【集萃网观察】1.邓洪 2.单晴川 3.彭志忠
1.中南林业科技大学材料科学与工程学院,湖南长沙410004; 2.杭州宏华数码科技股份有限公司,浙江杭州310052; 3.佛山传化富联精细化工有限公司,广东佛山528329
0 前言
涂料印花技术可应用于各类织物,其印花增稠剂是印花色浆中的重要组分,直接影响着涂料印花的质量和成本。但部分增稠剂由于含有烃类化合物,会带来生态环保问题[1]。国内外纺织品生态标签以及一系列法规,均对涂料印花提出了生态环保的要求。因此, 从20世纪90年代开始,国内许多科研单位和企业都 致力于环保型合成增稠剂的开发与应用[2-6]。合成增稠剂用量少、增稠效果强、触变性能良好、印制花纹清晰,能部分或全部替代油/水乳化糊,克服乳化糊带来 的污染环境问题。
本试验研制的增稠剂CP,属阴离子型合成增稠剂,以下简单介绍其合成工艺以及在涂料印花工艺中的应用性能。
1 试验
1.1 材料
试剂 丙烯酸(AA),甲基丙烯酸十六酯(自制), N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM),偶氮二异丁腈(化 学纯), Span-80(食品级),氨水,白矿油,二甲苯(均为 工业级);黏合剂ET(BASF),涂料蓝8301(上海泗 联)。
设备 NDJ-4旋转黏度计; Brookfield DV-Ⅱ+Pro 黏度计;Rc-mP200磁棒印花机。
织物规格 14. 8 tex×14. 8 tex 524根/10 cm× 283根/10 cm全棉府绸。
1.2 印花增稠剂CP的合成
将适量乳化剂Span-80,引发剂偶氮二异丁腈,共聚单体,二甲苯及白矿油组成油相;氨水中和的丙烯酸和交联剂MBAM溶于蒸馏水组成水相。
先在乳化釜中加入水相,再加入油相,乳化30 min 后,抽入反应釜,控制搅拌速率110r/min,在氮气保护下升温至60℃引发聚合,最后抽真空将水和二甲苯分离,得到增稠剂CP。
1.3 合成增稠剂CP性能测试
测定合成增稠剂CP的增稠性能、流变性、耐电解质性能及抱水性。
1.4 涂料印花工艺
色浆处方/(g/200 g)
增稠剂 3
黏合剂ET 60 涂料蓝 16
水 161
工艺流程
配制色浆→印花→烘干(100℃×2 min)→焙烘 (150℃×3 min)
1.5 印制性能测试
(1)K/S值、渗透率和色泽不匀度用电子测色配色仪测定印花织物(大块面)花纹处的K/S值,计算渗透率和色泽不匀度指标。
(2)印花织物色牢度
按GB/T 3920—1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》和GB/T 420—1990《纺织品耐洗色牢度试验方法》测试。 2 结果与讨论
2.1 增稠性能
配制不同浓度的增稠剂原糊,用NDJ-4旋转黏度 计4#转子,于转速6 r/min(室温)条件下测定其黏度, 结果见图1。 由图1可知,合成增稠剂用量不同,黏度会发生较 大变化,且随用量增加而提高。两种合成增稠剂均具有优异的成糊性能,相同用量下,增稠剂CP比对照样 的增稠能力强。
2.2 流变性能
用NDJ-4型旋转黏度计4#转子在不同转速下测 定1%用量增稠剂原糊的黏度,结果见图2。 由图2知,两种合成增稠剂的原糊黏度随剪切应力增加而急剧下降,显示出良好的流变性。具该性能的增稠剂的流变性良好,适用于平网和圆网印花。印花原糊的流变性以印花黏度指数PVI值表示,增稠剂 CP的PVI值为0. 20,对照样PVI值为0. 215。
2.3 耐电解质性能
配制质量分数为1. 5%的增稠剂原糊,加入不同 质量分数的氯化钠溶液,搅拌均匀,分别用NDJ-4黏度 计4#转子于6 r/min条件下测其黏度变化,见图3。 阴离子合成增稠剂耐电解质性能普遍较差,加盐后黏度会明显下降。由图3可知,合成增稠剂CP具有较好的耐电解质性能,有利于提高印花色浆的稳定性。 2.4 抱水性能
将合成增稠剂配制成1. 5%原糊,将带有刻度的层析滤纸(宽约2 cm)垂直插入原糊中,测定一定时间后滤纸上的渗水高度,结果见图4。 抱水性能指原糊对水分子的抱合能力。糊料抱水性越好,其中可自由运动构成渗化的游离水就越少,越利于印制精细图案和清晰花纹。由图4可知,增稠剂 CP表现出更好的抱水性能。
2.5 印制性能
2. 5. 1 与印花助剂的相容性
用Brookfield DV-Ⅱ+Pro 6#转子于10 r/min条件下分别测定1. 5%增稠剂原糊和添加印花黏合剂或涂料色浆后的黏度,测试其与黏合剂、涂料色浆的相容性,结果见表1。 配制涂料印花色浆时,加入黏合剂和涂料色浆会使糊料黏度有一定下降,因而涂料印花增稠剂必须与印花黏合剂和涂料色浆有较好的相容性。由表1可知,增稠剂CP和对照样与印花黏合剂、涂料色浆均具有良好的相容性。
2. 5. 2 印花效果 比较表2和表3,增稠剂CP印花产品的各项印花指标均与对照样接近。 3 结论
(1)合成增稠剂CP增稠能力强,具有良好的抱水性和耐电解质性能,与印花黏合剂、涂料及印花助剂相容性好,是制备涂料印花色浆的高效增稠剂。
(2)合成增稠剂CP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,各项性能指标较优。 参考文献:
[1] 陈 平,黄懋加.涂料印花的生态环保问题探讨[ J].染整技术, 2008, 30(9): 18-22.
[2] 姬兰琴,涂玉碧,董仲生,等.合成增稠剂QY-1在涂料印花中的性 能[J].印染助剂, 1999, 16(5): 17-19.
[3] 廖 齐,邓 洪.合成增稠剂PTA在涂料印花中的应用[J].广西 纺织科技, 2003, 32(1): 19-21.
[4] 马雪玲,崔淑玲,刘金树,等.涂料印花增稠剂MCS的合成与应用 [J].印染, 2005, 31(13): 4-6.
[5] 邓 洪,廖 齐.聚丙烯酸酯涂料印花增稠剂合成工艺的研究 [J].染料与染色, 2006, 43(5): 44-45.
[6] 陈国宝.增稠剂PTE-1[J].印染, 2006, 32(23): 30-32.