纺织品喷墨印花用聚合物染料介绍

2013 / 11 / 25

目前织物喷墨印花使用的墨水配方大多受染料性能的影响，因此需要很多添加剂。这些添加剂不仅影响了织物的手感，增加了配方开发的难度，还增加了生产成本。有些染料还需要前处理和后处理程序来提高染料的颜色深度。想从根本上解决这个问题。需要从染料本身入手，即开发高性能染料，减少添加剂的添加，简化工艺。

聚合物染料具有许多优点，如可控的溶解度、吸收性、流动性和粘度，不易升华，耐摩擦和低毒性。作为一种功能性聚合物，聚合物染料适用于织物的喷墨印花。

据报道，分子中带有氨基或羟基的活性染料被改性。通过与CH =COCL的相互作用，可以引入C = C双键，然后喷涂在织物表面。在织物表面引发聚合后得到的聚合染料无需洗涤即可对纤维素纤维和蛋白质纤维进行染色。但如果染料分子中有发色基团，如硝基、羟基、氨等，聚合度会降低。先合成聚合物，再将生色团连接到侧链上得到的侧链聚合物染料，易于控制，合成简单，非常适合开发研究。聚合物染料在织物喷墨印花中的研究主要有以下两个方向。

1.提高染料的牢度:

在当前的喷墨印刷技术中，聚合物材料经常被用作固定染料的粘合剂。如果发色团和聚合物通过化学键结合，牢度无疑会提高。

(1)通过聚合物和基质之间的相互作用提高牢度；

纸张的喷墨打印墨水利用聚合物链中的基团与纤维素中的羟基形成氢键来提高牢度。因此，这种方法非常适用于纺织品喷墨印花染料的设计。Winfried Mennicke制备了一种含多烯多胺的水溶性高分子染料，非常适用于含纤维素和邻苯二甲酰胺基团的底物。他用二乙烯三胺和脂肪酸的缩聚产物作为高分子基休，将一些具有活性伯、仲氨基的染料，如图1(a)所示，用三聚氯氰连接起来，三聚氯氰与大分子长链中氨基之和的摩尔比为1: 5，制成高分子染料，如图1(b)所示。由于未反应的氨基和纤维素基质之间的氢键，提高了湿牢度。发现在聚合物基体中加入酰胺基团可以提高聚合物染料的水溶性，可以在PH小于9的条件下使用。

(2)通过高分子染料的化学反应提高湿牢度；

这类聚合物染料主要依靠聚合物链中的官能团在一定的PH值下形成环反应。从而降低染料分子的水溶性。

鲍洛夫斯基诺曼E用磺酸基团磁化芳环染料，然后与乙醇胺反应，再用卤素取代乙醇上的羟基，连接到聚乙烯醇分子上，再加入聚乙烯醇中羟基摩尔比为1: 2的氯乙酸。通过调节染料、聚乙烯醇和氯乙酸的含量，可以调节产品的亲水亲油平衡。羧基的引入主要是为了提高聚合物侧链的水溶性。当产物处于酸性或中性环境时，环上的羧基和羟基会发生闭环反应，形成五元至六元环酯，从而降低分子的水溶性。反应机理如图2所示。

2.增加染料的功能:

在喷墨印刷中，聚合物通常用于改性天然或合成织物纤维，以改变织物的外观、手感、缩水率和阻燃性。如果高分子染料在印染的同时还能改善织物纤维的性能，无疑会缩短喷墨印花的流程，提高效率。此外，聚合物的改性可以扩大聚合物染料的应用范围，提高染料的通用性。

聚合物染料在提高染料性能、降低生产成本、缩短工艺流程方面具有明显优势，在喷墨印花中具有良好的应用前景。但由于喷墨打印对墨水性能要求非常严格，即使使用高分子染料，也需要添加一些必要的添加剂来改善墨水性能。