【集萃网观察】印花助剂包括印花糊料,涂料印花粘合剂、交联剂,消泡剂,防花纹渗化剂,拔染剂,防染剂,固色剂,印花织物的防沾污洗涤剂,制网感光胶等等。这些助剂在《化学助剂分析与应用手册》中有详细介绍。
一、印花糊料
目前使用的印花糊料大致可分为海藻酸及衍生物类、种子胶的改性物、淀粉及其衍生物等多糖类高分子化合物,纤维素衍生物,聚羧酸类合成增稠剂类,乳化糊及半乳化糊等四大类,国内都有产品供应。
当前印染糊料要解决下列几个问题:
1、解决海藻酸钠糊的取代品。海藻酸目前在医学上使用正在扩大,经过酯化而制药。在食品行业中作人造海蜇及其他食品的添加剂等。然而海藻酸的产量有限,现在虽已进行人工繁殖,但数量跟不上工业的需要,因此价格居高不下,所以多年来人们一直在寻找它的替代品。特别在印度,对其研究开发的论文不少,目前可取代的品种不外都是羧甲基化的衍生物,例如高取代度的CMC、CMS。其取代度在1.5—2.3。CMC、CMS高取代的羧甲基完全可以代替海藻酸钠用于活性染料的印花,因羧基的存在而可防止活性染料与印花糊料的反应,但是羧甲基化反应时如何控制取代度的均一性是关键,因为它是固液相反应,均一的代度很难宴现,一般都是取代度不同的混合物。
植物种子胶如皂荚胶(槐头胶)、瓜耳豆胶、刺梧桐胶经过化学变性后也是很好的印花糊料,经羧甲基化后便可取代海藻酸钠。经过羟乙基化后可用于筛网印花以代替变性淀粉的SolvitoseC一5。
魔芋粉经过磷酸酯化后引入了磷酸酯基,高取代度的淀粉磷酸酯钠能防止活性染料与其化学反应,可用于活性染料的印花糊。
值得注意的是,任何化学改性的印花糊料因取代度不同其印花性能会发生很大的改变,所以供应商常用不同取代度的产品以不同牌号提供客户使用,印染厂也应该向供应商索取各种取代度的产品进行试验。以得到适应本厂工艺需要的品种,这样才能掌握主动权,使用于活性染料的印花糊除不会与活性染料反应外,还需要满足流变性、花纹轮廓清晰、给色量高、渗透性等要求,上海鸿兴丝印化工物资公司将羧甲基瓜耳豆胶与海藻酸钠拼混制成混合的活性染料印花糊HS—l。
2、解决印花糊料的耐酸性。锦纶、羊毛和丝绸用弱酸性染料印花时。印浆在弱酸性中使用,需要用耐酸性的糊料,不会被酸水解。过去将淀粉先进行部分水解以提高其耐酸性和渗透性,后来用变性淀粉,如羟乙基淀粉,醚化淀粉等,使用较为方便,易溶解,耐化学稳定性好,耐酸耐碱,渗透性与易洗涤性好。瑞士Polygal公司就是通过醚化和解聚两种方法对瓜耳豆胶进行变性而制得系列产品,如宝立得PolyprintS一1036C,PolypfintS一240LV,PloypfintSS一01。PolypfintXBX一1015HV以及上海鸿兴的HS一8就是这类耐酸的产品。
3、解决合成增稠剂的耐电解质性能。合成增稠剂在上世纪七十年代开始已广泛用于涂料印花的增稠。国内产品大多是丙烯酸或马来酸酐的共聚物,有的用双烯基的单体进行低度交联,与国外品种相比,其增稠能力较小,用量比较多,在使用性能上基本类同。这些增稠剂用于涂料印花,能在焙固时与粘合剂进行交联而成为成膜材料的一部分。因用量少不致影响手感,也不影响染色牢度,所以在涂料印花中被广泛使用,但全取代乳化糊时,鲜艳度有所下降,用于活性染料及分散染料印花时,因其耐电解质的性能很差,在电解质存在下,分子链不能很好舒展而增稠效率降低,具体表现为色浆变薄变稀,粘度下降。解决耐电解质的方法有两条途径:一是将纤维变性成为能吸附阴离子染料的阳离子化纤维,使印花时无需加电解质,二是合成能耐电解质的合成增稠剂,使合成增稠剂高分子主链上引入电解质无影响的基团,减少电解质的影响,使高分子依旧能很好的舒展,这样的合成增稠剂专利已有报导,国内还未有此产品问世。
4、解决乳化糊的环保问题。乳化糊的使用是印花糊料的一大进步,因为它能使印花轮廊清晰,得色鲜艳,触变性好,适用于网印及滚筒印花。印花后,火油挥发,在织物上不残留固体,因此给色量高,但其火油在挥发后造成环境污染,还有火灾之虞,因此,人们才舍乳化糊而取。其次,在合成增稠剂问世后,就设法取代乳化糊,但其效果无法与乳化糊比拟。我国在选用火油作油相时,对火油的质量未严加挑选,使环保问题更为严重。现在有人设想选用在焙烘时不会挥发的高沸点溶剂作油相,则不会造成环境污染,印花后通过乳化分散将溶剂从织物上洗除。将这种高沸点溶剂制成乳化糊用作印花糊,既保持了乳化糊的优良性能,又没有火油乳化糊的缺点。
二、粘合剂与交联剂
涂料印花粘合剂的用量很大,是确保涂料印花质量的关键品种,通过几十年的改进,粘合剂在解决手感和染色牢度方面取得很大进展。这些年来,通过调整共聚物的软单体与硬单体比例或改变硬单体以达到手感柔软的要求。二是降低成膜温度,使成膜温度适应工艺要求。三是在粘合剂组分加入自交联单体进行共聚,通常用羟甲基丙烯酰胺,以提高膜的牢度。四是在粘合剂中加入醚化的羟甲基三聚氰胺作为外交联剂,以提高膜的牢度从而降低粘合剂用量。五是印染厂使用焙烘固着工艺,提高了皮膜的致密度。
1、粘合剂的种类:目前广泛使用的粘合剂大致是三大类,一是以丙烯酸酯为主体的粘合剂,软单体为丙烯酸丁酯,最软的是丙烯酸异辛酯,硬单体为甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈等,这类粘合剂皮膜透明度高,是目前最常用的粘合剂。二是以丁二烯为主体的粘合剂,硬单体为苯乙烯(丁苯乳液)、丙烯腈(丁腈乳液),复配其它高聚物以增加皮膜强度,这类粘合剂手感柔软,但易泛黄,成本便宜,不需要焙烘固着。三是聚氨酯类粘合剂,是多元异氰酸酯化合物与含有活泼氢原子的聚醚或聚酯进行聚合而成的高分子物,若与聚醚聚合的称聚醚型聚氨酯,其耐水解性能好、手感柔软,但耐光、耐热性差。若与聚酯聚合的称聚酯型聚氨酯,其耐光、耐热性好,有较好的弹性,但不耐水解,聚氨酯粘合剂因其弹性好且软而不粘,不会象丙烯酸酯类粘合剂那样能吸附空气中尘埃,染色牢度又较好而适用于针织物的印花。聚氨酯粘合剂又分为溶剂型和水乳型两种。溶剂型的乳液使用时焙烘箱中有溶剂如甲苯挥发出来,须有良好排风,水乳液的则无此虞5,除上述三类外还有有机硅弹性体的粘合剂、醋丙(醋酸乙烯酯与丙烯酸酯共聚)粘合剂,但使用很少。
2、粘合剂乳液的稳定性。粘合剂乳液的稳定性关系到染色牢度。乳液颗粒应该控制在0.2m,而且其粒径分布要均匀,不能同时具有很大的颗粒和很小的颗粒,否则磨擦牢度会降低,判断乳液好坏的方法是观察乳液的外观,灰白色乳液说明其颗粒较大,至少是5m以上,乳液带黄色的说明颗粒很不均匀,一般颗粒至少在2m以上,乳液带蓝光的说明颗粒在lm左右,理想的粘合剂应是带蓝光的半透明乳液,不是乳白色的,说明其颗粒大小在0.2~1m,而且粒径分布范围较窄,印染厂应拒收带黄光或灰色的乳白色乳液的粘合剂。