活性印花增稠剂PT-BC的应用性能研究
彭志忠
广州市莱菲雅新材料科技有限公司
2018/2/5
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活性印花增稠剂PT-BC的应用性能研究

彭志忠

(广州市莱菲雅新材料科技有限公司  广东广州  510660)

       摘  要:增稠剂PT-BC是多元羧酸聚合物类印花增稠剂,替代海藻酸钠糊用于纤维素纤维活性印花工艺,该产品具有较高的成糊率,印花轮廓清晰,得色量高且鲜艳,色牢度好,流变性好易印制,易水洗脱糊,印制织物手感柔软;是性能好、价格较优的新型活性印花的增稠剂。

       关键词:增稠剂;纤维素纤维;活性染料印花;流变性;得色量

前  言

       印花糊料是一种在纺织印花色浆中起增稠、传递染料作用的高分子化合物,能溶于水或在水中充分溶胀、分散而形成稠厚的胶体溶液,作为印花色浆中必不可少的重要组分,其流变性能、抱水性、与活性染料的反应性及洗除难易程度等理化性质直接影响织物的印花效果;其在很大程度上决定了印花织物的色光、表面给色量、花型轮廓清晰度、印制均匀性以及织物的手感等。

       目前,活性染料印花大多仍沿用海藻酸钠作为印花糊料,由于海藻酸钠糊存在流变性不理想,特别是高目数网印、精细花型和大面积印花印制效果较差,及易霉变、储存稳定性等缺陷,随着海藻酸钠在其他领域上的应用及货源的匮乏,价格逐年提高,致使印花生产成本上升。为此,积极寻找海藻酸钠的替代品,研制一种性能好、价格较低的新糊料替代海藻酸钠用作活性印花的糊料,是印染行业急需解决的问题。

       针对市场上替代海藻酸钠活性染料印花增稠剂的需求,公司采用乳液聚合方法,选用丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、2-丙烯酰基-2甲基丙磺酸单体共聚,通过聚合反应生产出多元羧酸聚合物类印花增稠剂。本文对合成增稠剂PT-BC与海藻酸钠在原糊性能和印花效果方面进行分析和比较,其印花织物的表面得色量高于海藻酸糊,印制性能更满足较高的要求,显示出优异的综合性能,是替代海藻酸钠的理想活性染料印花糊料。

1.实验部分

       1.1 实验材料

       织物:133×76 45S×45S  幅宽63″全棉府绸织物(半漂布)。

       药品:活性印花增稠剂PT-BC,海藻酸糊SA(工业级,青岛明月海藻集团公司),尿素(CR),碳酸氢钠(CR),防染盐S(CR);印花活性染料:活性红P-4BN,活性艳蓝P-3R;标准皂液、滤纸、标准贴衬布。

       1.2 设备及仪器

       BROOKFIELD粘度计(美国Brookfield),自动印花刮样机(杭州三锦仪器设备有限公司),定型烘干机(厦门瑞比精密机械有限公司),电热鼓风干燥箱,LFY-304型纺织品耐摩擦色牢度试验仪(山东省纺织科学研究院),Macbeth 7000A(美国爱色丽),皂洗色牢度测试仪(温州大荣纺织仪器公司)。

       1.3 印花测试处方及工艺

       1.3.1 印花色浆处方

表1  活性印花色浆处方

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       以上配制的印花色浆处方Ⅰ与处方Ⅱ、处方Ⅲ与处方Ⅳ,经粘度计Brookfield DV-Ⅱ+Pro 6#转子10r/min转速条件下测量,印花色浆粘度是一致的;但在处方Ⅰ、Ⅲ色浆配制的过程中,海藻酸钠糊需要提前配制好备用,不可直接配制色浆;合成增稠剂PT-BC可以直接开糊搅匀加至配制色浆。

       1.3.2 印花

       采用筛网(平网)印花,印花网版网目115目,车速15~20m/min,烘房温度110℃左右,烘干。

       1.3.3 印花工艺流程

       印花色浆的制备→筛网直接印花→预烘(100~110℃、2.5min)→汽蒸(102℃、8min,RH 100%)→水洗→防沾皂洗(防沾皂洗剂2~3g/l)→烘干→回潮、测试。

       1.4 测试方法

       1.4.1 脱糊率测试

       脱糊率= (M2-M3)/(M2-M1)×l00%

       M1,织物印花前重量;M2,织物印花烘干后重量;M3,水洗烘干后织物重量。

       1.4.2 得色量

       印花织物得色量用Macbeth 7000A测色仪测定,K/S值越大,表示印花织物得色量越高。

       1.4.3 抱水性

       将1cm×10cm的滤纸缓慢放入配制好的色浆中,5分钟后记录色浆在滤纸上的爬升高度;爬升高度越高,表明增稠剂抱水性差,花纹清晰度也较差。

       1.4.4 花纹清晰度

       采用将印花色浆用刻有楔形图案的筛网进行印花,比较显示在织物上的花纹清晰度(目测法评价:图案中楔形最细的线条也清晰可见,轮廓清楚、粗细均匀,印制效果为好;否则,印制效果为差)。

       1.4.5 色牢度

       皂洗牢度:参照GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》进行测试。

       摩擦牢度:参照GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》进行测试。

2.结果与讨论

       2.1 印花糊料的性能

       按照表1活性印花色浆处方,配制增稠剂PT-BC与海藻酸糊印花色浆,采用粘度计Brookfield DV-Ⅱ+Pro 6#转子10r/min转速条件下测量色浆粘度,同时分别测试其对应的性能,试验结果见下表2。

表2  增稠剂PT-BC与海藻酸钠性能对比

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       从上表2试验数据可知,增稠剂PT-BC比海藻酸钠具有更好的触变性,在受到外界的剪切力作用下粘度会瞬间降低,因此具有良好的透网性能,能满足高网目数的精细筛网印制要求,给予织物花纹轮廓清晰度和表面给色量,较好的适合快速圆网及紧密厚重织物的印花加工;从而克服了海藻酸钠的触变性差,避免海藻糊在高网目数印花时透网性能不够理想而且印制精细花型效果不好的缺点。

       海藻酸钠在使用过程中,一直以其优异的抱水性而受到青睐,但由花纹清晰度值可以看出,PT-BC增稠剂具有和海藻酸糊同样优异的花纹清晰度,完全可以达到精细花型的要求。

       同时,由于海藻酸钠在水中的溶胀增稠过程较慢,因此在使用过程中必须要预先制备原糊进行储备,这一方面降低了生产效率,另一方面原糊在储备过程中会逐渐发霉、变质,特别是在温度高的夏季,这些都对印染厂的正常生产造成了一定影响;增稠剂PT-BC在水中易溶胀增稠,可制备储备糊,也可以直接使用,进行色浆的配制,便于操作。

       2.2 脱糊率

       对于印花工艺来说,印花糊料只是在印花过程中必用的物质,印花后必须将糊料洗除,否则将影响印花织物的手感、色泽鲜艳度及摩擦牢度等,脱糊性越好,织物手感越柔软;对于活性染料印花来说,脱糊性也可以在一定程度上反映糊料和活性染料的反应情况。从上表2试验数据值,增稠剂PT-BC的脱糊性与海藻酸钠相近,都达到94%以上,脱糊率越高表明增稠剂越易水洗脱糊。

       一般的合成增稠剂与海藻酸钠相比,最大的缺陷就是水洗脱糊率差,增稠剂不易被洗,造成手感发硬,增稠剂PT-BC很好地解决了这一问题,经多次检测,PT-BC的水脱糊率与海藻酸钠基本接近,具有较优异的脱糊性能。

       2.3 印花得色量和渗透性

       采用活性红P-4BN、活性艳蓝P-3R活性染料表1印花色浆处方对棉织府绸织物进行印花,按1.3.3印花工艺流程,测试印花织物正反面的K/S值和渗透率如表3所示。

表3  印制织物得色情况和渗透率

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       由表3结果可知,用PT-BC增稠剂糊料印花花纹得色情况要好于海藻酸钠糊料得色,渗透性优于海藻酸钠。

       2.4 活性印花织物得色特征值

       采用活性染料艳蓝P-3R按上表1印花色浆处方Ⅲ、Ⅳ,对棉府绸织物进行印花,按1.3.3印花工艺流程,测试印花织物的得色特征值如表4所示。

 表4  印花织物的得色特征值

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       注:K/S值:表示织物表观深度;L*:明度值;a*:红绿光(“+”偏红光,“-”偏绿光);b*:黄蓝光(“+”偏黄光,“-”偏蓝光)。

       从上表4试验可知,增稠剂PT-BC配制的印花色浆其印花得色量K/S值、花纹色泽鲜艳度都好于海藻酸糊料,有利于印花染料的节约与色泽鲜艳度的保证;这表明PT-BC增稠剂具有较高的得色量和鲜艳度,印制花型效果丰满、得色均匀。

       2.5 印花织物各项色牢度

       采用活性红P-4BN、活性艳蓝P-3R活性染料按表1印花色浆处方和1.3.3印花工艺流程对棉织府绸织物进行印花,测试活性染料印花织物的各项色牢度如表5所示。

表5  印花织物各项色牢度

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       由上表5试验可看出,采用PT-BC增稠剂与海藻酸钠作为印花糊料进行印花时,印制织物的干湿摩擦牢度及皂洗牢度都较好;其中干摩擦牢度十分优异,可达到5级,湿摩擦牢度可达到4级,皂洗牢度也达到4级。结果表明,用增稠剂PT-BC糊料的色牢度与海藻酸钠糊料的色牢度一样优越。

3.结语

       (1)合成增稠剂PT-BC成糊率高,原糊抱水性好,流变性能优异,具有明显的假塑性特征;比海藻酸钠糊具有良好的触变性和透网性能,更能满足高网目数的精细印要求。

       (2)增稠剂PT-BC具有比海藻酸钠更高的印花得色量和色泽鲜艳度,印制花型效果清晰丰满,大面积印花均匀性好。

       (3)增稠剂PT-BC和海藻酸糊一样具有较优异的脱糊性能,印制的印花织物其色牢度性能好,织物手感佳。

       (4)增稠剂PT-BC是多元羧酸聚合物在水中易溶胀增稠,可制备储备糊,或直接使用,进行印花色浆的配制,可避免海藻酸糊需要预先开糊的麻烦,便于操作,同时具有自然环境保护、节省成本、节能减排等方面的优势。

作者简介:

       彭志忠,江西新余人,印染高级工程师,从事染整技术近三十年;致力纺织染整、印花新技术研发及技术应用推广服务等工作。

       手  机:13922372675(微信同号)

       E-mail:pengzhong7798@126.com


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