幾種涂料印花遮蓋專用漿探析

韓麗娟，譚 弘，黃玉華，羅艷輝，梁 娟

(1.四川省紡織科學(xué)研究院，四川 成都 610072；2.高技術(shù)有機纖維四川省重點實驗室，四川 成都 610072)

幾種涂料印花遮蓋專用漿探析

韓麗娟1,2，譚 弘1，黃玉華1,2，羅艷輝1,2，梁 娟1,2

(1.四川省紡織科學(xué)研究院，四川 成都 610072；2.高技術(shù)有機纖維四川省重點實驗室，四川 成都 610072)

介紹了機織物涂料印花遮蓋白漿、印花透明漿和針織物用白膠漿的主要成分、性能特點及應(yīng)用，展望了涂料印花的發(fā)展方向。

涂料印花；遮蓋白漿；透明印花漿；針織白膠漿

涂料印花是把涂料、黏合劑和增稠劑等組成的印花色漿直接刮印到織物上，其原理是涂料依靠黏合劑的幫助，機械性地附著在纖維表面形成薄膜，著色形成圖案，具有一定堅牢度，而涂料本身對纖維并沒有親合力。涂料印花適用于不同類別的纖維及其混紡織物，是一種多、快、好、省的印花方法，但美中不足是它不適宜在深色織物表面進行印花，花紋的色光會受到底色色光的影響而造成色變或色萎[1]。為了解決上述問題，唯有采取防染印花和拔染印花的方式來彌補直接印花的不足；但由于防、拔染印花工藝路線長，工藝過程難以控制，色漿調(diào)配、印制等都有一定難度，工藝重現(xiàn)性也較差，因此一種仿照防、拔染印花的工藝應(yīng)運而生，這就是遮蓋白漿涂料印花工藝[2]。

1 涂料印花遮蓋白漿的研究

涂料印花遮蓋白漿自20世紀(jì)80年代從意大利引進后，30多年來得到迅速發(fā)展，國內(nèi)外都涌現(xiàn)出了一些特點各異的遮蓋白產(chǎn)品。涂料印花遮蓋白漿一般是由鈦白粉、黏合劑、分散劑和增稠劑及其他助劑組成。

遮蓋白漿的基本原料是鈦白粉，即二氧化鈦多晶形化合物，工業(yè)上常用的有銳鈦型和金紅石型。金紅石型是細(xì)長成雙的孿生晶體，每個金紅石晶胞含有2個二氧化鈦分子，以2個棱邊相連，結(jié)構(gòu)緊密，密度大，折射率高，遮蓋性好；銳鈦型以八面體的形式出現(xiàn)，氧位于八面體的頂角，每個銳鈦晶胞含有4個二氧化鈦分子，以8個棱邊相接，結(jié)構(gòu)松易磨細(xì)，粒度小，反射帶藍(lán)光，白度高，遮蓋力比金紅石型差[3-4]。遮蓋白漿的主要評價指標(biāo)是白度和遮蓋力，而提高遮蓋力的主要途徑是提高鈦白粉的散射能力，提高鈦白粉散射能力的主要手段是使鈦白粉粒度分布及分散性符合品種要求。因此，在制造遮蓋白漿的過程中，要優(yōu)化鈦白粉二種晶型比例，使鈦白粉粒度分布合理，從而達到提高白度和遮蓋力的目的。鈦白粉的粒度分布應(yīng)控制在0.2～0.3 μm之間，粒子過大，其散射能力急劇下降；粒子過小，發(fā)生光繞射，同樣致使散射能力下降[4]。同時多用金紅石型鈦白粉，可以大大降低單位體積中鈦白粉的用量，節(jié)約成本。因此，遮蓋白漿中的鈦白粉以金紅石型為主、銳鈦型為輔。

高性能的分散劑是使遮蓋白漿中鈦白粉分布均勻的重要手段，常用的分散劑是聚磷酸鹽分散劑和聚合電解質(zhì)型分散劑。聚磷酸鹽分散劑如六偏磷酸鈉分散能力很好，但缺點是產(chǎn)品容易霉變、起霜，一般不選用。聚合電解質(zhì)型分散劑是一個有機的大分子，部分或者全部由可電離基團的單體構(gòu)成，由于其離子本性，通常易溶于水，常用于鈦白粉的分散，一般為陰離子型液體。遮蓋白用分散劑大都是由性質(zhì)不同的兩部分組成，—部分是由疏水親油的碳?xì)滏溄M成的非極性基團，另一部分為親水疏油的極性基，這兩部分分別處于表面活性劑分子的兩端，為不對稱的分子結(jié)構(gòu)。常用的疏水基團有烷基、鹵代烷基、苯基、萘基，親水基有羥基、羧基、胺基、磺酸基等(就是以氫，氧元素為主的基團)、酰胺基、磷酸基、亞磺酸基等，一般情況下這些基團混合使用比單獨使用更好。

遮蓋白漿的另一個重要組成是黏合劑，它是將遮蓋白機械性地附著在纖維表面形成薄膜，著色形成圖案的關(guān)鍵因素。因此，選用合適的黏合劑是提高遮蓋白印花織物色牢度和手感的必要手段，一般干、濕摩擦牢度要求達到3級以上，手感要比較柔軟。黏合劑按焙烘溫度分為低溫型和高溫型，遮蓋白漿也因此分為低溫型和高溫型。低溫型遮蓋白漿最好選用非離子型的、含固量比較高的、手感比較好的丙烯酸酯乳液或聚氨酯乳液即低溫型黏合劑，但是這類黏合劑品種較少且價格昂貴，因此市面上的低溫遮蓋白漿較少。而高溫遮蓋白漿主要采用自交聯(lián)丙烯酸酯乳液、聚氨酯乳液或聚氨酯改性丙烯酸酯乳液，其中丙烯酸酯乳液為陰離子型與鈦白粉混合時易凝膠，需加入合適的抗凝膠劑，且手感要差一些，而聚氨酯乳液或聚氨酯改性丙烯酸酯乳液與鈦白粉的配伍性也不好。目前市面上較多的為高溫遮蓋白漿，一般通過后整理來改善手感和色牢度。

加入增稠劑的目的是使遮蓋白漿具有一定的黏度，以防止鈦白粉由于比重大易沉降從而造成產(chǎn)品分層，也可以加入其他的防沉降助劑。另外遮蓋白漿在使用時常常不是100%的使用，而是用30%～80%的遮蓋白漿再加70%～20%的糊料漿配成印花色漿使用。該印花糊料一般是以平平加 O和白火油自制的A幫漿，其具有耐電解質(zhì)、花色鮮艷、與遮蓋白漿配伍性能好等優(yōu)點，但有調(diào)制麻煩、不能長期存放、白火油易燃而對環(huán)境有污染的缺點，因此，現(xiàn)在已經(jīng)逐步采用環(huán)保型無火油合成增稠劑來制備印花糊料。合成增稠劑分為非離子與陰離子型兩大類。非離子增稠劑大多是聚乙二醇醚類衍生物，電解質(zhì)對非離子增稠劑沒有影響，其適應(yīng)性好，但增稠效果不及陰離子型增稠劑，因此，存在用量較大，配制印花漿仍需煤油等烴類的缺陷。陰離子增稠劑是高分子電解質(zhì)化合物，分子中含有大量可電離的羧基，是一種具有輕度交聯(lián)的共聚物，其特點是黏度低、增稠能力強、穩(wěn)定性好、不易長霉、觸變性小，其黏度受剪切速率影響極小，流平性好，抗濺落性好，對光澤影響小，在印漿中不使用烴類，但對電解質(zhì)敏感[5]。而遮蓋白漿中的增稠劑要耐電解質(zhì)，抗?jié)B化，易增稠，不含對環(huán)境有污染的火油等有機助劑。因此，一般選用耐電解質(zhì)較好的陰離子增稠劑來配制遮蓋白漿。

2 涂料印花透明漿的研究

涂料印花透明漿是遮蓋白漿的配套產(chǎn)品之一，涂料印花遮蓋白漿主要用于織物的仿防白和拔白印花，而涂料印花透明漿主要用于織物的仿防色和色拔印花，是專用于著色的罩印遮蓋漿。遮蓋白漿中的鈦白粉對顏料的色光有較大影響，因而不能使用或者需較少使用。而透明漿是用結(jié)晶透明的體質(zhì)顏料，不影響顏料的給色量，如以大紅著色漿為例，用遮蓋白漿做的大紅，印花后是粉紅色，而用透明漿印的花則是大紅色。涂料印花透明漿一般是由體質(zhì)顏料、黏合劑、分散劑及其他助劑組成。

涂料印花透明漿與遮蓋白漿的區(qū)別在于不用鈦白粉和增稠劑，而采用體質(zhì)顏料。體質(zhì)顏料是一種惰性顏料，不溶于水和有機溶劑，對酸堿有很好的穩(wěn)定性，絕大部分是白色和無色。體質(zhì)顏料能改善涂料的機械性能、流動性能、滲透性能、光澤性能、流平性能，還能增加涂膜厚度，降低原料成本。不同的體質(zhì)顏料，具體作用也不一樣，有時粒度細(xì)的體質(zhì)顏料可以增加顏料的遮蓋力，有的體質(zhì)顏料無遮蓋力，但經(jīng)分散以后，其遮蓋力大大提高。按化學(xué)成份分類,體質(zhì)顏料可分為五類,即鋇化合物、鈣化合物、鋁化合物、鎂化合物和二氧化硅，最常用于透明遮蓋漿的是鋁化合物和鈣化合物。在鋁化合物中，常用的有硅酸鋁 Al2( S i O3)3，鋁位于元素周期表中典型的金屬和非金屬交界區(qū)，是典型的兩性元素。因此硅酸鋁也是一個兩性化合物，隨著介質(zhì)pH值的變化，電位在變化，加入磷酸鹽分散劑后，在堿性介質(zhì)中，電位隨著降低，處于較低的負(fù)電位，使硅酸鋁成為粒子極細(xì)而均勻的分散膠體，具有極好的遮蓋性。分散劑的選擇機理和遮蓋白漿相同，但在具體應(yīng)用上，要根據(jù)所采用體質(zhì)顏料的品種而定。黏合劑的選擇特別要強調(diào)選用非離子型聚丙烯酸酯黏合劑，其具有較好的抗電解質(zhì)性和較好的色漿流動性。

涂料印花透明漿一般采用硅酸鹽顏料為主要原料，以磷酸鹽為分散劑，采用非離子型聚丙烯酸酯黏合劑。涂料印花透明漿有較好的顏色給色量，是著色罩印印花色漿的主要組成部分，有時也可以與遮蓋白漿一起拼混使用，以增強其遮蓋力，其混用比例為1∶2或1∶3。如深藍(lán)地色上罩印黃色就要拼入一定量的遮蓋白漿，否則黃色的色光會不正。

3 針織用白膠漿的研究

紡織品印花按纖維織物制品，分為機織物、針織物、絲綢、毛巾、手帕、衣片(服裝)[6]。前面所述的遮蓋白漿和涂料印花透明漿都是用于機織物印花的，而針織用白膠漿是用于針織物印花的，它與遮蓋白漿的區(qū)別在于具有很好的彈性。近年來，東南沿海各省的棉及棉/氨和絲/氨針織布的特種印花布常采用彈性膠漿系列助劑來加工。這是因為針織品本身有一定的彈性，氨綸加緯的針織品彈性更強，當(dāng)對這類紡織品進行罩印時，人們總是希望得到彈性和遮蓋性都好的印花產(chǎn)品，以免針織品在穿著過程中，發(fā)生皮膜開裂，花型變樣露底等問題，因此必須采用具有彈性的針織用白膠漿進行印花。優(yōu)質(zhì)的白膠漿除具有優(yōu)異的遮蓋力、優(yōu)良的印花牢度、良好的穩(wěn)定性和與色涂料的相容性外，還必須具有優(yōu)良的成膜性能，如良好的彈性和柔軟的手感。針織用白膠漿一般也包含鈦白粉、黏合劑、分散劑和增稠劑等成分，但是需要選用彈性很好的黏合劑和加入柔軟劑。

黏合劑乳液的品質(zhì)對印花織物的手感、印花牢度起決定性作用，使用單一的黏合劑很難得到良好的效果。不同種類的黏合劑會對白膠漿的彈性、牢度、網(wǎng)印性和手感等產(chǎn)生不同的影響。通常玻璃化溫度是重要的選擇依據(jù)，玻璃化溫度高的黏合劑提供干爽的手感但手感硬、彈性差，玻璃化溫度低的黏合劑能提供良好的柔軟性和彈性但黏性增加。為了達到柔軟性、彈性和黏性的相對統(tǒng)一，一般采取將玻璃化溫度高的單體和玻璃化溫度低的單體進行共混改性的方式來實現(xiàn)目的。

柔軟劑的加入，主要是改善白膠漿印花后的手感，使印花圖案柔軟、不粘手。常用的柔軟劑(防黏劑)包括乳化石蠟、聚乙烯蠟、有機硅、有機氟等，白膠漿一般采用乳化石蠟做防黏劑。

加入增稠劑的目的與遮蓋白漿一樣，是使白膠漿具有一定的黏度，以防止產(chǎn)品分層，一般選用丙烯酸及其共聚物的陰離子型增稠劑。隨著增稠劑用量的增加，白膠漿的黏度增加，但彈性性能和手搓牢度卻隨著增稠劑用量的增加而降低。因此，要根據(jù)試驗和經(jīng)驗，選擇合適比例的增稠劑用量，以達到黏度、彈性和牢度的相對較好。

4 結(jié)語

由于國內(nèi)外紡織品生態(tài)標(biāo)簽的要求和禁止在紡織品上存在有害物質(zhì)的法規(guī)出臺, 對涂料印花也提出了生態(tài)環(huán)保的要求，涂料印花的發(fā)展隨著時代進步而不斷創(chuàng)新，今后的發(fā)展方向是改進染色牢度、改善手感而改進涂料及黏合劑；為達到環(huán)保要求禁用釋放甲醛的黏合劑、交聯(lián)劑及拔染劑；為改善皮膜透氣舒適性、手感和拉伸性選用聚氨酯黏合劑或聚氨酯/聚丙烯酸酯互穿網(wǎng)絡(luò)黏合劑；為改進黏合劑堵網(wǎng)性而采用核殼聚合法，以減少印花堵網(wǎng)而提高印花正品率；無VOC載體制造糊狀合成環(huán)保型增稠劑等[12-13]。涂料印花遮蓋白漿、涂料印花透明漿、針織用白膠漿都是涂料印花助劑，因此在選擇黏合劑、增稠劑等復(fù)配組分時，必須遵循這些發(fā)展趨勢且不影響自身性能。

涂料印花遮蓋白漿是由金紅石型鈦白粉、銳鈦型鈦白粉、丙烯酸酯類黏合劑、聚合電解質(zhì)型分散劑和環(huán)保型無火油合成增稠劑及其他助劑組成，用于深色織物白色罩印印花。涂料印花透明漿是由體質(zhì)顏料、黏合劑等組成，主要用于深色織物的彩色罩印印花且對罩印花紋的色光基本沒有影響。而針織用白膠漿則由彈性黏合劑、鈦白粉等組成，主要用于針織物的白色罩印印花，印花后花紋具有較好的彈性，在使用過程中不會產(chǎn)生花紋開裂、變形及露底等問題。

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Analysis of Pigment Printing Cover Special Paste

HAN Li-juan1,2，TAN Hong1，HUANG Yu-hua1,2，LUO Yan-hui1,2，LIANG Juan1,2

(1.Sichuan Institute of Textile Science, Chengdu 610072, China；2. High-tech Organic Fibers Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu 610072, China)

The main components of the cover-printing white pastes, the transparent paste and knitting white slurry were detailed. The development trends of pigment printing in the future were proposed.

pigment printing; cover-printing white pastes; transparent printing paste; knitting white slurry

2016-08-03

成都市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)品研發(fā)補貼——技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)品計劃(2015-CP01-00101-GX)

韓麗娟(1980-)，女，高級工程師，主要從事綠色環(huán)保紡織印染助劑的開發(fā)，E-mail：52406504@qq.com。

TS194.2

B

1673-0356(2016)09-0007-03