隨著印花技術的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的輥筒印花機更顯落后,取而代之的圓網(wǎng)印花機、平網(wǎng)印花機、平網(wǎng)~ 圓網(wǎng)聯(lián)合印花機相繼誕生,隨機的刮印系統(tǒng)(鋼刮刀、橡膠刮刀、磁輥刮刀)和網(wǎng)目數(shù)種類不斷擴大等等,對印花色漿的特性,特別對印花原糊提出了更高的要求,如仍單獨使用海藻酸鈉糊料已遠遠不能滿足高質量印花的要求。多年來,國內外糊料廠商也相繼研制開發(fā)了各種用于活性染料印花的糊料,經(jīng)應用試驗和性能測試,在某些性能上優(yōu)于海藻酸鈉糊料或其它糊料,但是仍不能兼顧活性染料印花中對糊料的各種性能的綜合要求。
1 活性染料印花糊料
1.1 分類
印花糊料按其歸屬和發(fā)展可分為三大類:天然類糊料、化學類糊料和復合類糊料。
1.2 性能
1.2.1 物理性能
活性染料印花糊料必須具備良好的成糊性、滲透性、透網(wǎng)性、抱水性以及優(yōu)良的吸濕性和易洗滌性,同時還必須具有一定的流變性、觸變性、曳絲性和粘著性。
1.2.2 化學性能
1.2.2.1 與活性染料分子的相斥性
糊料分子中的伯碳原子上應不含一OH羥基,而為一CO0一羧基或一CH2COO一羧甲基等負性基團,與陰荷性的活性染料有斥力,這可用相同滲透率下的表觀給色量來測定和表示。
1.2.2.2 與化學品良好的相容性
要求糊料能耐堿和耐電解質,因在配制色漿時要加人堿劑等化學品,要保證印花色漿的稠度穩(wěn)定。
1.2.2.3 良好的貯藏穩(wěn)定性
一般天然類植物性糊料都具有多糖體結構,合成類糊料含有氧化性物質,都適宜微生物的生長和繁殖,易引起斷鏈、降解或霉變,應盡量避免。
2 印花原糊
2.1 印花原糊的流變性和觸變性
印花原糊的流變性和觸變性是決定印花印制效果的重要因素,研究印花原糊的流變性對解釋各種印花現(xiàn)象、指導印花實踐、發(fā)展印花技術、提高印花質量有重要意義。
印花原糊實際上是一種流體,流體的流變性是表示流體在剪切應力作用下流動和變形的性能,通常流體有下列幾種類型。
2.1.1 牛頓型流體
當溫度和壓力保持不變,在剪切應力作用下,流體粘度不變,當剪切應力大于零時,流體就發(fā)生流動,剪切速率與剪切應力成正比。
2.1.2 塑流型流體
在剪切應力很小時,流體不發(fā)生流動,當達到一定值以后才開始流動,剪切速率和剪切應力成正比。
2.1.3 假塑型流體
在剪切應力作用下流體開始流動,剪切速率隨著剪切應力的增加而增加,而粘度隨著剪切應力的增加而降低。
2.1.4 脹流型流體
與假塑型流體相反,當剪切應力增加時,粘度反而增加;當剪切應力較小時,產生較大剪切速率,而后隨剪切應力的增加,遞增緩慢。
2.1.5 粘塑型流體
粘塑型流體具有極限屈服值,達到極限屈服值后,流動曲線和粘度曲線與假塑型流體相同。
目前所應用的糊料和印花色漿基本上都屬于假塑型流體或粘塑型流體,假塑型流體的表觀粘度是牛頓粘度和結構粘度之和,隨著剪切應力的變化而變化,結構粘度是親水性高分子化合物中大分子間的氫鍵和范德華力形成的網(wǎng)狀結構包含了體系中的自由水分,阻滯了水分子的流動所形成的粘度。
2.2 印花方法對印花原糊的要求
2.2 1 平網(wǎng)印花
平網(wǎng)印花將加入到平網(wǎng)印花機篩網(wǎng)板上的印花色漿通過刮漿刀(或磁棒)往復刮印,擠壓過花型部位順利地透過網(wǎng)孔印到織物上,色漿在篩網(wǎng)板上受到刮刀(或磁棒)給予的壓力與剪切力,是以“壓”為主,“刮”為輔的聯(lián)合動作,色漿所受剪切力一般都比輥筒印花小,因此要求原糊有良好的流變性能和透網(wǎng)性能,也就是原糊的分子結構不宜很大,但結構粘度要較大,使色漿在較低剪切力作用下,粘度會迅速下降,色漿透過網(wǎng)孔印到織物上后,剪切力消除色漿粘度又立即恢復到原來水平,這樣保證篩網(wǎng)板升起時色漿不下漏,既防止了飛漿造成印花疵病,又保持了印到織物上的色漿清晰輪廓。因此平網(wǎng)印花機所使用的糊料一定要厚而不粘,流變性要好,觸變性要小。
2.2.2 圓網(wǎng)印花
圓網(wǎng)印花是將色漿注入圓網(wǎng)印花機圓網(wǎng)內壁,同樣通過刮刀(或磁棒)將色漿擠壓過花型部位透過圓網(wǎng)孔網(wǎng)壁印到織物上,圓網(wǎng)印花是連續(xù)性印花,僅一次刮漿,刮刀(或磁棒)和圓網(wǎng)切點的截面呈弧形,刮刀工作時,除了受機械壓力外,還可調節(jié)刮刀前后位置(即角度)和橫梁位置的高低,改變剪切應力的大小,以利于刮刀適應各種花型的印制,尤其對高目數(shù)圓網(wǎng)印花,網(wǎng)孔更小,因此圓網(wǎng)印花機所應用的糊料,結構粘度要更大,流變性要更好。
2 2.3 輥筒印花
輥筒印花是傳統(tǒng)的印花方式,色漿從輥筒印花機的給漿輥傳到印花輥筒,刮刀再把花型部位外的色漿全部刮清,而花型中的色漿印到織物上 色漿在給漿輥、印花刮刀與印花輥筒之間受到較大的剪切應力,是受到先“刮”后“壓”的力,并在瞬間完成,因此輥筒印花機所使用的糊料曳絲性要好,流變性對印制操作影響更大。
印花啄糊都有結構粘度,當剪切應力消除后,結構粘度恢復需要時間,從而產生滯后觸變性.印花原糊的滯后觸變現(xiàn)象,即隨著剪切應力增大其上行流變曲線與剪切應力減小時的下行流變曲線不能重合,出現(xiàn)滯后現(xiàn)象,稱為流體的滯后觸變性。觸變性大小以曲線面積表示。
變性要小,以使剪切應力消除后色漿粘度可立即恢復原狀。
2.3 原糊流變性能的數(shù)學表示法
2.3 1 剪切變稀指數(shù)(Shear Thining Index,簡稱STI)
表觀粘度對數(shù)是剪切速率對數(shù)的函數(shù),其曲線斜率的負值定義為剪切變稀指數(shù)(STI),即一b=STI,STI為負值,粘度隨著剪切速率的增加而降低。STI在0~一1,STI=0為真粘度,負值越大(指絕對值越大),結構牯度越大。
2.3.2 印花粘度指數(shù)(Printing Vi,sc~sfty Index,簡稱PVI)
日本、香港特別行政區(qū)和印度使用較多。兩剪切速率相差lO倍的表觀粘度之比值稱為印花粘度指數(shù)。
3 新型復合糊料
3.1 配制
從三大類糊料中取性能優(yōu)異的海藻酸鈉糊、改進型聚丙烯酸類合成糊和油/水相乳化糊作為新型復合糊料的基本用料。
改進型聚丙烯酸類合成糊料(古立德公司提供)的分子結構較一般聚丙烯酸類糊料有所改進 ,原糊除具有一般的聚丙烯酸類合成糊料的特性外,增稠性能優(yōu)于一般聚丙烯酸類合成糊料,并有良好的耐電解質性能和耐二價金屬離子螯合性能,還具有非常典型的假塑性流變性能和結構粘度。在復合糊中它發(fā)揮了良好的流變性,再拼人一定比例的乳化糊,可提高原糊的滲透性能、潤滑性能,最后與海藻酸鈉糊復配。
3.2 性能
3.2.1 流變性能
4一油/水相乳化糊的斜率最大,則剪切變稀指數(shù)STI最小(絕對值最大);2一海藻酸鈉糊斜率最小,剪切變稀指數(shù)ST[最大(絕對值最。;新型復合糊料的斜率為0.58,其剪切變稀指數(shù)STI為一0.58,印花粘度指數(shù)PVI為0.633。
3.2.2 抱水性
糊料的抱水能力優(yōu)劣與糊料分子結構中的親水性基團多少和結構粘度有關。糊料分子中親水性基團越多,又含有較多表面活性劑,其抱水性就好。一般結構粘度大則包藏水分較多,但是該水分易于釋出。抱水性測定方法用長條新鮮濾紙插入原糊中,測定30min時液體上升高度。
雖然新型復合糊料的結構粘度大于海藻酸鈉糊,使抱水能力減弱,但其分子中含有大量親水性基團,并且含有乳化糊,所以其抱水性能與海藻酸鈉糊基本一致。
3.3 應用
3.3.1 原糊制備
3.3.1.1 處方
新型復合糊料/g·kg 7O
水/g·kg X
3.3.1.2 操作
稱取新型復合糊料放入調漿缸中,加入1/3量的水,高速攪拌,待糊料溶脹成均勻厚漿后逐漸加入余下的2/3量的水,高速攪拌數(shù)分鐘即可。
3.3.2 活性染料印花
3.3.2.1 織物
純棉平布
3.3 2.2 設備
圓網(wǎng)印花型(網(wǎng)孔8O目)
3.3.2.3 處方
3.3.2.4 工藝
圓網(wǎng)印花一烘干一汽蒸(10min)一冷水洗一皂洗一熱水洗一冷水洗一烘干
3.3.3 印制效果
圓網(wǎng)印花的印制效果一般可由表觀給色量、滲透性、塊面均勻度、線條光潔度、輪廓清晰度和織物手感來衡量。
。1)表觀給色量
印花織物一般以表觀給色量來衡量染料的上色效果。新型復合糊料的表觀給色量高于海藻酸鈉糊,這是由于聚丙烯酸分子中的負性基團比海藻酸鈉分子中的一COO一基團強得多,與活性染料分子中的一SO3一之間存在更大的斥力,有利于染料向纖維轉移,活性染料與新型復合糊料的相互作用值比海藻酸鈉低,故其K/S值較高。另外活性深藍p,R的表觀給色量低于活性艷紅M8B的表觀給色量,這是由于活性深藍KR其染料母體為金屬絡合結構,其分子與糊料有較高的相互作用值,故深藍KR的表觀給色量低于艷紅M8B。
。2)滲透性
滲透性一般以印花織物正反面的K/S值之比表示 稱為滲透率,其值越高,滲透性越好.
。3)透網(wǎng)性
原糊透網(wǎng)性的優(yōu)劣很大程度上取決于原糊結構粘度的高低 邸剪切變稀指數(shù)太。ɑ騊VI值的大小)。由于新型復合糊料的結構粘度大大高于海藻酸鈉糊,故在圓網(wǎng)印花時透網(wǎng)性很好。從表中還知,圓網(wǎng)目數(shù)越高,新型復合糊料的透網(wǎng)率越高于海藻酸鈉糊。實際生產中海藻酸鈉色漿在用125目以上的圓網(wǎng)印花時,印制比較困難,塊面均勻度差;而新型復合色漿在高目數(shù)網(wǎng)印花時,不但給色量高而且印花塊面均勻效果好。
。4)輪廓清晰度和線條精細度
印花圖案中既要塊面輪廓清晰,又要線條光潔,除了需用一定的圓網(wǎng)目數(shù)外,還要求色漿有較好的流變性。新型復合糊料有一定的流變性,適宜應用于高目數(shù)圓網(wǎng),能印制出輪廓清晰的塊面和光潔的線條,試印結果也證實了這點.
(5)易洗性和印花織物的手感
印花后織物的糊料易洗性一般用脫糊率來表示,脫糊率越高易洗性越好,織物的手感也好。新型復合糊料的脫糊率與海藻酸鈉糊一致,織物手感都較好。
4 結語
4.1 隨著織物印花技術的不斷發(fā)展 海藻酸鈉糊作為活性染料的印花糊料已顯得力不從心,而國內外科技人員已對糊料作了大量的研究、改進、開發(fā)和提高工作,因此海藻酸鈉糊作為活性染料印花糊料的一統(tǒng)天下狀況將成為歷史。
4.2 活性染料印花用的糊料要適宜于各種印花機、各種刮印系統(tǒng)和各種網(wǎng)目數(shù)有一定的難度,隨著研究的深入.糊料在各種印花機上的適應性已越來越接近。
4.3 新型復合糊料為海藻酸鈉糊和改進型聚丙烯酸乳化糊+經(jīng)合理優(yōu)化配比和一定的乳化技術研制而成的,該糊料不僅保留了海藻酸鈉糊原有的各項較好的性能,而且結構粘度高于海藻酸鈉糊,其流變性能很適應于圓(平)網(wǎng)印花機的要求.
4.4 新型復合糊料的流變性能和其他各項性能表明,該糊料是適應性最廣泛的糊料,其應用實例證實新型復合糊料完全能替代海藻酸鈉糊。
來源:印染在線
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