用各种醇配制的活性油墨，用于改善棉织物的性能和印刷质量
摘要|
具有理想物理和化学性能的配方油墨对喷墨打印具有重要意义，可赋予织物预期的图像质量和色彩性能。这里，优选选择各种水溶性醇并将其引入反应性油墨中，以改善油墨的物理和流变性能以及棉织物的印刷质量。在这项研究中，广泛研究了不同沸点的醇对油墨流变性能、干燥行为和储存稳定性的影响。此外，还评估了打印图像的性能，包括颜色强度、固色率、油墨渗透和轮廓清晰度。结果表明，含有甘油、二甘醇和三甘醇的油墨蒸发速度较慢，但贮存稳定性和固色值会降低。在活性染料油墨中加入醇可以增加油墨的渗透性，降低线条图像质量。含1,2-丙二醇的中沸点油墨能有效地满足反应性油墨的各种性能，提高棉织物上的固色率和印刷质量。此外，这些发现有助于正确选择含醇活性油墨，并为印刷行业的技术人员和研究人员提供有价值的信息。 关键词 活性染料喷墨墨水，水溶性醇类，物理性能，棉织物的印刷质量 |
产品方面，需要考虑很多因素，如喷墨打印头、油墨、织物预处理和后处理技术。Park等人3讨论了参数对聚酯织物上印刷线条喷墨打印质量的影响，发现图像质量取决于织物结构、整理和墨水类型。线路接口单元
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苏州大学纺织服装工程学院现代丝绸国家工程实验室，苏州，中国 通讯作者： 陈国强，苏州市仁爱路199号苏州大学纺织服装工程学院现代丝绸国家工程实验室，邮编215123。 电邮：chenguojiang@suda.edu.cn |
等人4揭示了织物预处理与墨滴扩散之间的关系，并证明预处理剂增强了海藻酸钠控制墨滴扩散的能力，从而改善了颜色性能。Yuen等人5,6研究了预处理膏含量和四种颜色的蒸煮时间等因素的影响。结果表明，不仅个别因素影响最终颜色得率，而且各因素之间的交互作用也起作用。
此外，油墨配方是设计数字喷墨打印系统的另一个挑战。油墨设计受喷射性能、操作可靠性和储存稳定性的影响。通常根据喷头设计确定的各种参数制备油墨。7由于喷嘴直径通常较小，分辨率要求较高，因此对油墨的粘度、表面张力、浓度和含有杂质（盐）的要求较高。其他必须控制的因素包括电导率、pH值和干燥速度。此外，纺织油墨必须具有良好的储存稳定性和在织物上的优良印刷质量。因此，各种类型的添加剂，如表面活性剂、pH缓冲剂、防塌杀菌剂和水溶性聚合物，已用于纺织品喷墨墨水中，以满足墨水的上述性能。在纺织喷墨打印油墨中，活性油墨因其优异的水溶性、相对较低的价格、较高的耐洗牢度和耐摩擦牢度以及美丽的亮度而成为最受欢迎的油墨之一。许多研究人员已经探索了活性油墨成分对喷墨打印性能和色彩性能的影响。Soleimani Gorgani和他的同事8,9指出，油墨配方中活性染料的结构在印花棉上吸附染料的百分比中起着重要作用。Park等人10,11阐明了纺织品喷墨墨水中染料与水溶性聚合物的相互作用，并研究了染料/添加剂相互作用与喷墨墨墨滴形成之间的关系。油墨的物理性质决定了墨滴的形成和印刷质量，12、13和油墨添加剂对墨滴的形成和印刷精度有很大影响。14
为了防止潜在的堵塞并调整油墨的流变性，向活性染料油墨中添加了各种比例的可混溶溶剂、低蒸汽压、良好的染料溶液和保水性能。15,16首先，添加醇会影响油墨的粘度和表面张力。粘度是最难调节的参数，其最佳值因打印头技术而异。高粘度会导致液滴形成问题；低粘度会导致速度不均匀。17表面张力是打印机墨水的另一个关键因素。它在液滴形成过程中起着重要作用，并且在液滴从孔口到基板的过程中对液滴的稳定性起着重要作用。第二，当使用低沸点的醇时，其优点在于油墨的干燥性能良好，油墨应尽快干燥而不扩散或羽化，以防止其在织物上降落时产生模糊图像，并且可以提高图像的清晰度和色彩亮度；但是，粘附在喷头喷嘴附近的油墨的干燥速度会加快，喷嘴可能会堵塞。通常，对于按需滴墨（DOD）打印头，由喷嘴尺寸定义的墨水表面积较小，如果滴墨之间的闲置时间较长，墨水将逐渐干燥，形成由染料组成的结晶外壳。最后，对于活性油墨，一个常见的问题是活性基团容易水解。油墨配方中含有羟基的醇在储存期间以及在加热和碱性条件下发生的反应和固定步骤期间将与部分活性染料发生反应。如果活性染料的一部分被水解或醇解，则着色剂将无法有效地固定在织物上，印刷图像的颜色也不会最佳。18因此，必须谨慎选择水溶性醇，以实现稳定的液滴形成和可靠稳定的油墨，并具有优异的最终使用性能。
研究了不同沸点的水溶性醇对棉织物油墨性能和图像质量的影响。为此，我们选择了二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、甘油、己二醇和异丙醇来配制油墨。其中，异丙醇为低沸点（<100°C）醇，而二甘醇、三甘醇和甘油为高沸点（>240°C），其他三种醇为中沸点。首先，配制了八种油墨（含和不含七种醇），并测量了油墨的物理性能、流变性能和储存稳定性。其次，对纯棉印花织物的图像质量（颜色性能、固色率、油墨渗透性、轮廓清晰度和色牢度）进行了评估。了解水溶性醇的类型对油墨性能和印刷织物颜色外观的影响，为工业技术人员和研究人员提供有价值的信息。
实验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、己二醇和异丙醇。由中国国药集团化学试剂有限公司提供。主要物理性质详见表1。
油墨选用C.I.活性红3:1。该染料由中国Everlight Advanced Chemicals Ltd.纯化和供应。用于油墨配方的其他化学品
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A1：二甘醇；A2：三甘醇；A3:1,3-丁二醇；A4：己二醇；A5：异丙醇；A6：甘油；A7:1,2-丙二醇；PVP: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
聚乙烯吡咯烷酮K30。
分别以三乙醇胺（TEA）作为pH调节剂和聚乙烯吡咯烷酮K30（PVP，平均分子量40000）作为粘度调节剂。TEA和PVP购自中国上海诚诚生物科技有限公司。Surfynol 465由65 wt%的环氧乙烷和Surfynol 104组成。它是一种含有环氧乙烷的非离子表面活性剂，用作表面活性剂。surfynol 465的商业产品购自中国深圳市威图乐实业有限公司。除非另有说明，所有使用的化学品均为分析试剂级，完全溶解于水溶液中。
使用由中国上海纺织工业技术监督研究所提供的100%烧毛、退浆、冲刷和漂白的平纹棉织物（88.9根/英寸（经）×78.74根/英寸（纬），重量191.5克/平方米）。
油墨配方制备对于所有油墨，使用了10%的染料，这是活性油墨可接受的染料浓度。使用表2中的配方制备七种醇浓度为20%的油墨。所有百分比均基于体重/体重。在室温下搅拌成分混合物30分钟，并将磁力搅拌器速度调整至约600 r/min。然后，通过0.45-µm过滤器和0.2-µm过滤器过滤墨水，以防止测量和打印前喷嘴堵塞。添加二甘醇、三甘醇、1,3-丁二醇、己二醇、异丙醇、甘油和1,2-丙二醇的油墨配方号分别为A1、A2、A3、A4、A5、A6和A7。
油墨性能表征油墨的粘度和流变特性是使用具有同心圆柱几何形状的Rheolab QC流变仪（DG42；Anton Paar，奥地利）测量的。在400 s的受控剪切速率下重复三次粘度测量−1.使用自动表面张力分析仪（BZY-1；中国上海恒平仪器仪表厂）测量油墨的表面张力，并重复三次。使用数字pH计（SevenMulti）测量油墨的pH值和电导率™, 梅特勒·托莱多公司，瑞士）。所有上述试验均在20±2°C的温度下进行。
通过将2±0.01 g墨水放置在培养皿（直径35 mm）中，恒温20±2°C，湿度65±2%，并在120小时内定期观察重量，在实验室模拟墨水蒸发损失（干燥行为）。油墨蒸发试验的另一个观察结果是残余干燥油墨的物理形态。在20±2°C和65±2%的温度下储存油墨14天后，拍摄干燥油墨的物理形态照片，并测试每种油墨的剩余重量。
在一段时间内对配方进行监测是评估油墨储存稳定性的一种广泛接受的方法。19油墨在室温20±2°C和湿度65±2%的条件下保存。
印刷工艺织物前处理化学品包括海藻酸钠、尿素、碳酸氢钠、硫酸钠和抗蚀剂，均为工业级，从中国国药集团化学试剂有限公司购买。所有棉花样品均使用中国Rapid Precision Machinery Co.，Ltd.制造的填充机填充在预处理打印膏中（70%上浮）。糊剂溶液含有20 g/L海藻酸钠、80 g/L尿素、10 g/L碳酸氢钠、20 g/L硫酸钠、10 g/L抗蚀剂和去离子水。用预处理液填充样品后，在100°C下在烘箱中干燥5分钟。在印刷之前，样品在65%的湿度和20°C的温度下处理24小时。
喷墨打印在1200 dpi的喷墨打印机（Epson Stylus Photo R330）上进行，并使用表2中所示的墨水配方。该打印机为DOD型微压电打印机，由日本精工爱普生公司制造。
后处理如下：让样品风干5分钟，并用实验室DHE蒸汽机（瑞士马蒂斯）在100°C下蒸15分钟。进行洗涤程序以去除未固定和水解的活性染料。这包括初始冷洗、70°C下热洗5分钟、90°C下在皂洗剂（2 g/L）水溶液中热洗15分钟、温热冲洗，最后冷冲洗。然后干燥样品进行评估。
印刷质量评价使用HunterLab UltraScan PRO（美国Hunter Associates Laboratory，Inc.）反射分光光度计（发光体D65，10标准观察者，d/8°球面几何）评估印刷样品的颜色强度（K/S）。每个样品折叠两次以获得四倍厚度，并取四个读数的平均值。印花织物的颜色强度由印花样品表面在最大吸收波长（λ=545 nm）处的K/S值表示。最大值
墨水渗透表示为渗透系数（PF），并根据方程式（1）计算，该方程式通过计算从印刷品背面获得的K/S值与从印刷品正面获得的相应值的比率来确定
（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
根据固定前后从棉织物中提取的墨水的吸光度值测量固定率。使用两种尺寸为5×5 cm2的方形印花织物来估计固定率。一种织物在印花后立即洗涤，以获得织物上印花的染料总量，并用去离子水将溶液稀释至250 mL。另一种织物进行印花和蒸煮，然后洗涤和皂洗，以获得染料总量，而不固定在织物上，用去离子水将洗涤液和肥皂液稀释至相同体积的250ml。然后，使用紫外线（UV）2550分光光度计（日本岛津）在最大吸收波长（λ=535nm）处测定最大吸收率。根据方程式（2）21确定吸附染料固定的百分比最大值
A0− ×100% (2)A.1
F=
A0
式中，A0是固定前从织物（5×5 cm2）中提取的油墨溶液的吸光度，A1是固定后从织物（5×5 cm2）中提取的油墨溶液的吸光度，包括第一次洗涤溶液的吸光度和肥皂液的吸光度。
为了比较印花织物的轮廓清晰度，测量了宽度为0.2×15mm2、0.35×15mm2和0.5×15mm2的八条线作为宽度。线宽定义为从一个边缘阈值到另一个边缘阈值（图1）垂直于线测量的线的宽度。使用VHX-1000超高倍率镜头变焦3D显微镜（日本凯恩斯）测量经纬两个方向上印刷图案线的宽度，放大率为100。
还使用UltraScan PRO反射分光光度计评估打印样品的L*（亮度）、a*（红色-绿色值）和b*（黄色-蓝色值）颜色坐标以及ΔE值。
使用水洗Tec-P牢度测试仪（Roaches International，England），采用标准测试方法ISO 105C06:2010 A1S测定印花织物的水洗牢度。摩擦牢度是在平板上测量的
Y571B摩擦牢度仪（南通宏达）
（中国实验仪器有限公司）符合ISO 105-X12:2016。根据ISO 105-B02:2014（方法3），在暴露条件A1下，使用Atlas XenoTest Alpha（美国SDL Atlas）耐光牢度测试仪评估耐光色牢度。
图1。印刷线路质量测量的模式和原理。
结果和讨论不同醇类油墨的性能对于所有油墨，使用10%的染料。表2总结了含有七种不同类型醇的油墨的组成和性能。考察了醇对油墨导电性、pH值、粘度和表面张力的影响。
在相同浓度下，七种醇对油墨粘度的影响不同。这些差异可能与醇的分子量、分子的极性、分子结构、分子形状等有关。不添加任何添加剂的初始10%染料溶液的粘度为1.55mpa·s。墨水A6的粘度值最小，因为甘油的极性最高，与水分子的极性差异最小，所以它对混合体系的粘度影响最小。相反，己二醇分子具有较低的极性和较大的分子量。在溶液中更容易与染料大分子形成氢键，使A4油墨具有最大粘度值。因此，可以通过选择不同的醇来调整油墨的粘度，以满足打印头的喷射要求。
初始10%染料溶液和1%surfynol 456的表面张力分别为68.2和34.5 mN/m，与纯水相比，纯水在20°C时的表面张力为72.5 mN/m。油墨中添加的醇不是影响油墨表面张力的主要因素。然而，从表2可以看出，不同的醇对油墨的表面张力有不同的影响，这主要与醇分子的极性、亲水性以及溶剂本身的表面张力有关。
对于DOD打印机，活性油墨的导电性应尽可能小，以尽量减少含盐量。高盐含量超过1.0%会对印刷行为产生负面影响，高盐含量也会导致喷嘴堵塞。当盐含量高于1%–1.5%时，16.8–26.5 ms/cm的电导率会对印刷性能产生负面影响。16不含酒精的油墨A0的电导率为16.22µs/cm，染料得到了高度纯化。随着乙醇的加入，油墨的导电性降低。由于水的极性强度高于醇的极性强度，添加醇会导致染料离子的导电性降低，因此溶液的导电性降低。22各种醇对溶液的导电性有不同的影响，主要是因为醇的极性强度不同。乙醇分子的极性强度越强，与染料分子的氢键就越强，这使得染料在溶液中更容易电离，因此溶液的导电性就越大。
水基油墨的pH值很重要，因为它会影响染料的溶解性并引起腐蚀。如果允许强碱性或酸性油墨与打印头直接接触，它们可能会腐蚀金属。为了避免这些问题，通常将水基油墨的pH值调整为中性或弱碱性。此外，如果活性油墨的pH值过高，则油墨的储存寿命将极为有限，因为染料会迅速水解为非活性形式，留下沉淀物，堵塞喷嘴并降低印花织物的颜色深度。如表2所示，在向八种油墨中添加0.5%的TEA缓冲溶液后，所有油墨的pH值在6.9至7.2的相似范围内。
油墨的流变特性理想的油墨必须表现出牛顿流变性才能可靠地用于印刷。在增加剪切速率值的情况下，油墨应表现出相当稳定的粘度，而剪切应力和剪切速率之间的关系必须遵循线性形式，稳定斜率尽可能接近1。在不同剪切速率下检查油墨的剪切应力和粘度可提供有关油墨印刷适性的清晰信息。不同配方的流变测量如图2所示。可以看出，本研究中的所有七种油墨在流动曲线和剪切应力与剪切速率关系上都表现出明显的牛顿行为。这一结果表明，这七种醇可以成功地配制成油墨。
油墨的蒸发性能墨水蒸发被认为是水基喷墨墨水的一个关键特性，可以通过向配方中添加保湿剂来改变。八种油墨的蒸发率如图3（a）所示。油墨在相同环境中放置后的重量损失用于评估其保湿性能。A0（水）和A5（异丙醇）的重量下降明显快于其他油墨。这一结果可能是由于水的标准沸点较低，而异丙醇在试验过程中加速了油墨的干燥；与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、二甘醇和三甘醇作为保湿剂可降低重量损失。发生这种现象是因为甘油、二甘醇和三甘醇具有更高的标准沸点，并且它们的化学结构包含更多的羟基，这些羟基可以与水形成氢键。结果是油墨中的自由水含量减少，从而减缓了蒸发。油墨溶液中醇的作用越强，溶液的重量损失越小。油墨的蒸发不仅受到油墨中各种醇分子和水之间的相互作用的影响，而且还受到醇分子和染料分子链之间的相互作用的影响。
图2。七种油墨的流动曲线和粘度（插图）。
油墨蒸发试验的另一个观察结果是残余干燥油墨的物理形态。在20°C和65%温度下储存油墨14天后，拍摄干燥油墨的物理形态照片，如图3（b）所示。A0和A5油墨的物理形态为硬壳状，而A1、A2和A6甘油油墨的物理形态为粘性液体。这些不同的干燥现象可能是由于测试期间油墨中醇的沸点不同造成的。水性油墨的干燥机理是自由水和有机挥发物从油墨中逐渐蒸发的过程。观察到墨水A3、A4和A7为粘性残留物或粉末。大部分水和乙醇挥发，染料与残留的少量乙醇和水发生缩合或交联，形成湿而粘的墨膜。
从A0到A7的八种油墨的原始重量分别为1.9993、2.0077、2.0025、2.0022、2.0036、1.9988、2.0044和2.0056 g，从A0到A7的油墨的残留重量分别为0.2298、0.7775、0.7577、0.6962、0.5526、0.2322、0.8050和0.6538 g。A0和A5的残留量最小，约等于添加到配方中的染料初始量（0.2 g），而A6、A1和A2的残留量在八种墨水中相对最大。结果表明，未添加酒精或添加低沸点酒精的油墨保湿性能较差，油墨中的水分几乎全部蒸发。然而，甘油、二甘醇和三甘醇沸点高，分子中含有更多羟基，可与水形成氢键，油墨中的自由水含量增加，不易挥发。综上所述，A0和A5不适合喷墨打印，因为它们的保湿性能较差，可以选择其他醇作为添加剂，以满足墨水的保湿性能。
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图3。油墨的蒸发性能：（a）八种油墨在恒定温度下的重量损失和（b）物理形态 |
剩余的干燥油墨。
油墨的贮存稳定性染料的结构、油墨的pH值、添加剂的类型和浓度以及储存环境都会影响活性油墨在使用过程中的稳定性。在恒温和染料浓度不变的条件下，它与添加的有机溶剂类型密切相关。在这项研究中，对喷墨墨水配方的pH值、电导率、表面张力和粘度进行了180天的监测（图4）。
储存期间活性油墨溶液的水解反应程度可通过溶液pH值的变化间接反应。随着水解的增加，溶液的pH值降低。A5、A7、A3和A4的pH值（图4（a））在180天内保持相对稳定，尤其是含有异丙醇的油墨配方A5的pH值变化最小。然而，A1、A3和A6油墨的pH值在180天内显著降低。这表明甘油、二甘醇和三甘醇在储存期间添加到油墨中时会加速活性油墨的水解。因此，为了获得具有更好储存稳定性的油墨，不应优选这三种醇。
图4（a）至（c）显示了七种醇对粘度、表面张力和电导率值等其他性质的影响。在180天内，几种油墨配方的电导率值略有下降。这可能是由于储存中染料聚集所致。活性染料在水中可以分解成阴离子和阳离子，因此活性染料的聚集和电离程度在一定程度上与溶液的电性质有关。油墨的粘度和表面张力在180天内保持相对稳定。对于这三个方面的变化
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图4。油墨配方的储存稳定性：（a）pH值，（b）粘度，（c）表面张力和（d）导电性。 |
活性油墨在贮存过程中，醇类对其性能的影响不是很大。
印花棉织物的印花质量颜色强度、固色性和油墨渗透性。图5总结了使用八种油墨印刷的织物的颜色强度（K/S）、固色（F）和油墨渗透（PF）。从固定数据可以看出，A6、A1和A2明显低于其他配方。主要原因是甘油、二甘醇和三甘醇在高温碱性环境下通过蒸汽进行的反应和固定步骤中优先与活性染料反应，这会导致部分染料失去与织物反应的能力，并降低印花织物的固色性。23,24活性染料的竞争性水解、醇解和固色反应如图6所示。这三种醇的沸点最高，油墨的挥发性也较低。在印花或汽蒸后的储存过程中，更多的醇容易残留在织物上。活性染料更容易发生醇解，在织物上的固定效果较差。因此，使用添加了这三种醇的油墨，印花织物的固色性将降低。与A0和A5相比，A3、A4和A7油墨对印花织物的固色率略高。这可能是因为A3、A4和A7的墨水渗透性比A0和A5好，这有助于染料更多地扩散到纤维中并随后固定。
图5。印花织物的颜色强度、固色性和油墨渗透性。
横坐标按样本的K/S值从大到小排列。
图6。活性染料的竞争性水解、醇解和固色反应。
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图7。印花棉织物的经纬向线宽：（a）0.2mm，（b）0.35mm和（c）0.5mm。 |
从图5中还可以明显看出，织物的K/S值与织物的渗透有关。K/S值依次为A0>A5>A7>A3>A4>A6>A1>A2，PF值依次为A1>A2>A6>A4>A3>A7>A5>A0。酒精的加入明显增加了油墨对织物的渗透性。此外，八种印刷纤维的颜色强度明显降低，而油墨渗透性增加。虽然A0和A5的固色率不是最高的，但由于油墨渗透性差，更多的染料集中在织物表面，使织物的颜色强度最高。因此，在这种特殊情况下，喷墨打印的颜色强度越高，固色效果越好。对于油墨A1、A2和A6，织物上的固色率较低，渗透性较高，最终导致织物的K/S值较低。因此，可以得出结论，印花棉织物的色彩强度受两个因素的影响：油墨在织物中的固定和渗透。当固色率相近时，印花棉织物的颜色强度与渗透性成反比。含1.2丙二醇的油墨具有较高的固色率和K/S值。
轮廓清晰度。由于每种织物都经过相同的预处理，印刷质量的变化完全可以归因于油墨配方。棉织物在经纱（垂直）和纬纱（水平）方向上的印刷线宽如图7所示。
对于0.2×15 mm2、0.35×15 mm2和0.5×15 mm2的线条，八种不同油墨在经纱方向的线条宽度（图7）都比纬纱方向的线条宽度窄。这一结果是由于纱线沿经纱和纬纱方向的芯吸率不同。25不对称织物结构（经纱为88.9支/英寸，纬纱为78.74支/英寸）导致油墨在经纱方向上更大的铺展和芯吸，因为经纱方向的浮纱长度比纬纱方向的长。油墨很容易被这些漂浮的纱线腐蚀，并在交叉点停止，从而导致纬纱方向的宽度变大。
当仅考虑纬纱或经纱方向印刷图案的宽度时，八种油墨的线条宽度显示出与油墨渗透数据类似的趋势（图5）。从这些数据可以清楚地看出，油墨A0和A5在织物上的润湿性和渗透性较低，因此油墨A0和A5的线宽较窄。由于油墨的高润湿性和渗透性，油墨A1和A2具有更宽的线宽。对于油墨A6，油墨渗透性好，线宽相对较低，因为在粘度和表面张力相对较低的油墨A6中，印刷过程中形成的墨滴较小，且更容易扩散到织物中，从而提高印刷清晰度。相比之下，对于墨水粘度较高的A4，墨水滴扩散到织物内部的可能性较小，并且在后续处理（空气干燥/蒸汽处理）过程中，有可能扩散到基材上，从而降低打印清晰度。墨水在织物中的渗透受一系列因素的影响，例如墨水的表面张力和粘度、墨水的挥发性以及墨水对织物的润湿性，所有这些因素都会影响墨水滴的扩散性能和织物的打印质量。
色度特性。使用八种油墨配方印刷的织物的色度数据L*、a*、b*、C*、h和ΔE如表3所示。与其他织物相比，使用墨水A0、A3、A5和A7打印的织物颜色较深（L*值较低）、较亮（C*值较高）和较红（a*值）。出现这种现象的原因可能是，印花织物的K/S值越高，织物表面的染料浓度越高，颜色越暗。八种印花织物的颜色差异伴随着色调（h值）的变化。表3还列出了含（A0）醇和不含（A0）醇的印刷品颜色的比较。如图所示，当向油墨中添加醇时，使用含有甘油的油墨印刷的织物色差最大，ΔE为9.04，使用含有1,2-丙二醇的油墨印刷的织物色差最小，ΔE为3.84。这些结果表明，向活性油墨中添加不同类型的醇不仅影响颜色强度（K/S值），而且还影响不同的颜色坐标，如观察到的明度、色度和色调。
色牢度特性。表4列出了用八种油墨印制的棉织物在40°C下耐洗、耐摩擦和耐光的色牢度结果。使用灰度表目测颜色变化和染色程度。从表4中的结果可以看出，固定在棉织物上的每种油墨的耐洗牢度都非常好，印刷样品的颜色略有变化，相邻的棉织物上也没有染色。此外，在干摩擦的情况下，相邻棉花上几乎没有染色（等级为4-5），而在湿摩擦的情况下，相邻棉花上的染色（等级为3-4或3）。油墨A0、A5和A7的湿摩擦牢度为3。产生这种现象的主要原因是颜色强度越高，织物表面的染料浓度越高，测试织物和摩擦白棉之间的染料分子浓度梯度越大，染料转移到白棉的可能性越大，湿摩擦牢度越差。每种印花织物的耐光性适中。
结论本文研究了不同沸点的水溶性醇对反应的影响
表3。用活性墨水打印的棉花的色度数据。
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墨水类型 |
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：异丙醇；A6：甘油；A7:1,2-丙二醇。
表4。印花棉织物的色牢度特性。
样品
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：异丙醇；A6：甘油；A7:1,2-丙二醇。
油墨特性和印刷织物的图像质量。这项研究是以系统的方式计划和进行的，并选择二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、甘油、己二醇和异丙醇来配制油墨。
结果表明，通过改变配方中醇类的种类，可以改变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较高的沸点作为保湿剂，蒸发速度较慢，但油墨的储存稳定性（pH值）和使用这些油墨的印花织物的固色值会降低。在活性染料油墨中加入中沸点和高沸点的醇可以增加油墨的渗透性，降低线条图像质量，尤其是在纬纱方向。含异丙醇的油墨沸点较低，具有印花棉织物的良好轮廓清晰度，但保湿性能较差。
因此，研究发现，如果向活性油墨中添加高沸点的酒精，可以增强油墨的保湿性能，但如果其沸点过高，例如高于240°C，则会影响油墨的储存稳定性，并降低印刷织物的固定率。如果向活性墨水中添加沸点较低的酒精，则有利于提高织物的打印清晰度并减少墨水的渗透，但活性墨水的保水性差可能会导致打印头喷嘴堵塞。使用中沸点1.2丙二醇可有效改善活性油墨的各种性能，提高油墨在棉织物上的固色率。上述研究结果表明，选择合适的醇类作为活性油墨非常重要，这为从事该行业的技术人员和研究人员提供了有价值的信息。
利益冲突声明作者声明与本文的研究、作者身份和/或发表无关的潜在利益冲突。
基金作者透露，本文的研究、作者和/或发表获得了以下财政支持：本工作得到了国家关键技术研发计划（2017YFB0309800）、江苏省六大人才高峰项目（JNHB-066）和“纺织视觉科学”应用基础研究计划（J201605）的资助《江苏博士后科学基金（2017M621815）》和《中国高等学校自然科学研究项目（18KJB54004）》。
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