无论是纤维素纤维还是蛋白质纤维，其印花工艺一般都由：图案设计、喷印颜色的调整和处理、印花前织物的预处理、烘干（印前烘干）、喷墨印花、烘干（印后烘干）、后处理和水洗、烘干等步骤。喷墨印花的效果与织物的预处理和印花用墨的质量等有关。

1.油墨的性能和种类

喷墨印花的油墨配方包括染料（或涂料）、载体黏合剂、树脂和其他添加剂，如黏度调节剂、引发剂、防菌剂、防堵塞剂、助溶剂、分散剂、pH调节剂、消泡剂、渗透剂、保湿剂、金属离子螯合剂等，其中添加剂要根据需要选择使用。迄今为止，尚无普遍适用于织物喷墨印花的标准油墨配方，但所有油墨配方必须满足一定的总体技术要求，由于喷头的喷嘴直径非常小，印花的分辨率高，对油墨液体的黏度、表面张力、均匀性、无机盐含量、染料的粒子大小、液滴形状和稳定性等有严格的限制，同时，油墨有高的亲和力、良好的固化性质和牢度、手感、上色率等。不同的印花工序，对油墨的耐高温性、导电性也有一定的要求。

（1）油墨的物理性能。

①基本性能。油墨要安全性好，无毒、无害、无燃性等；纯度高，油墨中不能含有任何颗粒、杂质、灰尘等；因为每一染料色浆只能喷印20g/m2，所以显色性应高；粒径要小，一般控制在1μm以下；导电性也应控制在750S/cm以上；pH须适当控制；染液色光的准确性和稳定性要好；其他如相对密度、固含量、分散稳定性、存储稳定性、染料的抗分解性、抗凝聚性和抗沉淀性等均有一定的要求。

②油墨的表面张力。在连续喷墨印花中，油墨的表面张力影响很大，它不仅决定着液滴的形成、液面弯曲度，也影响液滴对织物的湿润和渗透。油墨的表面张力必须低于纤维的表面能，一般要求在30～50mN/m。

③黏度。黏度是另一个重要的物理性质，与传统的印花相比，用于喷墨印花的油墨应具有非常低的黏度，一般在连续喷墨印花中黏度为2～10mPa·s，在按需喷墨技术中为10～30mPa·s。

④油墨的喷射性能。

a.油墨滴液的形式：需均匀的液滴尺寸、恒定的液滴速度等；

b.喷嘴堵塞情况：油墨中的固体成分不能堵塞喷嘴；

c.油墨对织物表面的润湿性和适应性要好；

d.不能有微生物的产生，具有耐蒸发性、抗发泡性等性能。

（2）油墨的种类。世界上大染料公司和生产喷墨印花设备的公司都纷纷开发新的印花墨水进入市场，汽巴精化公司申请了喷墨印花活性染料墨水的专利，将含一氯均三嗪、一氟均三嗪、乙基砜硫酸酯等活性基的活性染料用于数码喷墨印花墨水。用超滤、反渗透等膜分离手段将染料中的无机盐除去，用1，2-丙二醇或N-甲基-2-吡咯烷酮等作为助溶剂，甲基纤维素、乙基纤维素或海藻酸盐等作增稠剂，再加入pH缓冲剂和防霉剂配成喷墨墨水，用微压电式喷墨印花机印花，得到较好的结果。

佳能公司申请了制备分散染料喷墨墨水的专利，所用的染料为C.I.分散黄7、C.I.分散黄54、C.I.分散黄64、C.I.分散黄70、C.I.分散黄71、C.I.分散黄100、C.I.分散黄242；C.I.分散橙25、C.I.分散橙37、C.I.分散橙119；C.I.分散红60、C.I.分散红65、C.I.分散红146、C.I.分散红239；C.I.分散紫27；C.I.分散蓝26、C.I.分散蓝35、C.I.分散蓝55、C.I.分散蓝56、C.I.分散蓝81：1、C.I.分散蓝91、C.I.分散蓝366等。加工时将分散剂、去离子水和有机溶剂均匀混合，放入砂磨机中，加入钢珠进行砂磨。然后过滤掉粗粒子，制成染料分散液。

油墨分涂料和染料两大类型。

①涂料型油墨（两相油墨系统）。涂料型油墨对织物的纤维类别不存在选择性，印制后处理十分简单，仅需要进行适当地热焙烘，不需要汽蒸、水洗就能得到印花成品，减少了废水污染。但对涂料的粒度必须严格控制，以防喷嘴堵塞，而且印制品手感和摩擦牢度还难以满足高的标准。

黏合剂的种类与性能对印墨的性能有一定的影响，黏合剂的粘着能力与其分子量有关，这种体系存在的问题是黏度大、体系粒径的稳定性差，导致印墨出喷射口时的凝聚、剪切不稳定乃至相分离。一般涂层胶系列黏合剂成膜的优化条件为：交联剂用量是黏合剂的10%，预烘干燥后，在120℃下焙烘40min，这样形成膜的强度高，色变小。

将黏合剂或树脂预先制成微胶乳剂，固含量30%～50%，印花前与涂料混合、喷印、热焙烘使之附着到纤维表面。通常微胶乳剂为改性的丙烯酸酯，丙烯腈丁二烯或改性丁二烯共聚物。黏合剂或树脂胶乳15%～20%、涂料4%～8%，加少量吸湿剂（尿素）。适于各种纤维织物的印花。

例如，采用通过乳液聚合得到的粒径在＜0.2μm的微胶乳黏合剂，在TOXOT Imaje S4 1000（法国）连续喷射印花试样机印制，将不同比例（总固含量＜28%）的黏合剂IV-82、涂料F6B以及2.5%的添加剂（不计总固含量内）配成的喷墨配方，分别喷印不同品种的真丝织物。试验结果可以得出，随着黏合剂浓度的增加，体系黏度和表面张力均呈上升趋势，黏合剂成膜的拉伸断裂强力最好时，交联剂用量是黏合剂用量的10%。

综合评定体系黏度（η）、表面张力（σ）、喷印性能、弯曲刚度、摩擦牢度和透气性各项指标，得出最佳方案是黏合剂IV-82（固含量为50%）用量15%、Hoechest涂料红F6B为5%～9%、添加剂2.5%。黏合剂IV-82为丙烯酸类乳液共聚物，粒径＜0.2μm，通过控制丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸甲酯的不同比例得到，焙烘后成膜的玻璃化温度分别为-10℃和-21℃。

②染料型印墨。染料型油墨主要以水为载体，用活性、分散和酸性染料等配成。染料呈溶解状态，不存在粒度问题，只要添加其他组分满足油墨系统的基本性能，就可方便地应用。

目前，以采用染料型墨水为多。例如活性染料是纤维素纤维染色和印花的主要染料，另外，活性染料粒径比较细（≤1.0μm），在水中具有很高的溶解度，可用于配制成高浓度的棉织物喷墨印花墨水，而且具有不易阻塞喷头的优点。常用的有四种基本色CMYK（即青、品红、黄和黑）和2～4种特别色（金黄、橙、红、蓝）组成。由于喷嘴直径极小，分辨率又高，以致一些数码喷墨印花机都要求用指定品牌的墨水，以保证该设备正常运行。

喷墨印花墨水是数码喷射印花成本高的直接原因。目前，各大公司生产的墨水还难以适应各种型号的数码喷墨印花机，关于墨水的色相、饱和度、浓度等还没有一个统一的标准。表5-7列出了汽巴精化公司的六种喷墨印花墨水系统。

表5-7　汽巴精化公司的六种喷墨印花墨水系统

喷印时“色料”通过多个密集排列的高压喷嘴（直径10～100μm可调），在计算机控制下定量地喷射于织物上，形成预期的多彩精密图案。

已成功用于制造喷墨墨水的染料有：适于棉织物印花的活性染料Cibacron MI；聚酯纤维印花的Terasil DI染料等；用于纸张再转移到涤纶上的分散染料墨水（热气泡式）Tersil TL系列、分散染料墨水（压电式）Terail TI系列；适用于丝绸、尼龙及羊毛的酸性染料墨水Lanaset SI系列等。酸性染料墨水印花色光稳定性较好，但存在色牢度差的问题，难以满足更高品质的要求；活性染料墨水印花时，染料分子可与纤维上的羟基或氨基共价结合，因而可以获得较高的色牢度，但存在色光较难控制的缺点。

（3）改性染料型油墨。染料型油墨印花如果不经过后处理，难以达到足够持久的耐洗和耐摩擦等牢度，但经高温蒸化或加热，促使染料向纤维内的渗透可以提高这些性能。有的染料如活性、还原染料需要在一定条件下经过化学反应才能在纤维上固着，但是反应难以达到100%，对于未固着的染料或残留在纤维表面的染料，需要充分洗除和烘干。有将活性染料和丙烯酰氯反应，引入碳碳双键改性，改性后的染料在织物上能自聚合，这样可提高印制牢度。

又如，将配制的油墨加入单体或低聚体的混合物喷射到织物上，然后使其在织物花纹处聚合形成薄层，显示花纹图案。喷印处方为：

脂肪族氨基甲酸酯二丙酸盐　24%

四羟基乙基二丙酸酯　8%

导电性调节剂　2%

稀释剂如醋酸乙烯酯　48%

光敏引发剂　3%

丙酮　x

色素（分散染料）　＜10%

工艺：

印制→焙烘（8s）

（4）新型油墨。DyStar公司最近推出了一系列用于羊毛、丝和锦纶织物的Jettex®A水溶墨。Jettex®A系列产品包括7种标准墨和3种辅助墨，能够覆盖传统酸性染料印花所达到的色彩范围。Jettex®A印花墨是在传统纺织印花使用酸性染料的基础上开发的，是对已有Jettex®R系列活性染料印花墨的补充。

另外，采用Jettex®A黄素7GFLE-0和Jettex®A若丹明BNE-0荧光墨，可以在泳装上印出夺目的图案。

杜邦公司研制的数码印花专用染料系列产品Artistri，是专为Artistri2020喷墨印花机和Artistri印花软件研制的油墨产品，它包括ArtistriA700酸性染料油墨、R700活性染料油墨和新增D700分散染料、P700涂料油墨。这样Artistri油墨就可适用于丝、毛、棉、尼龙、氨纶、涤纶及混交织物的印花。

我国研究人员将具有羧甲砜基的染料用于墨水的制造中，其染料的结构通式为Dye-SO2CH2COO-M+。式中Dye为染料母体，M为H+、Na+、K+、NH4+、Li+等。该类染料在喷墨时，经喷嘴的热、电磁辐射或微波作用，部分染料分子脱去羧基形成非水溶性染料Dye-SO2CH3。喷到酸性纸上的是未脱羧基、经离子交换形成水溶解性较低的染料Dye-SO2CH2COOH；喷到涤纶纺织物上的染料经热熔处理可完全转化为Dye-SO2CH3。由此形成的彩色、黑白文字或图像具有耐水的特点，比目前的水溶性染料喷墨形成的文字或图像具有更高的耐水牢度，不产生云纹，分辨率高。

2.喷墨方式

按喷墨方式可将印花技术分为CMYK和预配色两种，这两种方式各有其优缺点，如表5-8所示。

表5-8　两种喷墨方式的比较

3.喷墨印花的前处理

（1）分散剂的应用。在用颜料配置喷墨印花油墨时，通常将颜料研磨成细粉，再用表面活性剂和聚合物分散剂将其分散，稳定悬浮于水中，制成水基型墨水，这种体系不污染环境，其成分发挥了颜料特有的耐光牢度和耐水性优点，能够提高印花质量和效果。

喷墨印花的颜料，必须具有高度的分散稳定性。分散剂的位阻斥力和静电斥力可起到稳定油墨体系的作用。这种分散剂是具有良好界面活性作用的亲水、亲油性高分子化合物。(www.daowen.com)

SMA高聚物分散剂是水溶性聚合物分散剂：疏水部分由聚苯乙烯构成，通过范德华力和平面性π—π键稳定地连接在颜料表面上，亲水部分由聚马来酸酐构成，水解后以铵盐形式存在，可增加羧酸基的电离性，使羧酸阴离子伸展在水中提供静电斥力和染料分散的稳定性。在进行喷墨印花时，通过将水分散性SMA覆盖颜料表面进行微胶囊化，可制备超细颜料微胶囊分散液，这种颜料水分散体具有高分散性和分散稳定性。

（2）预处理。纺织品喷墨印花的油墨或色浆黏度较低，但这样染料溶液容易发生沿织物纱线水平方向芯吸，造成每个液滴在机织物经向和纬向渗化开来，形成星形色点，降低印花拼色效果和精细度。为此，纺织品印花前必须用含有较高假塑性流变特性的高分子或增稠剂预先处理，以改善织物对墨水的吸收，防止墨水渗化，提高得色深度和色牢度。

依据纤维的品种，所采取的预处理工艺和后处理方式有差别，使用的油墨和助剂的性能以及对印制的影响也不尽相同。最近有用Zetex FA MIV-Mantex RS210-Unisol WL配方进行预处理在限制墨滴扩散、织物手感和用光谱仪测量等方面具有极佳的效果。

喷墨印花所施加的油墨量比常规印花少，为此要尽量提高染料的上染率和固着率，在喷墨印花前处理时加入无机的填料（如二氧化硅微粒子），还需要加入能提高染料固色牢度的助剂，如含氮的阳离子型化合物、金属盐等。为了提高油墨或色浆对织物的润湿和在固色时有良好的溶解状态，也是保证染料充分上染的一个重要条件，所以，在前处理液中，可以加入一些增溶作用好的表面活性剂或溶剂，如N-甲基-2-吡咯酮、1，4-丁二醇、乙二醇等。

不同染料喷墨印花的前处理剂是不同的，例如活性染料印花的前处理，浸轧液中含有增稠剂可以提高上染固着率和减少渗化，如对棉织物而言，海藻酸钠可以起到防止染料溶液渗化和烘干时染料发生泳移，提高印花的精细度的作用，碳酸氢钠是一种碱剂，可以加速活性染料和纤维素的固色反应，固色越快，越不易渗化；一些聚胺化合物、季铵类聚合物以及一般的阳离子型聚合物都有很好的防止渗化作用，对活性染料的上染率可以提高2～4倍；而低分子的季铵化合物，有时会使上染率降低，但阳离子类处理剂容易引起某些染料变色；印制厚棉织物时，由于吸水性好，不容易渗化，用碱剂处理既可加速固色反应，也有一定的防渗化作用；而印丝绸时，就容易渗化，应该选用保水性高的高分子物处理防止渗化。

预处理剂的抱水性对织物的防渗化有非常重要的作用，预处理剂抱水性好，墨水喷到织物上能够很快被吸收，从而阻止墨水向四周扩散和渗化。加入聚乙二醇（PEG、20000）作吸水剂，可提高浆膜的吸水性能。PEG浓度对墨水固色率影响较大，在增稠剂CMC浓度为2%时，PEG对真丝织物预处理的效果随其浓度的增大而增强，但浓度过高，汽蒸时容易吸收过多的水分，致使浆膜中水增多，引起严重的渗化。因此，PEG浓度宜控制在3%以下。氧化铝粉末的加入对抑制汽蒸过程中墨水渗化有显著作用，但浓度提高后对固色率并无多少影响。

印花前处理剂应具有如下特点：

①良好的抱水性，抱水性越高，印花的精细度越好；

②良好的脱糊性，这是保证印花后获得良好手感的前提；

③制成原糊后具有良好的流动性，这样有利于浸轧上浆；

④良好的耐电解质性能。

（3）喷墨印花织物的前处理工艺。

①棉织物的预处理工艺。

a.海藻酸钠（酯）处理。

处理液配方：

小苏打　15g/L

海藻酸钠　x

处理方法：织物用上述处理液进行四浸四轧，轧液率75%～80%，晾干后备用。

海藻酸钠或海藻酸酯在1.0%～1.5%浓度之间染料的固色率达到最高。过高或过低均导致固色率的下降。

b.阳离子改性剂CM处理。

处理液配方：

改性剂CM　30～40g/L

NaOH　15g/L

JFC　2g/L

水　x

工艺条件：浴比1:20，温度20℃，时间60min。

处理方法：称一定布重试样，按浴比计算出溶液的量，按配方配好处理液，在60℃小样染色机中处理60min后，取出试样，用60℃热水冲洗，再用冷水冲洗，然后在2g/L（浴比1:40）的醋酸溶液中处理3min，水洗至中性，晾干。

纤维素纤维的阳离子改性，就是用改性剂溶液处理纤维，使带有正电荷的改性剂分子吸附在纤维表面或接枝到纤维素大分子上。纤维改性剂CM是含有氯醇基的阳离子化合物，与纤维素纤维的反应机理类似于纤维素纤维在碱性介质中与环氧基的反应。反应过程如下所示：

棉纤维经CM改性后带有阳离子基团，纤维表面的Zeta电位降低，提高了阴离子染料，如酸性、活性、直接染料对改性棉纤维的亲和力，增加了染料的上染率和染色深度。棉纤维改性处理后，固色率能达到99%以上。一般采用改性剂CM 40g/L的处理方法。但阳离子CM改性织物无法进行搓洗，洗涤时染料发生沾移。因此，阳离子改性织物经喷墨印花后只能作为工艺品或无留白的印制品。

c.将试样浸轧NaHCO3，压力19.6kPa，四浸四轧，轧液率为75%～80%，晾干。

②真丝织物的前处理。真丝纤维表面光滑，防止墨水渗化能力较差，因此要获得精细的印制效果有一定的难度，传统的海藻酸钠预处理工艺也不能满足真丝精细印制的要求。以羧甲基纤维素钠（CMC）为增稠剂、聚乙二醇PEG为吸水剂和氧化铝为吸附剂，对真丝织物进行喷墨印花前处理可以得到优良的效果。CMC对织物防渗化效果明显好于海藻酸钠。CMC是阴离子型增稠剂，随用量增加，浆膜固含量增加，高固含量有助于染料固定在印花区域内，防止织物因毛效产生渗化。墨水在织物上的渗化过程有喷墨打印时产生的渗化和汽蒸时产生的渗化。增加CMC浓度对汽蒸过程中渗化的抑制十分有效。选用高浓度CMC作增稠剂，能够在不影响固色率和提高K/S值的情况下，改善织物的防渗化性能。研究表明，当其浓度为2%时可以获得最佳效果。

此外，涤纶织物需施加海藻酸盐、柠檬酸、轧液率为70%～80%，100～120℃干燥，然后进行分散染料喷墨印花。毛、锦纶织物进行酸性染料喷墨印花前的处理，需加尿素、海藻酸盐、酒石酸铵，轧液率为70%～80%，100～120℃干燥。

4.喷印

影响色彩重现性的主要因素为喷印染料和喷印方法。不同的染料以不同的方式，在不同厚薄的介质上喷印，所得的色彩效果不同；即使相同的染料，以不同的喷印方法操作，色彩的明亮度也不一样。首先，输入图像的来源，如光盘文档、扫描输入文档、数码文档等，需要明确该图像的色空间，若无色空间，必须赋予该文档一个色空间的文档，这样才能使用多台机器喷印相同的颜色，并使得颜色相近。完成了色空间的设置后，要检查图案文档的质量。一般来说，图案喷印尺寸的精度不能低于100dpi，否则可能出现模糊或马赛克效果。在计算机上选取该图案的主要颜色，如人的肤色、天空色、水果色等，再进一步调整。

打印图案时，选取的分辨率越高，打出的花色越精细，花费的时间也越长。所以并不是打印的精度越高越好，不同的面料、不同的图案，可选用不同的喷印精度，对某些织物精度大了也没有效果，反而影响印花速度。因此选用合适的喷印精度将在保证质量的前提下大大提高工作的效率。

5.后处理

（1）汽蒸。纤维素织物印花后，在102～105℃温度下汽蒸固色5～7min；涤纶织物印花后，在180℃汽蒸8min；丝、毛、锦纶织物印花后，102℃汽蒸30min，使染料固着于织物上，然后进行洗涤，即完成。在汽蒸过程中，浆料吸湿膨化，促使染料透过浆料层，到达纤维表面。以Cibacron Red P-2T型活性染料为例，在碱性条件下，P型染料与纤维素纤维在90℃发生固色反应。反应式如下：

真丝织物汽蒸的目的也是使染料分子在一定湿热条件下，与纤维发生化学反应，使染料固着在纤维上面。其汽蒸方式与传统印花相似。汽蒸时间过短，染料发色不够，得色较浅，汽蒸时间过长，会造成活性染料的水解，得色下降。

传统印花的蒸化方式，一般有连续蒸箱和圆筒蒸箱，连续蒸箱有蒸化色光稳定的特点，而圆筒蒸箱有蒸化发色鲜艳的特点。但传统的蒸箱一般都体积庞大，基于数码喷射印花小批量、多品种的特点，应尽量选用小型圆筒蒸箱。

数码喷射印花织物的水洗与传统真丝活性染料印花相似，工艺流程为：

冷水洗3遍→60℃热水洗→80℃皂洗→冷水净洗→柔软固色处理→脱水→烘干→成品

考虑到真丝织物的特点，皂洗剂为中性或弱酸性。

（2）固化剂的应用。水性油墨的缺点在于干燥时间长，对底材的适应性小。而溶剂型油墨虽然不存在干燥问题，但由于含有挥发性的有机溶剂，易造成环境污染，其使用也越来越受到限制。

紫外光固化（UV固化）油墨，是指使用光活性预聚物作为油墨的基料，在200～450nm的紫外光线照射下，由光引发剂产生自由基，引起基料聚合和交联反应，使油墨从液态转成固态，得以固化。典型的UV固化体系由光活性预聚物（oligomer）、光引发剂（photoinitiator,PI）、活性单体（活性稀释剂）、着色剂（颜料）以及其他必要的助剂组成。其中光引发剂对油膜的固化速度起到直接关键的作用。

在选择光引发剂的时候必须考虑颜料的影响，因为颜料可吸收紫外线，使引发剂对紫外光的吸收量减少，造成颜料对引发剂的“屏蔽”，降低引发效率，有些颜料可吸收并转化一部分光促进固化，因此选择在颜料的光谱范围内具有很好吸收性的光引发剂为好。但光引发剂的浓度并不是越高越好，由Lambert-Beer定律可知，光强度随吸光物质的浓度增高而呈指数关系递减。如果光引发剂的浓度过高，由于靠近涂膜表层的光引发剂吸收了大部分光，使到达里面的光通量减少，光引发剂产生的初级自由基减少，固化速率降低。