涂料印花已在全世界印染行业中占有重要地位,据有关资料显示,20世纪90年代,世界上大约有50%左右产量的印花织物是采用涂料印花工艺印制的,尤其是美国,涂料印花所占的比例达到80%左右;西欧地区也占60%;日本比例较低约为10%～15%;我国涂料印花为主要工艺的印花品种也由原20%逐渐上升到了35%。已成为合成纤维及其混纺织物以及针织物的主要印花工艺之一。特别是为数量大的服装印花产品,尤其是裁成衣片的印花,只能采用手工台板印花,由于众多的小型印花企业大多数没有印花后处理设备(如蒸化及水洗设备),一般都避开了染料印花方法,首选的就是涂料印花。对于习惯于采用涂料印花的人来说,往往忽略了涂料印花色浆组分的选择,随意使用涂料印花色浆,结果在印制中就会遇到一些麻烦和棘手的事,特别是印制精细花纹时就更容易出现。本文介绍的是在涤棉混纺织物涂料印花时,为什么会出现印花花纹边缘渗化、轮廓不光洁的毛病?
1花纹渗化原因的分析
1.1涤纶纤维的疏水性
涂料印花色浆均属水相体系或半乳化体系。涂料色浆中的颜料超细颗粒会随着水乳液中的水份沿着纤维束之间的毛细管运动而产生扩散,进而向花纹边缘迁移,造成渗化而引起花纹轮廓不清晰。
从实际应用情况来看,无论是乳化糊还是合成增稠剂,作为涂料印花色浆的原糊来印制涤纶或涤棉混纺织物都会不同程度产生渗化现象。一般来讲,低含固量的全水相合成增稠剂的渗化现象更为严重,因为低含固量的糊料中水是容易扩散进入纤维束中的毛细管中而造成渗化。影响花纹轮廓清晰度的原因虽然是多方面的,决定印花糊影响印花轮廓清晰度好坏的因素主要还是糊料的扩散性能和色浆的可塑性两方面。扩散性是指糊料本身及其所含的水溶性物质对织物的毛细管效应的对抗能力,特别是印制疏水性(如涤棉混纺织物)纤维时,这一因素就显得更加重要。通常,流动性能好的糊料容易产生扩散,一般来讲,含固量、低粘度的糊料,其扩散性能就较低些,印出的花型轮廓就会清晰些。但在实际生产中往往会发现,有的糊料配制的印花浆虽然稠度较小,但抗渗化的能力反而比稠度较大的其它糊料还要高,这就说明抗渗化能力与糊料的增稠效果没有直接关系。涂料印花糊料均属吸水性聚合物的范畴,其增稠能力与吸水能力有直接关系,有人试验发现:在吸水量相同的情况下,各种糊料的粘度也大不相同。糊料抗渗化性能与糊料中聚合物颗粒吸水后的保水能力有关,即水在聚合物颗粒中的性质有关。水份在糊料中的存在状态有三种形式:①与糊料分子氢键相结合而不易游离的结合水;②抱合在糊料分子的络合格子中的抱合水;③可以自由运动,构成渗化原因的游离水。
所谓的糊料抱水性也就是说的糊料水合能力,水在抱水性差的糊料中自由运动,便会产生了渗化现象。尤其是在印制疏水性织物时,这种现象便会发生。
1.2印花色浆的可塑性
为了保证图案花纹的清晰度,糊料必须具有一定的可塑性,但可塑性不能过高。可塑性过高的糊料调制的色浆,印花时较难完整无缺地充满筛网网孔的各部位,特别是花纹的精细处,进而影响满地花型的印制均匀性。
2抗渗化的防治方法
全水性涂料印花系统会经常出现渗化现象,影响花纹轮廓的光洁度。为此,宜采用半乳化涂料印花系统,同时在印花浆中加入防止印花色浆渗化的流变性改进助剂,如PrintritePM(美国BFGoodrich公司生产),以提高用合成增稠剂为原糊的印花色浆的流动性能,防止印花色浆的渗化和减轻印花色浆的渗透性能。
这也是为什么目前各印染厂还在选用乳化糊作为涂料印花色浆的增稠剂,因为乳化糊在机械的剪切力作用下,其粘度比静态时下降,而当剪切力消除时,又能很快恢复到原来的近似值,因此,乳化糊具有较小的触变性,有利于印制轮廓清晰的花型。乳化糊虽然具有良好的印花性能,但它是用高沸点白火油、水、乳化剂在高速搅拌下形成的,不仅成本高,并且在印花后烘干或烘焙过程中释放出大量火油烟雾,气味严重,既污染环境又浪费能源,又容易引发火灾。研制开发少溶剂或无溶剂型增稠剂就越显必要。我国从70年代末开始着手研制抗渗化的专用糊料,如浙江丝绸科学研究院研制出抗渗化专用糊,能有效地防止印花浆渗化的发生。它是用非离子型乳化剂,使油滴快速分散成1μm以下且粒径分布窄而均匀的细小颗粒,并加入助染剂、手感调节剂等助剂,最后加入低含固量的耐电解质的合成糊,复配成抗渗化的专用糊料,它与半乳化糊的性能对比如表1。根据上述理论的讨论,
应选择如下印花浆配方:
抗渗化专用印花色浆处方(%) :
涂料 X
丙烯酸或聚氨酯粘合剂15~18
抗渗化专用糊料80
以FS- 200增稠剂调配印花浆为例:
印浆配制(%) :
FS- 200 2.5 ───┐
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水 83.5 ───┘ ├─┐
粘合剂pH─400A 10 ─────┘ │
涂料大红 FFG 4 ───────┘
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