新型弹性白胶浆FD的制备及其应用yd7401

  陈国宝  富联精细化工有限公司

  原载:全国特种印花和特种整理论文集;217-220

 

    【摘要】本文采用高性能的涂料印花粘合剂为基材，制备了遮盖力强、弹性良好、手感柔软、牢度好的新型白胶浆FD，并介绍了白胶浆在纺织品涂料印花中罩印印花的应用。

【关键词】弹性白胶浆  粘合剂  涂料印花  罩印印花

 

    白胶浆既能单独用于遮盖印花(白色罩印印花)，也能和各种涂料色种配伍用于彩色遮盖印花(彩色罩印印花)。在深色地的织物上进行罩印印花，其印花效果类似于染料印花中的拔染印花效果。因此白胶浆印花是一种特殊的涂料印花，白胶浆最早应用于针织物上，特别是儿童服装，局部印上具有光泽、弹性的动物或卡通人物，由于遮盖性好，在各种地色织物上均可获得逼真的花纹图案[1]。白胶浆的彩色罩印印花已应用于高档的深色织物，如牛仔布上印上各色斑条似虎皮，具有极好的仿真效果。

    优质的白胶浆除了具有优异的遮盖力、优良的印花牢度、良好的稳定性和对色涂料的相容性外，还必须具有优良的成膜性能，良好的弹性和柔软的手感。目前，国内主要应用进口的白胶浆(如日本的S-420G、KDW)进行各种胶浆印花，国内有关白胶浆的研究和应用报导甚少。

    本试验制备了遮盖力强、弹性良好、手感柔软、牢度好的高性能白胶浆，并介绍了白胶浆在纺织品涂料印花中罩印印花的应用。

1    试验部分

1·1    主要原料

    钛白粉、乳化剂、增稠剂、增塑剂、分散剂、防霉剂、柔软剂、氨水等均为工业用品；粘合剂(丙烯酸酯类多元共聚乳液混合物)和保护胶体为自制。

1·2    主要设备

    高速分散机、三辊研磨机、NDJ-l型旋转粘度计、SA-CPS粒度测定仪、QZP型黑白格遮盖力测定仪、平网印花台板等。

1·3    制备过程

    将自制粘合剂、保护胶体、钛白粉、增塑剂、乳化剂、分散剂等投入混合器，开动高速分散机将原料混合均匀，用氨水调节pH=7-8，加入增稠剂调至适合的稠度，再加大适量的防霉剂搅拌均匀，然后将混合均匀的物料过滤，送至三辊研磨机研磨至合格细度，得白胶浆成品，测试产品的技术指标及应用性能。

1，4    测试方法

    外观目测评定;

    粘度(mPa·s)    按GBT-2794测定;

    干摩牢度(级)    按GBT4l5-78测定;

    湿摩牢度(级)    按GBT4l5-78测定;

    刷洗牢度(级)    按GBT250-78测定;

    遮盖力(g/cm2)    按GBT1726-79测定;

   弹性试验(%)    按企业标准Q/(HG)HGS53-1996测定[2]；

    手搓牢度(级)    湿印花布试样50×200mm放上少量的洗衣粉，用手沿横纹方向搓洗l00次，观察花位裂纹及脱落程度，以级表示。I级，有严重的裂纹及脱落;Ⅱ级，有裂纹及脱落;Ⅲ级，有少许裂纹无脱落;Ⅳ级，无裂纹、无脱落;

2    试验结果与讨论

2·1    各项技术指标

    将本试验制备的白胶浆FD和日本的S-420G在相同条件下进行应用性能测试，得各项牢度指标如下:

表1    白胶浆FD和S-420G的各项技术指标

弹性白胶浆

牢度(级)

弹性拉伸(%)

粒度

(µm)

遮盖力(g/cm2)

干摩

湿摩

刷洗

FD

3

3

2-3

438

0.3-0.5

325

S-420G

3

3

2-3

445

0.9-1.2

220

    由表1可以看出，白胶浆FD的各项技术指标达到日本的S-420G的产品水平，由于白胶浆FD的粒度比S-420G细，比表面增大，着色力和遮盖力均优于S-420G。

2·2    粘合剂的影响

    粘合剂乳液的品质对印花织物的手感、印花牢度起决定的作用。使用单一的粘合剂很难得到较好的效果，本试验使用粘合剂A、粘合剂B两种高性能的涂料印花粘合剂混合应用，由表2得到粘合剂的最佳的混合比例:粘合剂A为60-70%，粘合剂B为30-40%。

表2   粘合剂对白胶浆印花性能的影响

混合用量(%)及印花应用效果

粘合剂A

0

25

50

55

60

65

70

75

100

粘合剂B

100

75

50

45

40

35

30

25

0

胶浆弹性

较差

较差

一般

一般

良

良

良

良

优良

胶浆牢度

优良

优良

良

良

良

良

良

一般

较差

胶浆粘性

不粘

不粘

低粘

低粘

低粘

低粘

低粘

较粘

很粘

胶浆手感

很硬

较硬

较硬

稍硬

软

软

软

较软

很软

2·3    钛白粉的选择

    钛白粉为二氧化钛(TiO2)多晶型化合物，它有三种晶型:板钛型、锐钛型和金红石型。工业上利用的主要是锐钛型和金红石型[3]。锐钛型为八面结构，氧位于八面体的顶角，每个锐钛晶胞含有四个二氧化钛分子，以八个棱边相接，结构松，易磨细，粘度小，反射带蓝光，白度高，遮盖力较差，价格便宜;金红石型为细长成双的晶体，每个晶胞的两个二氧化钛分子以两个棱边相连，结构密度大，折射率高，遮盖性好，价格贵。钛白粉的物化性能见表3:

表3  钛白粉的物化性能

钛白粉的类型

相对密度(g/cm3)

折光指数(RI)

遮盖力(PVC，20%)

着色力

锐钛型

3.84

2.55

333

1300

金红石型

4.26

2.70

414

1700

    本试验根据锐钛型和金红石型钛白粉的物化性能有互补性，调节两种晶型的用量比例，获得较为理想的遮盖力和着色力，原料成本也较为合理。金红石型和锐钛型钛白粉最佳用量比为1:2-2.5。

2·4    柔软剂的影响

    柔软剂的加入，主要是改善白胶浆印花后的手感，使印花图案柔软、不粘手(防粘)。本试验分别试用了不同类型的三种柔软剂:柔软剂101(主要成份是硬脂酸、石蜡、平平加0的混合乳化物)、有机硅柔软剂、氨基硅柔软剂，但后二者单独使用时均不理想;当前者用量范围(对白胶浆)低于2.5%时柔软和防粘效果均不好;高于4%时柔软效果好，但防粘效果不理想，并且还因用量增大削弱了白胶浆的综合应用性能。当柔软剂用量在2.5-4%时获最佳的效果。

2·5    增稠剂的影响

    增稠剂的用量对白胶浆应用性能的影响见表3:

表4   增稠剂的用量对白胶浆的影响

增稠剂用量(%)

0.00

0.25

0.50

0.75

l.00

1.25

拉伸(弹性)性能(%)

511

495

476

452

255

189

手搓牢度(级)

Ⅳ

Ⅳ

Ⅲ

Ⅲ

Ⅱ

Ⅱ

粘度(mPa·s)

1250

5450

11200

26500

59500

＞100000

    由表4可见，随着增稠剂用量的增加白胶浆的粘度增加，当用量超过0.75%时，粘度增加较快，用量达到1.25%时白胶浆的粘度己经超出NDJ-l型旋转粘度计的测试范围;弹性性能和手搓牢度却随着增稠剂用量的增加而降低，当用量超过0.75%时尤其明显。

3    白胶浆的印花应用

3·1    白胶浆的仿真特种印花

    白胶浆的彩色罩印印花可赋予织物上的图案具有极好的逼真感，这种具有极好的逼真感的罩印印花又称仿真特种印花，国外称漆印印花[4]。仿真印花可以在各种地色上进行，如浅地色上印上植物的叶和茎及卡通人物，在深地色上印上像虎皮、斑马，还可以在织物上印上像鳄鱼皮、蛇皮样的黑色斑块等。仿真特种印花织物是美术图案设计和印花工艺技术相结合的产品。

    白胶浆的罩印印花网板的胶层较厚，使织物印花后花型块面有一定的厚度，体现出较好的立体感和块面光泽效应。要获得良好的印花效果，必须注意以下几点:

    [1]所选的白胶浆要有较好的应用性能;

    [2]施行罩印印花前要将待印织物的浮色洗净;

    [3]要求待印织物的地色染料能耐高温;

    [4]为了使印花图案块面光泽明亮，印花织物经热处理后可采用轧光工艺。

3·2    罩印印花工艺过程

3·2·1  白色罩印(遮盖)印花

    织物→白胶浆直接印花→烘干或风干→热处理(12O℃，3min)→轧光→成品

3·2·2   彩色罩印印花

    织物→白胶浆调色→印花→烘干或风干→热处理(l2O℃，3min)→轧光→成品

4    结论

    制备了遮盖力强、弹性良好、手感柔软、牢度好的高性能白胶浆FD，粘合剂的最佳的混合比例:粘合剂A为60-70%，粘合剂B为30-40%:金红石型和锐钛型钛白粉用量比为1:2-2.5时，遮盖力和着色力较好;当柔软剂用量在2.5-4%时印花织物手感柔软、不粘手。白胶浆FD的各项技术指标达到日本的S-420G的产品水平。

参考文献

[1]李晓春主编·纺织品印花[M]北京,中国纺织出版社，2002;269-271

[2]董亦森 林小枫,新型弹性白胶浆的研究[J]广州化工，1997，25(1);37-42

[3]司徒杰生 王光建 张登高,无机化工产品[M]北京,化学工业出版社，2004;578-580

[4]唐增荣,特种印花综述[J]印染助剂，2005，22(8);1-10