ZD-3印花糊料在分散染料仿蠟印花中的應(yīng)用

郇路恒，張 強，逄錦龍，賈吉敏，申培麗，2，秦益民，2，劉蘊慧

（1.青島明月海藻集團有限公司，海藻活性物質(zhì)國家重點實驗室，山東青島 266400；2.青島海藻生物科技創(chuàng)新中心，山東青島 266400）

蠟染布由于具有獨特的靛藍底色、獨一無二的天然蠟紋和正反面一致的印花效果，長期以來深受非洲、東南亞以及中國部分少數(shù)民族的喜愛。目前已有上百家中國企業(yè)對非洲出口蠟染布［1］。蠟印花布的生產(chǎn)工藝復(fù)雜、工序多、流程長，生產(chǎn)成本也較高；而仿蠟印花是采用直接印花的方式印制出類似蠟印花布風(fēng)格的產(chǎn)品，生產(chǎn)周期縮短，成本明顯下降［2］。

傳統(tǒng)的仿蠟印花布與蠟印花布一樣，基本選用純棉面料，使用的染料多為活性染料或不溶性的偶氮染料。隨著面料科技的不斷進步，一些化纖類面料在某些性能上有了明顯提升，可與天然面料相媲美?，F(xiàn)在市面上全滌面料的仿蠟印花布越來越多，相比純棉布，該面料成本相對較低，強度高，抗皺保形性好，且耐熱、耐光、耐磨、耐化學(xué)品性能優(yōu)良。

ZD-3 印花糊料是一款專門針對全滌面料分散染料印花而研發(fā)的仿蠟用印花糊料。本實驗對比研究了ZD-3 糊料、海藻酸鈉以及市售同規(guī)格糊料的仿蠟印花性能。

1 實驗

1.1 材料和儀器

材料：全滌平紋仿蠟坯布（紗支75D×150D，密度190T）；分散染料仿蠟專用印花糊料ZD-3、工業(yè)級海藻酸鈉（SA）（青島明月海藻集團有限公司），市售糊料、分散藍SE-2R、分散紅3DS、檸檬酸、保險粉、氫氧化鈉（工業(yè)品）。

儀器：DV-I+型旋轉(zhuǎn)黏度計（美國Brookfield 公司），RC-MP2000 型磁樣印花機、RC-CSD 型汽蒸機（上海一派印染技術(shù)有限公司），RW 20 Digital 攪拌器（德國IKA 公司），電子分析天平（瑞士梅特勒-托利多集團），SW-12A 型耐洗色牢度試驗機（常州第二紡織儀器廠有限公司），Datacolor 100 型測色配色儀（美國Datacolor 公司）。

1.2 印花工藝

將ZD-3、SA 和市售糊料分別使用純水配制成原糊，靜置膨化8 h 以上。在原糊中加入適量水、檸檬酸和2%分散染料，攪拌均勻，調(diào)節(jié)黏度為4 500～5 000 mPa·s（轉(zhuǎn)速20 r/min，20 ℃，6 號轉(zhuǎn)子），pH 為4.0～4.5，制成色漿。

調(diào)漿→平網(wǎng)印花（120目）→烘干（140 ℃，90 s）→焙烘（190 ℃，3 min）→冷水洗→熱水洗→還原清洗→水洗→烘干。

1.3 原糊基本性能測試

1.3.1 黏度

將ZD-3、SA 和市售糊料分別用純水配制成不同質(zhì)量濃度的原糊，用黏度計在20 ℃下檢測黏度（轉(zhuǎn)速20 r/min），并繪制糊料的成糊率曲線進行對比分析。

1.3.2 印花黏度指數(shù)

印花黏度指數(shù)（PVI）是衡量糊料流變性能的指標(biāo)參數(shù)，定義為同一流體在剪切速率相差10 倍時所具有的黏度之比［3］。PVI 值較大的糊料在剪切速率變化時，黏度變化相對較小，從而織物印花均勻性好，平整度高，且不易出現(xiàn)印花堵網(wǎng)的情況。PVI 值計算式如下所示：

其中，η60為轉(zhuǎn)速60 r/min 時的糊料黏度；η6為轉(zhuǎn)速6 r/min時的糊料黏度。

將3 種原糊的黏度調(diào)節(jié)到6 000～7 000 mPa·s，在20 ℃、6 號轉(zhuǎn)子的條件下，分別檢測3 種糊料在轉(zhuǎn)速60、6 r/min 時的黏度，并計算PVI值。

1.4 印花性能測試

1.4.1 得色量（K/S值）

在印花布樣的正面均勻取10 個點，使用測色配色儀檢測印花處的K/S值，K/S值越大，得色越深。

1.4.2 印花均勻性

在每塊印花布樣的正面均勻取10 個點，使用測色配色儀進行測色，記錄10 組數(shù)據(jù)的得色偏差值，偏差值越小印花均勻性越好。

1.4.3 滲透性

印花織物的滲透性主要體現(xiàn)在織物背面的色澤深度，用織物反面與正面的K/S值之比表示，滲透率計算式如下所示：

1.4.4 手感

采用主觀評價方法，10 人分別對印花布樣進行盲測，綜合測試結(jié)果，10分為滿分。

1.4.5 耐摩擦色牢度

參照GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》進行測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 原糊性能

2.1.1 黏度

3 種印花糊料不同質(zhì)量分數(shù)時的黏度見圖1。由圖1 可看出，3 種印花糊料在用量為1%時黏度基本相當(dāng)，隨著用量的增加，黏度均增大，成糊情況類似。這樣在后期制備色漿時，糊料用量基本一致，其色漿的含固量也一致，對印花結(jié)果更具有對比價值。此外，純海藻酸鈉糊料目前價格較高，用量1.5%的海藻酸鈉糊料每噸成本在1 100 元左右；而ZD-3 糊料每噸成本約950元，成本明顯降低。

圖1 3種印花糊料不同用量時的黏度

2.1.2 印花黏度指數(shù)

不同轉(zhuǎn)速下的原糊黏度和PVI值見表1。

表1 不同轉(zhuǎn)速下的原糊黏度和PVI值

由表1 可以看出，純海藻酸鈉糊料的PVI 值最高，ZD-3 糊料的PVI 值介于海藻酸鈉和市售糊料之間，流動性能也較好。這說明在印花車速變化時，色漿的黏度變化相對較小，可以保證較一致的印花效果［4］。且滌綸這種疏水性纖維的紡織品，在印花時選擇含固量高或PVI 值較高的色漿更有利于滲透［5］，更能滿足仿蠟印花高滲透的要求。

2.2 印花性能

2.2.1 得色量

3 種糊料印花織物的K/S值見圖2。由圖2 可以看出，ZD-3和市售糊料得色量均優(yōu)于海藻酸鈉糊料，這與產(chǎn)品中添加的CMC 或淀粉等糊料中含有大量羧基有關(guān)。羧基和染料在色漿中均帶有負電荷，相互間存在靜電斥力，使染料更易上染織物［6］。

圖2 3種糊料印花織物的K/S值

2.2.2 印花均勻性和滲透性

3種糊料的印花得色偏差和滲透率見表2。

表2 3種糊料的印花得色偏差和滲透率

由表2 可以看出，使用分散藍SE-2R 染料印花的得色偏差差距較大，而使用分散紅3DS 染料印花的得色偏差基本一致。這說明藍色染料尤其是艷藍類染料對印花的均勻性要求更高，這也與印染廠大貨生產(chǎn)時，藍色或綠色等色系更容易出現(xiàn)色花的現(xiàn)象一致。ZD-3糊料的印花均勻性與海藻酸鈉糊料相當(dāng)，優(yōu)于市售糊料。且市售糊料在使用分散藍SE-2R 染料配制色漿時出現(xiàn)了輕微的凝膠現(xiàn)象，在水質(zhì)不佳的情況下容易出現(xiàn)印花堵網(wǎng)現(xiàn)象。ZD-3 糊料的滲透率最高，即滲透性較純海藻酸鈉和市售糊料更優(yōu)，印花布料的正反面顏色差異更小。

2.2.3 手感

3 種糊料印花水洗后的手感見表3。由表3 可以看出，采用海藻酸鈉糊料印花后手感最好，ZD-3糊料的手感接近海藻酸鈉糊料，優(yōu)于市售糊料。海藻酸鈉親水性能最佳，所以在印花后水洗更易從織物上洗除，具有較高的脫糊性，手感柔軟；ZD-3 糊料以海藻酸鈉為主，輔以少量高取代度糊料，脫糊性接近純海藻糊料；而市售糊料中含有的淀粉類糊料取代度較低，親水性相對較差，糊料在印花后水洗較難洗除，對手感造成影響。

表3 3種糊料印花水洗后的手感

2.2.4 耐摩擦色牢度

印花織物的耐摩擦色牢度見表4。由表4 可以看出，3 種糊料印花織物的耐干摩擦色牢度均在4～5級，色牢度相當(dāng)；而ZD-3 糊料的耐濕摩擦色牢度整體略高半級。此外，分散紅3DS 染料的耐濕摩擦色牢度較分散藍SE-2R 低半級。

表4 印花織物的耐摩擦色牢度

3 結(jié)論

（1）ZD-3 印花糊料和市售糊料的成糊性能與同黏度規(guī)格的海藻酸鈉糊料相當(dāng)，而價格相對要低，因此使用成本相對較低。

（2）ZD-3 印花糊料的PVI 值雖比海藻酸鈉糊料低，但比市售糊料高，對提高滌綸等疏水性化纖面料的印花滲透性更有利。

（3）ZD-3糊料的得色量、滲透性等性能均優(yōu)于海藻酸鈉和市售糊料；印花均勻性與海藻酸鈉糊料相當(dāng)；手感略低于海藻酸鈉糊料，但明顯優(yōu)于市售糊料；具有優(yōu)異的耐摩擦色牢度。