本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种借助低温等离子体及异氰酸酯微胶囊技术的高精度数码印花工艺。
背景技术：
数码印花技术是一种集高速计算的电子计算、机精密机械和光电信息为一体化的纺织行业中先进的技术，通过数字化技术将所需要的图案、色彩通过计算机控制系统将染料直接输出，以无接触的方式将墨水的微滴准确喷印在织物或介质上，达到所需的图案。
目前，数码喷印的墨水是水溶性的，需要对织物或者介质进行上浆预处理，再借助喷印的汽蒸处理，从而使染料与纤维反应并固色，因此一般数码印花的工艺流程为：将织物或者介质经上浆预处理→烘干→喷墨印花→烘干→蒸化固色→水洗→烘干、后整理，其中数码印花的蒸汽固色的工艺的温度一般高于100℃，才能使染料分子在湿热条件下与纤维发生化学反应固色，因此，数码印花的喷印效果与上浆和汽蒸处理工艺有很大的关系。
中国专利cn106283757b公开的一种纤维素纤维冷固色数码印花方法，包括如下步骤：对x型活性染料、kn型活性染料、p型活性染料采用纳滤的方法除盐，控制活性染料无机盐含量≤0.05％，然后在反应釜中加入去离子水、表面活性剂，在65-70℃和搅拌条件下加入除盐后的活性染料，直至染料完全溶解得色浆，再在色浆中加入保水剂、表面活性剂、成膜剂、吸湿剂、杀菌剂、缓冲剂、除垢剂和水，在45℃下搅拌1h，过滤除泡，降温到30℃，静置，用孔径为0.45微米的水性滤膜过滤，经过超声波除去溶液中的气泡即成墨水。将纤维素纤维布料通过有浸轧液的轧车，两浸两轧，其中浸轧液包括吸附剂、释碱剂、吸水剂和水。用选择的活性染料墨水通过数码印花机打印图案到处理的布料上。最后，对图案打印好的布料同一层塑料薄膜同步打卷，室温放置5-6h，即完成固色，该固色工艺避免了高温条件下染料的氧化，产品色泽鲜艳、固色率高、牢度好，水洗浮色少。中国专利cn106868890a公开的一种数码印花浆料和一种数码印花的方法，该数码印花浆料包括增稠剂、粘度调节剂、五倍子提取物抗菌剂、异黄酮葡萄糖苷抗氧化剂、茜草素固色剂和、水，其中增稠剂、粘度调节剂和水能够形成胶体溶液，在胶体溶液中与增稠剂或粘度调节剂不易形成结晶性结构，能够保持数码印花浆料的稳定性，不含成膜剂，因此不会阻碍墨水染料，且茜草素进一步促进印花墨水上染织物，具有固着效果，并且有效的提高印花墨水的着色能力，因此该方法将后整理步骤与织物上浆前处理同时进行，降低了加工工艺和成本。因此寻求简单快捷的数码印花固色工艺显得十分必要。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种借助低温等离子体及异氰酸酯微胶囊技术的高精度数码印花工艺，本发明将织物经异氰酸酯改性处理后，喷印数码印花墨水后，经低温等离子体处理，促使织物表面的甲苯二异氰酸酯的交联，对数码印花墨水进行包覆形成微胶囊，继而得到含包覆数码印花墨水的异氰酸酯微胶囊的高精度数码印花织物，对织物表面的染料进行固色和防渗化处理。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种借助低温等离子体及异氰酸酯微胶囊技术的高精度数码印花工艺，包括以下步骤：
(1)对数码印花用染料经纳滤膜过滤去除无机盐，加入反应釜中，依次加入去离子水和表面活性剂，加热搅拌至染料完全溶解，得到数码印花用纳米级色浆；
(2)将步骤(1)制备的数码印花用纳米级色浆中加入少量甲苯二异氰酸酯、乳化剂和保护胶体，高速搅拌乳化，得到数码印花墨水；
(3)将织物充分浸渍于聚醚三元醇溶液中，取出，喷洒过量的甲苯二异氰酸酯溶液，在室温下超声波处理，得到异氰酸酯改性的织物；
(4)将步骤(2)制备的数码印花墨水喷印于步骤(3)制备的异氰酸酯改性的织物表面，经低温等离子体处理后，得到借助低温等离子体及异氰酸酯微胶囊技术的高精度数码印花织物。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，表面活性剂为炔二醇非离子型表面活性剂。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，加热搅拌的温度为60-80℃，搅拌的速率为500-800r/min。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，数码印花用纳米级色浆中数码印花用染料的含量为10-25wt％，无机盐含量为0-0.005wt％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，保护胶体为丝肽或者壳寡糖。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，数码印花用纳米级色浆、甲苯二异氰酸酯、乳化剂和保护胶体的质量比为5-20：0.1-0.5:2-3:0.3-0.5。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，高速搅拌乳化的工艺：先以800-1200r/min的速率搅拌10-15min，然后在4000-6000r/min的速率搅拌30-60min，最后在7000-8000r/min的速率搅拌5-10min。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，超声波处理的功率为50-100w，频率为21-23khz，时间为3-5h。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，低温等离子体处理的工艺为：工作气压为40-45pa，工作功率为100-200w,处理时间为2-5min。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，借助低温等离子体及异氰酸酯微胶囊技术的高精度数码印花织物中含包覆数码印花墨水的微胶囊。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的借助低温等离子体及异氰酸酯微胶囊技术的高精度数码印花工艺需要对织物进行预处理，将织物先经聚醚三元醇溶液处理后，再喷洒过量的甲苯二异氰酸酯，甲苯二异氰酸酯中含有两个不同活性的异氰酸酯基，其中活性较强的c4-nco可以在室温下与聚醚三元醇反应，而活性较弱的c2-nco在之后低温等离子处理的活化作用下和织物表面的聚醚三元醇继续反应，而且残留的部分活性较强的c4-nco和染料中少量甲苯二异氰酸酯也会与织物表面的聚醚三元醇继续反应，三者相互交联保护，形成包覆数码印花墨水的异氰酸酯微胶囊，在固色的同时，提高染料的防渗化，提高色牢度。
(2)本发明制备方法将低温等离子体技术用于数码印花的固色工艺中，固色工艺更加低温稳定高效，而且染料与织物之间形成更加牢固的化学键，固色效果更加，防渗化效果更好，更有利于提高数码印花的精度，且本发明制备的借助低温等离子体及异氰酸酯微胶囊技术的高精度数码印花织物表面含有异氰酸酯微胶囊结构，异氰酸酯具有一定的自修复性能，可以在特定环境下自修复，有利于降低之后织物的二次修复的难度。
(3)本发明将含两个不同活性的异氰酸酯基的甲苯二异氰酸酯与醇的室温反应用于数码印花固色工艺中，利用超声波和低温等离子技术提高固化工艺的效率，简化了数码印花工艺，提高了数码印花织物的经济效益。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
(1)对数码印花用染料经纳滤膜过滤去除无机盐，加入反应釜中，依次加入去离子水和炔二醇非离子型表面活性剂，在60℃下，以500/min的速率加热搅拌至染料完全溶解，得到数码印花用纳米级色浆，其中数码印花用纳米级色浆中数码印花用染料的含量为10wt％，无机盐含量为0.0001％。
(2)按照数码印花用纳米级色浆、甲苯二异氰酸酯、乳化剂和保护胶体的质量比为5：0.1:2:0.3，将数码印花用纳米级色浆中加入甲苯二异氰酸酯、乳化剂和丝肽保护胶体，先以800r/min的速率搅拌10min，然后在4000r/min的速率搅拌30min，最后在7000r/min的速率搅拌5min，得到数码印花墨水。
(3)将织物充分浸渍于聚醚三元醇溶液中，取出，喷洒过量的甲苯二异氰酸酯溶液，在室温下，在50w功率和21khz频率下超声波处理3h，得到异氰酸酯改性的织物。
(4)将色浆粘度为320cps的数码印花墨水，在20℃和1.1bar压力下，车速为700mm/s的速率喷印于异氰酸酯改性的织物表面，在40pa工作气压下，以100w的功率经低温等离子体处理2min后，得到含包覆数码印花墨水的微胶囊的高精度数码印花织物。
实施例2：
(1)对数码印花用染料经纳滤膜过滤去除无机盐，加入反应釜中，依次加入去离子水和炔二醇非离子型表面活性剂，在80℃下，以800r/min的速率加热搅拌至染料完全溶解，得到数码印花用纳米级色浆，其中数码印花用纳米级色浆中数码印花用染料的含量为25wt％，无机盐含量为0.005wt％。
(2)按照数码印花用纳米级色浆、甲苯二异氰酸酯、乳化剂和保护胶体的质量比为20：0.5:3:0.5，将数码印花用纳米级色浆中加入甲苯二异氰酸酯、乳化剂和壳寡糖保护胶体，先以1200r/min的速率搅拌15min，然后在6000r/min的速率搅拌60min，最后在8000r/min的速率搅拌10min，得到数码印花墨水。
(3)将织物充分浸渍于聚醚三元醇溶液中，取出，喷洒过量的甲苯二异氰酸酯溶液，在室温下，在100w功率和23khz频率下超声波处理5h，得到异氰酸酯改性的织物。
(4)将色浆粘度为360cps的数码印花墨水，在25℃和1.5bar压力下，车速为750mm/s的速率喷印于异氰酸酯改性的织物表面，在45pa工作气压下，以200w的功率经低温等离子体处理5min后，得到含包覆数码印花墨水的微胶囊的高精度数码印花织物。
实施例3：
(1)对数码印花用染料经纳滤膜过滤去除无机盐，加入反应釜中，依次加入去离子水和炔二醇非离子型表面活性剂，在70℃下，以600r/min的速率加热搅拌至染料完全溶解，得到数码印花用纳米级色浆，其中数码印花用纳米级色浆中数码印花用染料的含量为15wt％，无机盐含量为0.002wt％。
(2)按照数码印花用纳米级色浆、甲苯二异氰酸酯、乳化剂和保护胶体的质量比为12：0.4:2.3:0.4，将数码印花用纳米级色浆中加入甲苯二异氰酸酯、乳化剂和丝肽保护胶体，先以1000r/min的速率搅拌14min，然后在4500r/min的速率搅拌45min，最后在7500r/min的速率搅拌7min，得到数码印花墨水。
(3)将织物充分浸渍于聚醚三元醇溶液中，取出，喷洒过量的甲苯二异氰酸酯溶液，在室温下，在85w功率和22khz频率下超声波处理3.5h，得到异氰酸酯改性的织物。
(4)将色浆粘度为340cps的数码印花墨水，在23℃和1.4bar压力下，车速为720mm/s的速率喷印于异氰酸酯改性的织物表面，在43pa工作气压下，以170w的功率经低温等离子体处理4min后，得到含包覆数码印花墨水的微胶囊的高精度数码印花织物。
实施例4：
(1)对数码印花用染料经纳滤膜过滤去除无机盐，加入反应釜中，依次加入去离子水和炔二醇非离子型表面活性剂，在60℃下，以800r/min的速率加热搅拌至染料完全溶解，得到数码印花用纳米级色浆，其中数码印花用纳米级色浆中数码印花用染料的含量为10wt％，无机盐含量为0.005wt％。
(2)按照数码印花用纳米级色浆、甲苯二异氰酸酯、乳化剂和保护胶体的质量比为5：0.5:2:0.5，将数码印花用纳米级色浆中加入甲苯二异氰酸酯、乳化剂和丝肽保护胶体，先以800r/min的速率搅拌15min，然后在4000r/min的速率搅拌60min，最后在7000r/min的速率搅拌10min，得到数码印花墨水。
(3)将织物充分浸渍于聚醚三元醇溶液中，取出，喷洒过量的甲苯二异氰酸酯溶液，在室温下，在50w功率和23khz频率下超声波处理3h，得到异氰酸酯改性的织物。
(4)将色浆粘度为320cps的数码印花墨水，在25℃和1.1bar压力下，车速为750mm/s的速率喷印于异氰酸酯改性的织物表面，在40pa工作气压下，以200w的功率经低温等离子体处理2min后，得到含包覆数码印花墨水的微胶囊的高精度数码印花织物。
实施例5：
(1)对数码印花用染料经纳滤膜过滤去除无机盐，加入反应釜中，依次加入去离子水和炔二醇非离子型表面活性剂，在80℃下，以500r/min的速率加热搅拌至染料完全溶解，得到数码印花用纳米级色浆，其中数码印花用纳米级色浆中数码印花用染料的含量为25wt％，无机盐含量为0.001wt％。
(2)按照数码印花用纳米级色浆、甲苯二异氰酸酯、乳化剂和保护胶体的质量比为20：0.1:3:0.3，将数码印花用纳米级色浆中加入甲苯二异氰酸酯、乳化剂和丝肽保护胶体，先以1200r/min的速率搅拌10min，然后在6000r/min的速率搅拌30min，最后在8000r/min的速率搅拌5min，得到数码印花墨水。
(3)将织物充分浸渍于聚醚三元醇溶液中，取出，喷洒过量的甲苯二异氰酸酯溶液，在室温下，在100w功率和21khz频率下超声波处理5h，得到异氰酸酯改性的织物。
(4)将色浆粘度为360cps的数码印花墨水，在20℃和1.5bar压力下，车速为700mm/s的速率喷印于异氰酸酯改性的织物表面，在45pa工作气压下，以100w的功率经低温等离子体处理5min后，得到含包覆数码印花墨水的微胶囊的高精度数码印花织物。
实施例6：
(1)对数码印花用染料经纳滤膜过滤去除无机盐，加入反应釜中，依次加入去离子水和炔二醇非离子型表面活性剂，在72℃下，以650r/min的速率加热搅拌至染料完全溶解，得到数码印花用纳米级色浆，其中数码印花用纳米级色浆中数码印花用染料的含量为17wt％，无机盐含量为0.003wt％。
(2)按照数码印花用纳米级色浆、甲苯二异氰酸酯、乳化剂和保护胶体的质量比为8：0.2:2.4:0.3，将数码印花用纳米级色浆中加入甲苯二异氰酸酯、乳化剂和丝肽或者壳寡糖保护胶体，先以1050r/min的速率搅拌11min，然后在5500r/min的速率搅拌40min，最后在7700r/min的速率搅拌9min，得到数码印花墨水。
(3)将织物充分浸渍于聚醚三元醇溶液中，取出，喷洒过量的甲苯二异氰酸酯溶液，在室温下，在95w功率和22khz频率下超声波处理4.5h，得到异氰酸酯改性的织物。
(4)将色浆粘度为350cps的数码印花墨水，在24℃和1.2ar压力下，车速为720mm/s的速率喷印于异氰酸酯改性的织物表面，在44pa工作气压下，以110w的功率经低温等离子体处理4min后，得到含包覆数码印花墨水的微胶囊的高精度数码印花织物。
经检测，实施例1-6制备的含包覆数码印花墨水的微胶囊的高精度数码印花织物的图案精度、渗透性、色牢度、上染率的结果如下所示：
由上表可见，本发明制备的含包覆数码印花墨水的微胶囊的高精度数码印花织物的图案精度好，防渗透性好，上染率和水洗牢度佳。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。