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浅析帆布涂料印花工艺技术及溶剂的性能

浅析帆布涂料印花工艺技术及溶剂的性能

 用涂料生产印花布已经非常广泛,质量还有差距,具体表现在印花浆的组成缺乏合适的糊料,可供选择的印花助剂和染料品种较少。全球有大约50%的印花织物采用涂料印花工艺印制,我国约占到20%~25%。涂料印花是用涂料直接印花,该工艺通常叫做干法印花,以区别于湿法印花(或染料印 花)。

    涂料印花由于工艺简单、清洁、经济,在各种印花工艺系统中占有重要地位,适用于各类纤维及混纺织物;色谱齐全、色彩鲜艳、日晒牢度较好;印花轮廓清晰、层次分明。还有一些较为特殊的印花工艺,如全遮盖罩印印花、防印、金银粉印花及钻石印花等,市场潜力很大。

    织物涂料印花工艺,印制过程是否顺利,与印花色浆的流变性有很大关系。为改善印花织物的手感,目前,印染厂家多选用乳化糊作为涂料印花色浆的增稠剂,如高溶剂的乳化液(AcraPOnA,俗称A邦浆),乳化糊内固体成分少,印花烘干时,溶剂、煤油及水分挥发,残留下来的仅仅是少量的乳化剂,对织物的手感及印花牢度没有明显的影响。但是一个大型印染厂每年要使用数百吨AcapanA乳化浆,致使大量煤油进入大气,这样做不仅成本高,生产过程中还存在易燃易爆的危险,更重要的是造成严重的环境污染。再者,色浆一般印制性能较差,易造成拖刀、塞网、嵌花筒等弊病。且涂料印花品的手感较染料印花差,摩擦、水洗(皂洗)等牢度不好,尤其在深色底上印花,手感与牢度的矛盾更为突出,而在那些轻薄、柔软或膨松的中高档织物上印花,效果也不理想。面对全球织物市场的激烈竞争,作为织物印花的主流技术——涂料印花,如何在中高档纺织品上应用的问题越发显得突出。

    涂料印花的色浆由颜料、黏合剂、增稠剂和其他添加剂组成,如交联剂、催化剂、乳化剂、手感改进剂等。黏合剂是涂料印花色浆的重要组分,它是一种高分子成膜物质,由几种单体聚合而成,在色浆中呈液状或分散状,当溶剂或其他液体挥发后,会在印花的地方形成一层连续的覆盖薄膜,将颜料颗粒等物质黏着在织物纤维表面。所以,涂料成膜性能的好坏将直接影响印花产品质量,如印花牢度(耐摩擦、水洗、干洗性能),而且对色浆的印制性能及产品的手感、色泽也有一定影响。广东帆布加工定制批发。理想的黏合剂应该是无色透明、致密光滑、柔软而不发黏、富有弹性、黏着力好、机械性能优良、成膜所需温度不太高、具有良好的耐化学性和耐光性。但实际生产使用的很多黏合剂没有达到上述要求,使用时要根据具体印花情况选择几种黏合剂,以取长补短,并借助适当的助剂和添加剂改善和调节涂料性能,以获得满意的印花效果。

    一般情况下,用涂料印花取代染料印花后,要想得到织物印花水洗、摩擦牢度,就必须加大黏合剂用量;而黏合剂用量过多,又会使印花织物手感变硬,所以,改善这些性能的方法是开发软质黏合剂、更有效的增稠剂、柔软剂和交联剂。

    1、乳液聚合工艺

    乳液聚合是一种高分子聚合工艺,织物涂料印花黏合剂中,用于取代大部分黏合剂的聚合乳液中,聚丙烯酸酯乳液占绝大多数,用聚丙烯酸酯乳液聚合法制备颜料微胶囊的方法如下。

    乳液聚合体系由4种组分构成:

    (1)水或有机溶剂,占总体系质量的60%~70%;

    (2)单体,是构成乳液的分散相,占体系总质量的30%~40%;

    (3)乳化剂,占体系总量的0.2%~5%,通常使用硬脂酸盐等阴离子表面活性剂或十二烷基酚醚聚氧乙烯或硬脂酸失水山梨醇酯型的非离子表面活性剂;

    (4)聚合反应引发剂,占单体质量的0.1%~1%,可以是过氧化物型自由基引发剂或氧化还原型引发剂,要求是分解时易产生自由基的物质,一般可溶解于水相。

    把以上4种成分混合搅拌形成乳液或增溶体系后,乳液聚合反应就在含有囊心(颜料颗粒)和增溶单体的表面活性剂胶囊之中进行了。根据使用单体和分散介质的不同,颜料微胶囊可由水相或有机相乳液聚合形成的。

    在有机溶剂分散介质中乳液聚合时,表面活性剂形成亲水基向内,亲油基向外的胶囊。在以水为连续相的乳化体系中乳液聚合后,表面活性剂形成亲水基向外,亲油基向内的胶囊,由于表面活性剂胶囊吸收单体形成增溶的胶囊之后,其表面积增加,使增溶胶囊比在胶囊外边存在的单体液滴有更大的比表面积(比表面积=表面积/体积),因此有更高的表面能,引发剂分解形成的自由基扩散进入胶囊,使胶囊中引发单体聚合反应的速度比引发剂水溶液中的单体聚合反应快得多。聚合反应被引发后,胶囊中存在的单体很快聚合成聚合物而被消耗掉;同时,胶囊外的单体又不断扩散补充进入胶囊,使聚合反应连续发生。由于胶囊之外有乳化剂亲水膜保护,胶囊内生成的聚合胶粒能够保持稳定,直到单体全部聚合为止。聚合反应使颜料囊心和反应单体分散成微细(纳米级大小)的粒子,当聚合物分子量增大到一定程度时,就会包覆在颜料囊心的周围,形成颜料微胶囊。这就是乳液聚合形成黏合剂微胶囊的过程。这种印花浆由含有涂料的微胶囊制剂、交联剂(如果原有黏合剂中已加有交联剂组分可不另加)、增稠剂等组成。

    2、改善手感

    在进行大面积花型涂料印花时,在印花浆中加入一定量的硅系乳液或微乳液型柔软剂,或者印花后用柔软剂浸轧处理,可以改善手感。但采用柔软剂进行处理,往往是未印花部分效果明显,而印花部分无多大改观,其主要原因是涂料印花时黏合剂在织物上形成的连续膜层,阻止了柔软剂与织物的吸附,难以达到理想效果。佛山汽车帆篷厂家批发。即使改善了手感,印花的湿摩擦牢度也会下降,下降幅度为0.25~0.5级。所以,如何解决涂料印花手感与牢度的矛盾,一直是人们寻求解决的课题。

    采用特种涂料印花技术,可解决涂料印花手感与牢度的矛盾。应用微胶囊黏合剂,既可减少黏合剂的用量,又不削弱印花牢度,还能明显改善印花手感。

    3、特种涂料技术

    采用微胶囊黏合剂的涂料为特种涂料,特种涂料印花的机理,一是应用新型包覆涂料(即微胶囊颜料)来印花,降低黏合剂的用量;二是微胶囊黏合剂在纤维表面不会形成连续薄膜,只需在颜料外层包覆一薄层黏合剂,就可以将颜料黏着在织物纤维表面。既减少了黏合剂用量,也提高了黏着力(牢度)。

    特种涂料在织物上的黏结过程包括静电吸附力、扩散力、机械咬合力和化学键形成,纺织品等多孔性材料在与涂料的黏结过程中,存在各种作用力,但作用类型和大小略有不同。而常规涂料印花黏合剂与颜料的混合是一种分散体系,不能将颜料颗粒完全包覆和黏着,而特种涂料印花用黏合剂和颜料形成了微胶囊颗粒,使黏合剂固化后不是形成连续薄膜,而是以网点状颗粒固着在纤维上,所以,印花织物的手感和透气性均好于常规印花方法。这种包覆涂料印花实质上就是颜料微胶囊印花,其优点是显而易见的。帆布制品定制批发。它以颜料为芯材、黏合剂为壁材,利用乳液聚合法原理制备颜料微胶囊,用这种特种涂料印花的耐摩擦牢度比用常规涂料印花的要好,如在浅色底上印花可提高0.5级,达到4~5级,中深色底印花可提高2级左右,达到3~4级。而且织物色泽鲜艳,手感柔软,黏合剂的用量比常规涂料印花低得多。特种涂料印花技术在纺织品上的应用已进入逐步完善阶段,为织物印花提供了更为广泛的选择余地,特别是一些中小型印花企业,采用这种新技术,无须购置蒸化、水洗设备,还能提高印花工艺水平和印花质量。


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