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涂料印花是紡織品主要印花技術(shù)之一,但其印花產(chǎn)品摩擦牢度和水洗牢度較差,手感較硬,使其難以應(yīng)用于高檔紡織品。影響涂料印花織物色牢度的因素主要有以下三方面:一是涂料印花色漿的性能,如著色強(qiáng)度、遮蓋力和色牢度等[1]。色漿性能主要取決于顏料分子的化學(xué)結(jié)構(gòu),以及顏料粒徑的分布等。顏料色漿不僅要求色譜齊全、色澤鮮艷、著色力高,而且要求顏料顆粒細(xì)而均勻,不易沉淀,有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和良好的堅(jiān)牢度[2-3]。二是黏合劑的品質(zhì)。黏合劑分子質(zhì)量、乳液狀態(tài)、顆粒大小均會(huì)影響其性能,很大程度上會(huì)影響印花織物的鮮艷度、手感和牢度等指標(biāo)。三是印花工藝條件的控制。印花工藝不但會(huì)改變產(chǎn)品的顏色效果,還會(huì)對(duì)織物色牢度產(chǎn)生很大影響。

試驗(yàn)選取國內(nèi)外不同廠商有代表性的幾只顏料和黏合劑,測(cè)試和分析其相關(guān)性能指標(biāo),進(jìn)而探討制約涂料印花牢度問題的影響因素,得出涂料印花牢度與手感、鮮艷度間的平衡關(guān)系。

1試驗(yàn)

1.1材料、藥品和儀器

織物純棉漂白機(jī)織布

涂料與助劑涂料紅K-G3RC,涂料黃K-5GC和K-RC,涂料藍(lán)K-BC(德國A公司);涂料紅KB,涂料黃K3GF,涂料藍(lán)K3G(美國);涂料紅A111(上海A廠);涂料紅8111,涂料黃8204,涂料藍(lán)8301(上海B廠);涂料紅NEOM3B,涂料黃NEOM3G,涂料藍(lán)NEOMB(日本);涂料藍(lán)B03(山東A廠);涂料藍(lán)B12(山東B廠);黏合劑PBA(美國),黏合劑TOW(德國B公司),黏合劑TEP(香港),黏合劑LT和WY(上海),黏合劑XF(紹興),黏合劑DM5125(廣東),黏合劑TWH-R(宜興),黏合劑KG-101A,KG-102和增稠劑401(合肥)。

儀器Nano-ZS型納米粒度與電位分析儀(英國馬爾文儀器公司),U-3310型紫外分光光度儀(日本日立公司),L80-2型離心沉淀機(jī)(上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠),MiniMDFR286型磁棒篩網(wǎng)印花機(jī)(奧地利Johanne

sZimmer公司),UPEI型連續(xù)式織物熱定形機(jī)(臺(tái)灣瑞比公司),CM-5型耐摩擦牢度儀(美國ATLAS公司)等。

1.2試驗(yàn)方法

印花漿處方/%淺色中色深色

顏料漿(固體含量)0.5 1 2

粘合劑10

增稠劑401 5

加水至100

工藝流程印花→烘干(80℃×2min)→焙烘(140℃,3~5min)

1.3性能測(cè)定

(1)顏料與助劑含固量

稱取一定量的顏料漿和黏合劑,分別在分析天平上稱重,烘燥48h后取出稱重,計(jì)算含固量。

(2)顏料粒徑和Zeta電位

稱取0.05g顏料漿,稀釋3000倍,用納米粒度與電位分析儀測(cè)定顏料Z均粒徑和Zeta電位。

(3)黏合劑的吸水性

將黏合劑倒入聚酯膜上,自然流延成膜(膜厚度相同),待膠膜完全干燥后稱重。將該膠膜置于去離子水中浸泡48h,取出并吸盡表面水分,稱重,計(jì)算膠膜浸水后增重百分比,以此表征黏合劑的吸水性[4]。

(4)分散體系沉降穩(wěn)定性

稱取0.05g顏料漿,稀釋3000倍,用移液管移取10mL于離心管中,以3000r/min離心30min。將移液管插入離心管液面下2mm處,取1mL色漿,稀釋5倍,用紫外分光光度儀測(cè)定稀釋液的吸光度,按式(1)計(jì)算比吸光度。

γ30=A30/A0×100%(1)

式(1)中,A0和A30分別代表未離心和離心30min時(shí)最大吸收波長處的吸光度,γ30代表離心30min的比吸光度。比吸光度越接近100%,體系的離心穩(wěn)定性越好。

(5)印花產(chǎn)品干濕摩擦牢度

按AATCC8-2005《紡織品耐摩擦色牢度》,在CM-5型ALTAS摩擦色牢度計(jì)上測(cè)試,并用Datacolor 650型電腦測(cè)色配色儀進(jìn)行沾色評(píng)級(jí)[5]。

2結(jié)果與討論

2.1顏料色漿的基本性能

從紅、黃、藍(lán)三色系中分別選取5只顏料漿,測(cè)定其含固量。稀釋相同倍數(shù),測(cè)定各顏料漿的Z均粒徑,Zeta電位和離心穩(wěn)定性,結(jié)果見表1。

由表1可見,日本某公司產(chǎn)顏料漿(5號(hào),10號(hào),14號(hào))粒徑最小

,紅、黃色漿的粒徑均在100nm以下,屬于納米級(jí)顆粒。其它公司生產(chǎn)的顏料漿粒徑大多在100~200nm,也有顏料漿粒徑在200~300nm,最大粒徑超過600nm,這些顏料顆粒已屬于亞納米級(jí)。

各只顏料漿的Zeta電位值不同,但Zeta電位絕對(duì)值都較大,說明電荷斥力較強(qiáng),使得分散體系中的顏料顆粒不發(fā)生聚集而保持穩(wěn)定。分散體系的穩(wěn)定性與色漿粒徑大小也有密切關(guān)系,粒徑分布在100~200nm,分散體系的穩(wěn)定性均在80%以上。15號(hào)色漿(山東A)Z均粒徑為673.6nm,其離心穩(wěn)定性只有8.76%,在重力作用下顆粒沉降較嚴(yán)重,奧氏熟化作用[6]也較明顯,從而導(dǎo)致體系穩(wěn)定性較差,嚴(yán)重影響涂料印花的重現(xiàn)性。

2.2顏料色漿的印花牢度性能測(cè)試

采用不同顏料漿用量分別進(jìn)行淺色、中色和深色印花,將印花織物置于標(biāo)準(zhǔn)大氣平衡箱中,放置4h后取出,測(cè)試干濕摩擦牢度,結(jié)果見表2。

由表2可見:(1)5號(hào)和10號(hào)色漿的印花產(chǎn)品具有優(yōu)異的干濕摩擦牢度,這是由于其粒徑低于100nm,屬于納米級(jí)顆粒,比表面積較大。當(dāng)顏料顆粒被黏合劑包覆,不連續(xù)地分散在纖維表面時(shí),巨大的比表面積使顆粒牢固地吸附在纖維表面。粒徑越小則黏合劑的包覆越完整,從而在織物表面能夠形成均勻而平整的印花膜,因此干濕摩擦牢度較高。