1 實驗
1.1 材料與儀器
織物:真絲02雙縐熟坯;藥品:拔染劑,雕白塊C、德古林Decolin、雕白劑H、二氧化硫脲TDO、高效還原劑PES、雕白塊C與雕白劑H復(fù)配物;活性染料,汽巴FN系列和德司達(dá)Remazol系列;涂料,DyStar公司的DyStar系列和BASF公司的Helizarin系列;印花糊料,植物種子膠及改性類TG、S一240 mv、PS一14、CTD一203、A9、A13;合成增稠劑l 、2 、3 、4 f均屬于聚丙烯酸類共聚物);其他助劑,粘合劑『l (丙烯酸酯類低溫型粘合劑)、2 (丙烯酸酯與有機(jī)硅單體的共聚物)、4 (具有反應(yīng)性基團(tuán)的丙烯酸酯聚合物乳液)、5 (聚氨酯型粘合劑)1、滲透劑、吸濕劑、輪廓調(diào)節(jié)劑(高分子質(zhì)量印花助劑)、納米遮蓋劑(納米氧化硅溶膠)等.
儀器:BROOKFIELD DV—II+PRO VISCOMETER型粘度計(USA)、WYSX一40型袖珍帶光源顯微鏡、LLY一0l型電子硬挺度儀、WB一80型全自動測色色差儀、SF600型計算機(jī)測色配色系統(tǒng)、Mathis型萬能汽蒸焙烘機(jī)、XENO TEST 1 50S 型風(fēng)冷式H曬試驗機(jī)、Y57 1 A型染色摩擦色牢度試驗器.
1.2 蠶絲織物涂料拔染印花專用復(fù)合漿的研制對柔軟劑、輪廓調(diào)節(jié)劑、納米氧化硅溶膠等助劑對輪廓清晰度、手感、色牢度等各項印花性能的影響進(jìn)行了研究(反映手感的抗彎長度均為4次測試結(jié)果的平均值),以獲得適用于蠶絲織物涂料拔染印花的復(fù)合漿的合理配方.
1.3 工藝流程
調(diào)漿一印花一烘干(85℃,5 min)一汽蒸(102~105℃,95%濕度,15 min)一焙烘(130℃,3 min)一冷水洗一皂洗一冷水洗一烘干一性能測試.
1.4 測試
耐摩擦色牢度:按GB/T 3920—1997測試;耐洗色牢度:按GB/T 3921.1—1997測試;耐水色牢度:按GB/T5713—1997測試;耐汗?jié)n色牢度/堿:按GB/T 3922~1995測試:耐汗?jié)n色牢度/酸:按GB/T 3922—1995測試.
2 結(jié)果與分析
2.1 糊料基本性能
糊料是織物印花色漿的主要組分,作為一種流體和載體把染料或涂料、化學(xué)試劑和助劑等傳遞到織物上而形成圖案花型.印花色漿的印花性能很大程度上取決于糊料的性質(zhì),糊料的性能直接影響著印花產(chǎn)品的品質(zhì)和成本.糊料的應(yīng)用隨纖維、染化料、印花設(shè)備等的差異而不同,因此,在織物印花前,對糊料的合理選擇是很必要的.
2.1.1 流變性能
糊料流變性的大小通常用印花粘度指數(shù)PVI值來表示,印花粘度指數(shù)是一個綜合性的指標(biāo),在一定程度上反映了印花原糊的流變類型、觸變性的大小表面得漿量、滲透能力等主要性能:PVI值趨近于1時.表明原糊的結(jié)構(gòu)粘度系數(shù)很低、原糊觸變性很小、表面得漿量低,而滲透性較好,逐漸呈現(xiàn)牛頓型流體的特征(PVI=1);PVI值在0.1~1,原糊為假塑性流體,一般絲綢印花糊料都屬于這個范圍.PVI值越小,原糊的結(jié)構(gòu)粘度系數(shù)越大,觸變性也越大;當(dāng)PVI值向0.1靠近時,則觸變性變大,表面得漿量提高,而滲透性較差,出現(xiàn)假塑性流體的特征.不同的印花方式對糊料的流變性有不同的要求,真絲綢印花大多為篩網(wǎng)印花,其特點(diǎn)是操作速度較慢,尤其是采用手工臺板篩網(wǎng)印花時,糊料在自然重力程度的應(yīng)力下靜止,用刮漿刀刮過后才通過篩網(wǎng),色漿刮在織物上后,要求仍呈靜止?fàn)顟B(tài).這種加工法要求糊料的表觀粘度大,在無應(yīng)力作用時,保型性好;但從織物印花的滲透效果來講,又要求糊料有一定的流變性,使糊料分子能在加壓情況下迅速向纖維內(nèi)部滲透.而刮印時流變性能好,有利于色漿向織物內(nèi)部滲透,這就要求糊料有一定稠厚度,流變性能要好,滯后觸變性要小.若是采用平網(wǎng)印花機(jī)印花,色漿所受剪切力也較小,要求糊料厚而不粘,流變性要好,觸變性要小.通過測定l6種糊料的PVI值(60與6 r/min的粘度之比)來了解糊料的流變性能,結(jié)果見表1.
從表1可知,各種糊料的印花粘度指數(shù)PVI介于0.1~1屬于假塑性流體.前6種種子膠糊料、后6種種子膠和合成增稠劑的復(fù)合糊料,PVI值較大,流變性較好;4種合成增稠劑的PVI值不超過0.25,結(jié)構(gòu)粘度較大,流動性差,印花后表面得漿量高而滲透性太差.真絲綢印花通常選用手工臺板印花和平網(wǎng)印花方式,文獻(xiàn)【2】介紹,手工臺板印花適合的PVI值為0.4~0.55,平網(wǎng)印花為0.55~0.7,這樣的PVI值分布既有一定的觸變性,又保證印花絲綢有一定的表面得漿量,使色澤鮮艷.值得注意的是,根據(jù)常理預(yù)測,復(fù)配后PVI值應(yīng)該處于2種復(fù)配糊料的PVI值之間,而本實驗中復(fù)配后的PVI值偏大,原因可能是所復(fù)配的糊料屬于不同類型的高分子物質(zhì),相互之間的物理性作用更大一些,糊料內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的變化也更為復(fù)雜.顯然,前6種種子膠糊料粘度大,流變性好,都是絲綢印花合適的糊料;6種復(fù)合糊料的流變性也適用于真絲綢印花.
2.1.2 與拔染劑的相容性
拔染印花對糊料的要求大大高于常規(guī)直接印花.因為拔染印花中的拔染劑通常是具有強(qiáng)還原作用的電解質(zhì)并需要在酸或堿性環(huán)境下發(fā)揮作用,因此,糊料必須能耐堿、耐酸、耐拔染劑,同時要求成漿后流變性好,運(yùn)行及儲存穩(wěn)定,印制的花型保形性好等.
糊料與染化料的相容性受2方面作用的影響:(1)染化料加入原糊后能奪取原糊層狀結(jié)構(gòu)中的水分,使層狀結(jié)構(gòu)破壞,水分子游離,糊料凝集;(2)染化料能奪取糊料大分子中氫鍵的直接結(jié)合水,原糊粘度發(fā)生急劇變化.原糊中加入染化助劑之后,會有一定的粘度變化,如粘度變化率<30%,證明染化助劑與原糊相容性良好.
本實驗選擇了6種拔染劑(雕白塊C、德古林D、雕白劑H、TDO、PES、雕白塊C與雕白劑H的復(fù)配拔染劑)與各種糊料均勻混合,測定剛配制時與l天以后在30 r/min下的粘度,并計算粘度變化率(變大為正.變小為負(fù)),以了解糊料與拔染劑的相容性能.見表2.
從表2可以得出,6種植物種子膠類糊料與6種拔染劑的相容性都較好,粘度變化率都在30%以內(nèi):而4種合成增稠劑遇到還原性拔染劑時馬上破乳水化表明無法單獨(dú)用在拔染印花漿中;植物種子膠類糊料和合成增稠劑的復(fù)合糊料比單純的合成增稠劑與拔染劑之間的相容性有明顯改善,而且隨種子膠類糊料用量的增加,相容性趨好表明植物種子膠類糊料和合成增稠劑的復(fù)配有望獲得耐拔染劑性能較好的印花糊料,其中S-240 mv與合成增稠劑組合的耐拔染劑性能和穩(wěn)定性更好.
2.1.3 其他性能
糊料的抱水性是影響印花效果的一個重要因素.糊料抱水性值越低,即抱水性越好,抗?jié)B化性越好,花紋的清晰度越高.抱水性以印花糊料在30 rain內(nèi)對2cm寬濾紙的吸濕高度來體現(xiàn).
影響印花花型輪廓清晰度(精細(xì)度)的因素有印花方法、網(wǎng)目數(shù)、色漿的性能、半制品質(zhì)量、織物的親水性等,而其中原糊的性能是決定花形輪廓清晰度的關(guān)鍵,也是原糊透網(wǎng)性、流變性、抱水性等性能的綜合反映.應(yīng)用袖珍帶光源顯微鏡測定原細(xì)莖寬為1 mm的網(wǎng)框印花后細(xì)莖寬度mm數(shù)表示,印花后細(xì)莖越寬,表示精細(xì)度越差.
織物的硬挺度也是衡量產(chǎn)品好壞的另一項重要指標(biāo),應(yīng)用不同糊料配制印花漿,利用電子硬挺度儀測試印花后織物的抗彎長度,抗彎長度越大,柔軟性越差.從表3及前述相容性結(jié)果可知,CTD203 pH值太高,不太適合真絲綢印花;而合成增稠劑的放置穩(wěn)定性及與拔染劑的相容性不好,不適于穩(wěn)定生產(chǎn):A—l 3成糊率較低;S一240 mv、A一9以及它們與合成增稠劑的復(fù)合糊料的各項性能指標(biāo)均較好,比較適宜用于真絲綢的拔染印花.
2.2 粘合劑的研究與選擇
粘合劑是決定涂料印花織物手感及色牢度的關(guān)鍵助劑.一般粘合劑由軟、硬單體聚合而成,這使得印花產(chǎn)品的牢度和手感相互矛盾,即通過調(diào)節(jié)軟硬單體的比例,可獲得牢度好、手感差或是手感較好而牢度差的粘合劑.
為了使蠶絲織物涂料印花制品的手感和牢度都較好,初步篩選出l 、2 、4 、5 4種粘合劑與涂料DyStarYellow K—RC、糊料配制成印花漿后進(jìn)行印花,測定印花織物的手感和色牢度等性能,以獲得理想的真絲綢涂料拔染印花用粘合劑,結(jié)果見表4.
從表4結(jié)果可見,隨著用量的增加,4種粘合劑的摩擦牢度提高不太明顯,粘合劑之間比較.1 和2 比4和5 好,尤其是l 更好;從手感分析看,粘合劑用量增加,抗彎長度增大,印花后織物的手感逐漸變硬.
粘合劑l 和2 的印制性能好,容易水洗,不易堵塞網(wǎng)框,而4 和5 的成膜速度較快,但有不同程度堵塞網(wǎng)框的現(xiàn)象.造成粘合劑和涂料等印染助劑不能很好地滲透到織物上.綜合考慮,粘合劑選用l 或2 ,而l 更好,用量為10%~15%.
2、3蠶絲織物涂料拔染印花用復(fù)合漿的研制
為了解決蠶絲織物涂料拔染議案花所需漿料配置復(fù)雜、工業(yè)生產(chǎn)不便‘、質(zhì)量難以保證等問題。研究了真絲綢涂料拔染印花專用復(fù)合漿料的組成、配比及調(diào)制方法,以獲得配方合理、性能優(yōu)異、儲存和使用方便的專用漿,使蠶絲織物涂料拔活性的拔染印花工藝具有生產(chǎn)可行性。
針對柔軟劑、輪廓調(diào)節(jié)劑,納米氧化硅膠等助劑對中和印花性能的影響,按表5設(shè)計配方進(jìn)行研究,結(jié)果見表6.
復(fù)合漿配制方法及說明:(1)首先把s一240 mv漿8%與合成增稠劑2 2%高速攪拌成糊,然后把S-240m v 漿與合成增稠劑按1.5:l~2.5:l的比例在高速攪拌下混合均勻,再依次加人粘合劑、潤濕滲透劑、柔軟劑、輪廓調(diào)節(jié)劑、納米遮蓋劑和水,充分?jǐn)嚢柚瞥蓪S脧?fù)合漿,該拔染印花專用復(fù)合漿在3~35℃陰涼干燥處放置2個月不影響使用效果;(2)s一240 mv屬于植物種子膠類糊料,為瑞士進(jìn)口解聚瓜爾豆膠,非離子性,可大大提高單純使用合成增稠劑糊料的耐電解質(zhì)、耐拔染劑性質(zhì);(3)合適的潤濕滲透劑既有助于保持良好的潤濕性,又兼顧印漿的滲透性,既能拔凈地色,又不滲化.著色拔染印花時,如涂料的遮蓋性好,可以掩蓋對地色的不完全拔染,滲透劑可少加;(4)涂料印花柔軟劑的使用,賦予了涂料印花織物柔軟的手感,避免了常規(guī)涂料印花花紋處手感僵硬的缺點(diǎn);(5)輪廓調(diào)節(jié)劑的加入有助于印花花型輪廓清晰且不滲化;(6)納米氧化硅溶膠的使用大大提高了涂料對未拔凈地色的遮蓋性,并改善了涂料的色牢度和色澤鮮艷度,而對印制性能及印漿穩(wěn)定性沒有影響;(7)實際生產(chǎn)中只需在蠶絲織物涂料拔染印花專用復(fù)合漿中加入8%~20%的德古林即可進(jìn)行拔白印花,若加入5%~20%德古林和l%~3%耐拔涂料即可進(jìn)行色拔印花,使用十分方便.
從表6看出,單獨(dú)使用種子膠類糊料作為拔染印花漿糊料,手感和色牢度都不夠理想;種子膠類糊料與合成增稠劑以2:1復(fù)合作為拔染印花漿糊料,手感、精細(xì)度和摩擦色牢度、皂洗色牢度都較理想.
柔軟劑、輪廓調(diào)節(jié)劑、納米氧化硅溶膠等助劑對涂料印花織物得色量、精細(xì)度、手感都有影響.柔軟劑可以改善織物的手感,柔軟性好,摩擦系數(shù)下降,涂料不易剝落;加入輪廓調(diào)節(jié)劑對花紋輪廓的清晰度和精細(xì)度有明顯的改善,特別是細(xì)小花紋,但單獨(dú)針對輪廓調(diào)節(jié)劑的影響實驗發(fā)現(xiàn)它會導(dǎo)致涂料的鮮艷度降低,因此,用量要合理;實驗中發(fā)現(xiàn)納米氧化硅溶膠能提高涂料的摩擦牢度約0.5級,而且可大大改善拔染印花涂料的色澤鮮艷度.推測一方面可能是超細(xì)納米遮蓋劑在涂料表面的排列狀態(tài)導(dǎo)致對光線折射率的改變,使織物顯得更鮮艷,另一方面是提高了對地色的遮蓋性而使鮮艷度提高(已另有實驗證實).此外,納米遮蓋劑的超細(xì)粒子覆蓋在涂料表面可以降低表面摩擦系數(shù),使水洗及摩擦?xí)r涂料不易被剝落,牢度也相應(yīng)提高.因此,綜合印花效果,確定蠶絲織物涂料拔染印花專用復(fù)合漿的配方為:POLYPRINT S一240mv漿(8%化糊)30%~50%,合成增稠劑2 (2%化糊)20%~40%,低溫型粘合劑1 6%~18%,潤濕滲透劑4%~10%,涂料印花柔軟劑1%~2%,輪廓調(diào)節(jié)劑0.2%~1%,納米遮蓋劑0.3%~3%,水適量.
2.4 生產(chǎn)應(yīng)用
用專用復(fù)合漿配合配套的地色活性染料和花色涂料,按工藝流程進(jìn)行拔染印花,所生產(chǎn)的涂料拔活性真絲雙縐產(chǎn)品與同樣花色的酸性拔酸性真絲雙縐產(chǎn)品,各項色牢度結(jié)果如表7所示.
表7結(jié)果表明,應(yīng)用自制的專用復(fù)合漿,配合配套的地色活性染料和花色涂料在蠶絲織物上進(jìn)行涂料拔活性印花,色牢度明顯高于同花色酸性拔酸性印花產(chǎn)品,而且產(chǎn)品手感柔軟、色澤鮮艷、花紋輪廓精細(xì)度高,外觀與染料色拔印花極為相似.在蠶絲織物上應(yīng)用涂料拔活性工藝是現(xiàn)實可行的.
3 結(jié)論
3.1 植物種子膠類糊料與還原性拔染劑的相容性較好,而合成增稠劑通常無法單獨(dú)用在拔染印花漿中;植物種子膠類糊料和合成增稠劑的復(fù)合糊料比單純的合成增稠劑與拔染劑之間的相容性有明顯改善,其中種子膠類糊料含量越高,相容性越好.說明植物種子膠類糊料和合成增稠劑的復(fù)配可望獲得耐拔染劑性能較好的復(fù)合印花糊料.
3.2 S一240 mv與合成增稠劑的組合耐拔染劑性能和穩(wěn)定性更好,而且其抱水性、印制后的精細(xì)度、手感等各項性能指標(biāo)均較好,比較適用真絲綢的拔染印花.
3、3 粘合劑1 是比較理想的真絲綢涂料拔染印花用粘合劑.
3.4 研制了一種適用于蠶絲織物涂料拔活性印花工藝的專用復(fù)合漿:解聚瓜爾豆膠與合成增稠劑的合適配比解決單純用合成增稠劑進(jìn)行涂料拔染印花的耐電解質(zhì)、耐拔染劑不佳和手感僵硬的問題;創(chuàng)新性地把納米遮蓋劑應(yīng)用于涂料拔染印花漿中,大大提高了涂料對未拔凈地色的遮蓋性,并改善了涂料的色牢度和色澤鮮艷度.
3.5 蠶絲織物涂料拔染印花專用復(fù)合漿制造簡便、貯存和使用方便.
3.6 應(yīng)用專用復(fù)合漿,配合配套的地色活性染料和花色涂料進(jìn)行拔染印花,所生產(chǎn)的涂料拔活性真絲雙縐產(chǎn)品手感柔軟、色澤鮮艷、花紋輪廓精細(xì),耐洗色牢度、耐汗?jié)n色牢度和耐摩擦色牢度均可達(dá)到4級以上,明顯改善了傳統(tǒng)酸性拔染印花產(chǎn)品的色牢度.
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來源: 鄭今歡, 邵建中,劉今強(qiáng)
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