棉针织物涂料仿活性印花工艺综述
彭志忠
莱菲雅广州新材料科技有限公司
佛山市敬展纺织材料有限公司
2018/10/7
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棉针织物涂料仿活性印花工艺综述

彭志忠

[1.莱菲雅(广州)新材料科技有限公司  广东广州  510660;2.佛山市敬展纺织材料有限公司  广东佛山  528223]

       摘  要:棉针织物涂料仿活性印花,关键是必须合理选择印花色浆料的组分(含粘合剂、涂料色浆、印花糊料及印花助剂)以及印花工艺条件;就此,浅述棉针织物涂料仿活性印花各方面(印花助剂选择与工艺的制定)问题关键。

       关键词:仿活性印花;涂料印花;棉针织;生态环保;色牢度与手感


1.前言

       棉针织物由于其良好的尺寸稳定性、弹性、吸水性、柔软性、透气性,穿着美观而舒适,所以受到广大消费者的喜爱。现今市场人们对服饰追求休闲,强调舒适化、个性化等高品质要求,许多针织物已发展到内衣与外穿,使得针织物印花产品的数量逐年上升。

       一般而言,棉针织物印花可采用的设备为:平网印花、圆网印花、滚筒印花、手工台板印花和数码喷墨印花等;而印花采用的工艺主要有涂料印花和活性染料印花,在当前严峻的环保高压和人们高品质色泽鲜艳型服饰消费情况下,怎样才能真正地解决印花厂的污水和节能减排难题,全新成熟的涂料仿活性印花工艺,就成为当前乃至未来印花趋势和潮流。

2.涂料印花概念及基本原理

       涂料印花是借助于高分子聚合物(粘合剂),应用不溶于水的有色物质(颜料)在织物上形成坚牢、透明、耐磨的有色薄膜,将涂料机械地固着在织物上的直接印花方法。涂料印花工艺流程短,节能省水,但印花织物手感和色牢度(主要指干湿摩)的矛盾性始终难以解决;而活性染料印花存有着同涂料印花基本相反的优缺点。为此,在节能环保的背景下,纺织涂料印花的发展越来越好,以期待能逐步替代产生污水多、能耗高的活性染料印花工艺。

       针织物的筛网印花工艺流程:全涂料印花 (漂白或浅色布)半制品→剖幅→缝头→预定型拉幅→印花→焙烘→定型→成卷。

       棉针织物涂料仿活性印花是采用涂料印花工艺来达到或接近活性染料印花所拥有的柔软手感、较高的色牢度和色泽鲜艳度的要求,从而能发挥涂料印花的优势:如工艺流程短与操作简便、生产重现性高、印花后织物经过热处理(焙烘)即可整理为成品,且省去了蒸化、水洗等处理工序,节约水电气的消耗、大大减少印染污水排放,实现真正意义上的节能减排。

       为此,关键问题是必须合理选择印花浆料的组分(含粘合剂、涂料色浆、印花糊料及印花助剂)以追求色泽鲜艳及手感与牢度最大限度的平衡;涂料仿活性印花用各助剂的选择与工艺条件的确定至关重要,现将心得体会撰写成文,与印染同仁共同探讨。

3.涂料仿活性印花色浆组成与选择

       3.1 新型涂料仿活性印花助剂的选择

       新型涂料仿活性印花助剂由以下四大支柱组成:a、优良的涂料分散系统(Dystar公司涂料色浆等);b、优良的自交联型粘合剂系统(德国、美国大公司及国内优势品种);c、优良的印花糊料系统(德国、美国大公司及国内优势品种);d、印花辅助助剂,优良的手感牢度调节助剂系列。

       3.2 涂料色浆分散系统

       涂料色浆是颜料和适当的乳化剂、保护胶体(分散剂与保湿助剂)等物质合成,经研磨成超细腻的浆状物质,适用于纺织涂料印花;涂料色浆品质的好坏直接影响印花色泽的鲜艳度和得色量以及色牢度等。涂料(颜料)经大功率异型简体砂磨机研磨至粒径分布范围为0.25~1.5微米之间,若小于0.25微米,会引起遮光性和色强度的下降。

       涂料颗粒的选择:涂料颗粒大小一般以0.5~0.25μm为最佳,当然也与其色泽有关。一般蓝色颗粒较小,红黄色稍大;涂料颗粒有圆形与不规则多角形之分,以有规则圆形较为理想。一般涂料粒径分布80%小于1.0μm,形状为颗粒有规则圆珠状,印花纺织品其刷洗牢度、日晒牢度、摩擦牢度等均比粒径分布80%在3.0~4.0μm的不规则多角形涂料的牢度好1.0级左右,且不易塞网,印花开车也较顺利。

       实际印花生产时,涂料色浆的选择着重于产品价格、色强度、鲜艳度和牢度,以及环保性能等特性。经多年的实践研究,认为从环保的或不可替代的角度而言当首选Dystar公司的印漂牢(Lmperon)系统为妥。

       为此,棉针织仿活性涂料印花涂料颗粒直径应控制在0.2~0.5μm,且颗粒大小分布均匀,各项性能稳定的环保涂料色浆;从而保证粒子间的光散射作用强,吸收率大,着色力高,且在粘合剂成膜后能形成较好的包覆效果,可提高印制品的色泽鲜艳度、耐(干、湿)摩擦和耐水洗牢度。

       3.3 印花粘合剂系统

       在纺织涂料印花中,涂料本身对纤维素纤维没有亲和力,涂料印花浆中的有色成分即颜料色浆在棉针织物上的固色需要借助粘合剂高分子化合物所形成的薄膜将其包覆固着在纤维上及纤维空隙间;粘合剂高分子化合物所形成薄膜的性质决定着印花织物的干湿摩擦牢度和刷洗牢度,以及印花织物手感的好坏。

       涂料印花粘合剂:是由多种特殊丙烯酸酯合成聚合反应而成的超高分子半透明状乳液,新型的自交联型粘合剂绝大多数是PA系列的,少量是PU以及PA-PU共聚嵌段系列的;无论是哪种粘合剂,在合成及选用时,首先考虑的是如何解决好手感及色牢度这一对矛盾的统一问题;其次是膜的透明度与延展性能,它直接涉及到印花成品的鲜艳度与色泽的均匀性以及其他印制性能等。

       构成粘合剂化合物的组分和不同单体的类型,它们对膜存有一定的影响。一般涂料印花粘合剂成膜后的厚度约为5.0~10.0μm,肉眼难以观察;涂料是凝聚沉积在膜里的,所以粘合剂的吸附力会影响薄膜在纤维上的粘着性的优劣。

       同时,在合成或选用粘合剂时,除了注意常规指标外,还特别关注它的玻璃化温度、最低成膜温度、粒径细度及其分布范围和表面张力,粘合剂耐电解质稳定程度以及同其他印花助剂(特别是增稠剂)的配伍性等重要参数。

       生产实践证明,粘合剂必须满足的重要条件,是在粘着力和内聚力之间取得良好的平衡,粘合剂所成的膜对织物的粘着力和粘合剂的良好内聚力相一致,这点要求应尽量提高。如果粘着力弱,或它比内聚力弱,则会造成印花的织物表面耐摩擦牢度下降以至产生褪色痕迹;假如内聚力弱,涂料的颗粒就会很容易被摩擦掉。在某种意义上讲,严格地界定了它是不是一只优良的适合针织物印花的粘合剂,选用PA或PU型粘合剂均应视不同织物及色泽牢度等不同要求而定。

       所以涂料仿活性印花工艺中,选择高品质高性能的粘合剂至关重要,牢度优异,手感柔软滑爽,得色鲜艳与增稠剂相容性佳的粘合剂以及环保性能等。佛山敬展公司特软粘合剂Binder TOW是改性丙烯酸酯类共聚物再引入柔软的单体,其手感柔软,耐(干、湿)摩擦和水洗牢度优异,成膜平滑,色光鲜艳,与增稠剂的配伍性能优良;不含APEO等欧美禁用物质,符合OKO-Fax 100标准,用于手感和牢度要求较高的纺织品涂料印花,即涂料仿活性印花工艺。

       3.4 印花增稠剂的选择

       涂料印花的印制效果和印花质量主要决定于印花色浆的性能,而印花增稠剂是印花色浆中一个很重要的组分,其应用性能直接影响涂料印花的品质和成本。印花增稠剂是涂料印花的载体,首先要求具有良好的印制性能和印制效果(增稠速度快、印制轮廓清晰度好、得色量高、色泽鲜艳)及成糊率高增稠性能好外,还要求具有较低的含固量,对印花织物手感的影响小和印花色牢度无不良影响的增稠剂。

       涂料仿活性印花增稠剂的选择,a、合成增稠剂成糊率高、增稠能力极优;b、调制的色浆具有良好的稳定性,印制的花型轮廓清晰、色泽鲜艳、得色量高;c、具有良好的抱水性和耐电解质性能,与印花粘合剂、涂料及印花助剂调制印花色浆后具有极好的粘度保留性;d、纺织品印花生产中的挥发性有机化合物(Volatile Organic Compound)完全符合欧盟VOCs法则。

       高性能高品质增稠剂Printing Thickener PTF(佛山敬展公司)属阴离子型多羧酸聚合物合成增稠剂,一方面具有优越的增稠性能,印花布面均匀度好,色浆稳定性优良等特点;另一方面具有良好的抗电解质性能和优异的印制性能;第三它赋予印花色浆润滑作用,渗入到织物后可降低纤维大分子间的摩擦阻力,使纤维易于滑动,从而大大提高印制品的柔软度;同时不会对色牢度产生不良影响。Printing Thickener PTF其各项性能指标都优异于同类产品,纺织品(棉针织物)印花生产中挥发性有机物远低于欧盟VOCs法则,对降低成本和安全环保生产以及提高产品品质有明显的效果。

       3.5 其他印花助剂添加

       印花辅助助剂:提高涂料印花的印制性能,增加印花工艺的适应性;提升干湿摩、水洗牢度,改善手感,防止堵网。

       A、流变性改进剂

       以阴离子合成增稠剂作为涂料印花色浆的增稠印花糊料时,印制合成纤维织物或高支高紧密和花纹精细度很高的纯棉织物,因存在产生花纹轮廓清晰度差的缺陷,难以满足其高品质仿活性印花品质要求,在涂料印花色浆中可加入Printrite PM,以改善印花色浆其印制性能,避免产生花纹渗化现象。

       B、印花色浆手感调节剂

       棉针织涂料印花(特别是大面块及深色)时,印花色浆中加入一定量的微乳液(手感调节)柔软剂,它能使印在织物上的花纹表面平滑,改善印花织物手感,也可以适当提高干摩擦牢度;特别是对手感要求较高的涂料仿活性印花织物,可酌情添加涂料印花专用手感调节剂。

       Alcoprint SF-80(佛山敬展公司)具有优异的自乳化性能,赋予印花织物鲜艳的色泽和光滑柔软的手感,还可以改善印花色浆的流变性能,使花纹轮廓更加清晰;对仿活性印花效果具有一定的帮助,能进一步提高织物手感及色牢度;提高印花色浆的性能,增加分子间相对流动性,改善印花织物手感乃至增深增艳印花色泽。

       3.6.后整理柔软剂

       纺织品涂料印花时,为了达到一定的色牢度要求,固着成膜用粘合剂的用量都比较大,一般在15~25%左右,甚至更多;同时加上一定用量的颜料色浆和增稠剂等,其印制在棉针织物上的手感难以达到活性染料印花效果。为了得到最佳的仿活性印花的效果,需要加强后整理处理来加以弥补。可对印花后织物拉幅整理时浸轧具有柔软蓬松型、不影响织物色泽及织物亲水性能的柔软整理剂,以明显改善手感,使织物表面更滑爽,又可提高织物摩擦牢度;这样棉针织涂料印花成品手感柔软丰满及舒适感强,丝毫不亚于活性染料印花产品。

4.结语

       棉针织物涂料仿活性印花,关键是必须合理选择印花浆料的各组分(即粘合剂、涂料色浆、印花糊料及印花助剂),以追求手感、色牢度和色泽鲜艳度,最大限度地满足品质要求。

       首先,印染工作者对所选用的印花助剂和印花工艺要具有深刻的认识:优质的涂料色浆、柔软高牢度型粘合剂和印花增稠剂及其他助剂添加;其次,采用合适的印花加工工艺条件和后整理助剂才能印制出近似活性染料印花的棉针织物制品;同时,必须严格控制(半制品)印坯质量要求,即其精炼效果好、毛效高,织物漂洗干净和布面平整。

       总的来说,棉针织物涂料仿活性印花研究是多方面,目的是发扬涂料印花工艺简短、重现性好及节能省水减少污染物排放的优点,在达到一定色牢度和色泽鲜艳度的情况下,大幅度提高印花织物的手感和赋予织物亲水性能,接近棉针织物活性染料印花性能指标。

 

作者简介:

       彭志忠,江西新余人,印染高级工程师,从事纺织染整工艺近三十年,致力于纺织染整、印花新技术工艺研究及应用推广等工作。

       E-mail:pengzhong7798@126.com

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