,相对于其他承印物,又有着表面平滑度高、渗透性差、界面能低等特点,更不利于被油墨润湿,需要在印刷前对其进行处理.

当然,对于塑料高分子表面,我们也可以通过电晕处理的方式来促使激发出的游离基与其发生交联反应,以此来提高其界面能,促使油墨在塑料表面润湿.可大多数塑料制品表面平滑度高、吸收性差,单纯的靠电晕处理不足以解决问题.

这就要引入前面提及的粗化表面润湿理论知识,在润湿界面能理论的基础上,我们假设物体A表面能够被B流体润湿,那么我们在对A表面进行粗化处理后,A表面的界面能就会随着表面积的增加而增加,那么再被B进行润湿时就会释放出更多的能量,即A能被B更好的润湿.当然,如果一开始物体A表面不能被B润湿,那么A表面在粗化后更不容易被B润湿.简言之,粗化后的物体表面会提升其原来的润湿趋势：要么更好的被润湿、要么更难被润湿.这就是粗化表面润湿理论.

在这一理论基础上,我们首先要对塑料表面进行电晕处理,使之电晕后的塑料表面界面能高于油墨表面界面能,同时再对塑料表面进行粗化处理,增加其表面积,进一步改善其表面的润湿效果,提升塑料承印物表面的印花适性.

塑料粗化可以通过粗化液溶解塑料中的部分组分来实现,在此过程中还要控制粗化液的组分比例、时间和温度等参数来保证粗化效果.

结语

随着材料技术的日益成熟和社会需求的提升,会有越来越多的承印材料涌入到喷墨印花领域.我们要根据承印材料的表面特性、结合润湿理论知识进行综合分析,进而合理的对承印材料表面进行处理,使之具有良好的润湿效果,满足喷墨印花工艺的需要.

（作者单位江西传媒职业学院）

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