彭志忠
(廣州市萊菲雅新材料科技有限公司,廣東廣州510000)
印花糊料是一種在紡織印花色漿中起增稠、傳遞染料作用的高分子化合物,能溶于水或在水中充分溶脹、分散而形成稠厚的膠體溶液,作為印花色漿中必不可少的重要組分,其流變性、抱水性、與活性染料的反應(yīng)性及洗除難易程度等理化性質(zhì)直接影響織物的印花效果;在很大程度上決定了印花織物的色光、表面得色量、花型輪廓清晰度、印制均勻性以及手感等。目前,活性染料印花大多仍以海藻酸鈉作為印花糊料,但海藻酸鈉糊存在流變性不理想,特別是高目數(shù)網(wǎng)印、精細(xì)花型和大面積印花印制效果較差,易霉變、儲(chǔ)存不穩(wěn)定等缺陷;隨著海藻酸鈉在其他領(lǐng)域的應(yīng)用及貨源匱乏,價(jià)格逐年提高,致使印花生產(chǎn)成本上升;為此,積極尋找海藻酸鈉糊料的替代品,研制一種性能好、價(jià)格優(yōu)的新型增稠劑替代海藻酸鈉用作活性印花的糊料,是印染行業(yè)急需解決的問題。
針對(duì)市場上替代海藻酸鈉活性染料印花增稠劑的需求,廣州市萊菲雅新材料科技有限公司選用丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、2-丙烯?;?2-甲基丙磺酸單體,通過乳液聚合反應(yīng)生產(chǎn)出多元羧酸聚合物類印花增稠劑PT-BC。本研究對(duì)PT-BC與海藻酸鈉在原糊性能和印花效果方面進(jìn)行比較,PT-BC印花織物的表面得色量高于海藻酸鈉糊,印制性能滿足更高要求,顯示出優(yōu)異的綜合性能,是替代海藻酸鈉的理想活性染料印花增稠劑。
織物:全棉府綢織物(半漂布)133×76,45S×45S,幅寬63″,標(biāo)準(zhǔn)貼襯布。
藥品:活性印花增稠劑PT-BC,海藻酸鈉糊SA(工業(yè)級(jí),青島明月海藻集團(tuán)公司),尿素、碳酸氫鈉、防染鹽S(化學(xué)純),活性紅P-4BN,活性艷藍(lán)P-3R,防沾皂洗劑PM,標(biāo)準(zhǔn)皂液。
儀器:BROOKFIELD DV-Ⅱ+Pro黏度計(jì)(美國Brookfield公司),自動(dòng)印花刮樣機(jī)(杭州三錦儀器設(shè)備有限公司),定型烘干機(jī)(廈門瑞比精密機(jī)械有限公司),電熱鼓風(fēng)干燥箱,LFY-304型紡織品耐摩擦色牢度試驗(yàn)儀(山東省紡織科學(xué)研究院),Macbeth 7000A(美國愛色麗公司),皂洗色牢度測試儀(溫州大榮紡織儀器公司)。
1.2.1 配方
按表1配方配制的印花色漿,經(jīng)黏度計(jì)6#轉(zhuǎn)子在10 r/min下測量,黏度一致;但在配方Ⅰ、Ⅲ色漿配制過程中,海藻酸鈉糊需要提前配好備用,不可直接配制色漿;增稠劑PT-BC可以直接開糊攪勻加入色漿。
表1 活性印花色漿配方
1.2.2 工藝
篩網(wǎng)(平網(wǎng))直接印花(車速15~20 m/min,網(wǎng)版網(wǎng)目115目)→預(yù)烘(100~110℃,2.5 min)→汽蒸(102℃,8 min,RH100%)→水洗→防沾皂洗(防沾皂洗劑PM 2~3 g/L)→烘干→回潮→測試。
其中,m0為織物印花前質(zhì)量;m1為織物印花烘干后質(zhì)量;m2為織物水洗烘干后質(zhì)量。
得色量(K/S值):用測色儀測定,K/S值越大,印花織物得色量越高。
抱水性:將1 cm×10 cm濾紙緩慢放入配制好的色漿中,5 min后記錄色漿在濾紙上的爬升高度;爬升高度越高,抱水性越差,影響花紋清晰度。
花紋清晰度:將印花色漿用刻有楔形圖案的篩網(wǎng)進(jìn)行印花,比較顯示在織物上的花紋清晰度(目測法評(píng)價(jià):圖案中楔形最細(xì)的線條也清晰可見,輪廓清楚、粗細(xì)均勻,印制效果好;否則印制效果差)。
耐皂洗色牢度:參照GB/T 3921—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)驮硐瓷味取愤M(jìn)行測試;耐摩擦色牢度:參照GB/T 3920—2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取愤M(jìn)行測試。
從表2可看出,印花增稠劑PT-BC印花黏度指數(shù)PVI=0.295、海藻酸鈉糊印花黏度指數(shù)PVI=0.680,印花增稠劑PT-BC比海藻酸鈉具有更好的觸變性,在受到外界剪切力作用下黏度會(huì)瞬間降低,適用于篩網(wǎng)印花的假塑性流體,具有良好的透網(wǎng)性能,能滿足高網(wǎng)目數(shù)的精細(xì)篩網(wǎng)印制要求,給予織物花紋輪廓清晰度和表面得色量,更適合快速圓網(wǎng)及緊密厚重織物的印花,克服了海藻酸鈉觸變性差、在高網(wǎng)目數(shù)印花時(shí)透網(wǎng)性能不夠理想而且印制精細(xì)花型效果不好的缺點(diǎn)。
表2 增稠劑PT-BC與海藻酸鈉性能對(duì)比
海藻酸鈉一直以優(yōu)異的抱水性而受到青睞,但由花紋清晰度可以看出,增稠劑PT-BC具有和海藻酸鈉糊同樣優(yōu)異的花紋清晰度,完全可以達(dá)到精細(xì)花型的要求。
同時(shí),海藻酸鈉在水中的溶脹增稠過程較慢,在使用過程中必須預(yù)先制備原糊進(jìn)行儲(chǔ)備,這一方面降低了生產(chǎn)效率,另一方面原糊在儲(chǔ)備過程中會(huì)發(fā)霉、變質(zhì),特別是在溫度高的夏季。這些都對(duì)印染廠的正常生產(chǎn)造成了一定影響;增稠劑PT-BC在水中易溶脹增稠,可以制備儲(chǔ)備糊,也可以直接配制印花色漿,便于操作。
對(duì)于印花工藝來說,印花糊料只是在印花過程中必用的物質(zhì),印花后必須將糊料洗除,否則將影響印花織物的手感、色澤鮮艷度及耐摩擦色牢度等,脫糊性越好,織物手感越柔軟;對(duì)于活性染料印花來說,脫糊率也可以在一定程度上反映糊料和活性染料的結(jié)合情況。從表2可以看出,增稠劑PT-BC的脫糊率與海藻酸鈉相近,都達(dá)到94%以上;脫糊率越高表明增稠劑越易水洗脫糊。
與海藻酸鈉相比,一般合成增稠劑最大的缺陷就是水洗脫糊率差,造成手感發(fā)硬,而增稠劑PT-BC很好地解決了這一問題。經(jīng)多次檢測,PT-BC的脫糊率與海藻酸鈉基本接近,具有優(yōu)異的脫糊性能。
2.3.1 得色量和滲透性
由表3可知,用PT-BC增稠劑糊料印花花紋的得色情況、滲透性好于海藻酸鈉糊料。
表3 印制織物得色情況和滲透率
2.3.2 得色特征值
從表4可看出,增稠劑PT-BC的印花得色量K/S值、花紋色澤鮮艷度都好于海藻酸鈉糊料,有利于節(jié)約印花染料與保證色澤鮮艷度;表明PT-BC增稠劑具有較高的得色量和鮮艷度,印制花型效果豐滿、得色均勻。
表4 印花織物的得色特征值
2.3.3 色牢度
由表5可看出,采用PT-BC增稠劑與海藻酸鈉作為印花糊料進(jìn)行印花時(shí),印花織物的耐摩擦色牢度及耐皂洗色牢度都較好;其中耐干摩擦色牢度十分優(yōu)異,可達(dá)5級(jí),耐濕摩擦色牢度可達(dá)4級(jí),耐皂洗色牢度也達(dá)到4級(jí);表明活性染料印花用增稠劑PT-BC糊料的色牢度與海藻酸鈉糊料一樣優(yōu)秀。
表5 印花織物色牢度
(1)增稠劑PT-BC成糊率高,原糊抱水性好,流變性能優(yōu)異,具有明顯的假塑性特征;比海藻酸鈉糊具有更好的觸變性和透網(wǎng)性能,更能滿足高網(wǎng)目數(shù)的精細(xì)印要求。
(2)增稠劑PT-BC具有比海藻酸鈉糊更高的印花得色量和色澤鮮艷度,印制花型效果清晰豐滿,大面積印花均勻性好。
(3)增稠劑PT-BC和海藻酸鈉糊一樣具有優(yōu)異的脫糊性能,印花織物色牢度好,手感佳。
(4)增稠劑PT-BC是多元羧酸聚合物,在水中易溶脹增稠,可制備儲(chǔ)備糊或直接調(diào)漿配制印花色漿,避免海藻酸鈉糊需要預(yù)先開糊的麻煩,便于操作,具有自然環(huán)保、節(jié)約成本、節(jié)能減排等優(yōu)勢。