涂料印花的创新与发展动向 - 黄茂福 - 图文-

1、 “ 信 龙杯 ” 第四 届 全 国 印花 学术研讨 会 , 用脂 肪基 或芳香基 的二 异 氰酸酷 与二 元 醇缩合 成聚氨 酷预聚 体 再 与丙 烯酸进 行 酷化 反应制 l yu h a r et n 成 丙烯 酸聚氨 酷酷 (p o e a 一 a e y lt r c 然 后 与其 它单体 共聚 制成 聚 氨酷 改性 的 P A 粘 合剂 , , 。 , 就具 有 比 PU 与 P A 的 护N 粘合 剂更具特 色 的柔 软 型 自交联 型粘合剂 有丙烯 酸 酷粘合 剂 的固有 特性 , 它保 持丙 烯 酸 酷骨架 , 具 。 又 有 聚氨酷侧 键 具 有聚氨 醋 的特 点 是 比

2、较理 想 的粘 合 剂 , , 研 究报 告指 出若 丙 烯酸用 P EG 色量 和染 色牢度 。 、 p G 为 2 0 0 0 为基 础 的聚氨酷 醋化所 制成 的粘 合剂可 获得 最佳 的给 , 摩擦 牢度也 可 提高 , , 手感特 别柔 软 。 , 可 接近染料 印花 。 (四 为制备有 机硅 改性 的丙 烯酸醋 粘 合剂 而创新 有机硅 具 有柔软 光 滑 的特 性 是 常用 的柔 软剂 0 2 . 为改 善粘合剂 的 手 感和 提 高摩擦 牢度 在 , , 世 纪 5 0 年代 时 一 , , 就 试验在 涂料 印 花色浆 中添 加 甲基硅 油柔 软剂 , 结 果 发现 , ,

3、在 印浆 中加入 , 0 1 0 . 3% 的有机 硅柔 软剂 , 印花下 机 时手感 有所改 善 , 。 , 但在 汽 蒸 (焙烘 后 , 。 则无 明显 提 高 , 对 , 湿 摩 牢度 略有增加 但达不 到半 级 而 干 磨 则反而 下 降 尤 其在用 量超过 , 1% 使用焙 烘 固色时 , 干 摩下 降半 级 用 量越 多趋势越 明显 氨 基硅 油也有类 似现 象 发生这 种现 象 的原 因久 而不 得其 相互 间没有 纠渡 各 自行动 , , 解 , 现 在知道 有机硅 与粘合剂 高聚 物是独立 存在 于 织物 上 , , , , 在 成膜 过程 中 有机硅 被挤入 粘合剂 乳液颗

4、粒 的缝 隙 间 因分 子量 小有一 部 分便渗透 到纤 维 中 既不 产 生柔软 的手感 感觉 硅 的表 面能小 , , 也不 影 响牢度 另一 部分及颜 料颗粒 则 留在 粘合剂 皮膜 的孔隙 中 因 为有 机 , , , , , 摩擦 系数低 而 使颜料 颗粒 与粘甘 剂 的粘着力减 小 在摩 擦时 颜 料颗粒 易被 从 从而 使干 摩牢度 下 降 还 有一 小部分有机 硅 滞 留在皮膜 表面 但其 数量 随热 处 理 , , , 。 , 皮 膜 中擦 下 来 , 温 度提 高和 时 间增加而 减少 另外 它在 热 处理 时 向皮膜和 纤维转 移 所 以造 成手 感无 明 显 改进 行

5、改性 的设想 , 。 这 种 现象 的产 生 归咎于 有 机硅 分子 与 粘合 剂 分子不 成为一 体 因 此产 生 了用有 机硅 对 丙 烯 酸酷进 用 有机 硅 对 丙 烯酸酷 粘合 剂改性 现 在 己 取得可 喜的效 果 改性 的途 径和 方法 各 异 从 文献报 导 来 看 有用 含氢硅 油与 丙烯 酸 酷 粘合剂 中的单体反应 利用含 氢硅 油 中氢 的 活泼性 而可 与多种 , , , 官 能团进行 化学 反 应 的特 性而 引入 有机 硅 然 后 乳液 聚合制成 粘合 剂 使粘合 剂侧链 中具 有有机 硅 基 团 也 有用有机 硅 的端轻 基 与丙 烯酸 酷 化 而 引入 有机硅

6、 还 有用含 乙 烯基 的有机 硅油 作为单 ; ; , , 体参 与 自由基 乳液 聚 合 用各 种方法 把有 机硅对 丙烯酸 酷粘合 剂进行 改性 将有 机硅 引入 丙烯 酸 酷粘合 剂 的主 链或侧 链 制成有 机硅 丙烯酸 酷乳 俗称 硅丙 乳液 它兼 具有机硅 与丙 烯 酸 酷聚合 , , , 。 , 物 两 者 的优 点 手 感大大 改善 链 的有机 硅 。 , , , 耐高温 、 、 耐化 学 品及 耐紫外 , 、 红 外 及 耐辐 射性 显 著提 高 、 。 引入主 i 利用 其 s 一 O 。 键键 能大 表面 能低 的特 性 可 改善其 耐水洗 , 耐高 、 低温 性和 耐

7、老 , 化 性 可 耐水洗 达 4 万次 是其 它改 性粘合 剂无法 可 比拟 的 视 和研 究 硅 改性剂 , 。 因 此 具 有很 好 的 发展 前途 值 得重 前面 巳介 绍 使用含 水解 阻碍 性 官能 团的 乙烯基 三 异 丙氧基硅 氧烷 既 是 自交 联单体 又是 有机 制成 的粘合剂兼具 自交联和 有机 硅改性 的效 果 , , , 。 , 有机 硅改 性丙 烯酸 酷粘合 剂 印花 后手感特 别软 入 纤 维 内部 而 致手 感变差 , 牢度 也好 , , 因为有 机硅 接在 粘合 剂分 子 中 , 不会 迁 移或 渗透入 纤维 内部 而 覆 盖 在 织物表 面 不 象 普通 的

8、氨基硅 油微乳 油在熨 烫时 会快速渗 所 以若 以等摩 尔 的效果来 比 粘 合剂中有机硅 的效率远 超过 柔软剂 , 。 印花 后不 用 氨基硅 油柔软 剂处理 也 能产 生 滑 、 爽 、 软 的感觉 , 。 (五 为制 备 柳壳结构粘合 剂而 创新 核/ 壳结构 是解 决粘合 剂手 感与 牢度一 对 矛盾 的有效手 段 证实 。 巳 为 大 家所认 识 业 在 实 践中取 得 “ 信 龙杯 ” 第四 届 全 国 印花 学术研讨 会 , 制备核/ 壳 结构 粘合 剂 是我 国最早 运用 于 改善 印花性 能 至今 我 国还没 有做 成真 正 的核/ 壳 结构 粘 合剂 成聚 合 时先加

9、的单体 是粘 合 剂 的核 和 乳 化剂 的选用 , , , , 改善 网 印堵 网 的一 种制 造 方法 。 , , , 但 , 缘于 缺乏 系统 试验和 周 密的检 测 把简单地 理 解 , 后加 的单 体是 壳 对 反 应过程 中单体选 择 竞 聚率 , , 引发剂 核 的形 成 情况 核 与壳 的大 小 以及 乳 液颗 粒粒 径及其分布情 况 溶液 中游 离单 , 体量 都未 作周 密研 究与检 测 对 核壳 间聚合 物的相互 渗透 与 共聚更 是不大清楚 这样 制 成不 出真 正 的 核壳结构粘合 剂 因此 没有 达 到预期 的 目 的 真 正 的核/ 壳结构 粘合 剂决定其 性 能

10、 的 。 , 起主 导作用 的是壳 的成分 , 比如 , Tg 是表 征 手感 的一 个 指标 , , Tg 低 则手感 好 决 定 T g 大 小是 壳 的 , , 单 体组 分 为核 , , 壳 由软 单体 组 成 , 则T g 低 , , 手 感软 , 为改善 丙烯 酸醋粘 合剂的手感 大多采用 硬单 体 还 与乳 液颗粒 粒 因此 , , 软 单体为 壳 的核/ 壳 结构 , I 汀 除 决定于 T g 外 又 如 最低成 膜温 度 (M F 径 有关 MF I 可 随 粒径 增大 而 提 高 平 均粒径 增大 一 倍 , 。 . I 可 升高 2 其 MF 8 。 制备真 正 , 的

11、核/ 壳结构粘合 剂 还 值 得进 一 步研 究 因 为我们 可 以利用 它未 改变 粘合剂 的手感 和 牢度 在手 感 和 牢度一 对 矛盾 中寻 求解 决方法 (六 用量 , 为制备 涂料 微胶 囊而 创新 , , 将 颜料颗 粒 角粘合 剂制成 微胶 囊 能显 著提 高染色 牢度 特别 是摩擦 牢度 大 幅度 降低粘 合剂 从而 解 决粘 合剂 手 感硬 的 问题 , , 。 使手 感与 牢度一 对 矛盾 得到 妥善解 决 , 。 涂料 微胶囊技术早 就 提 出 从制成 微细 状 颗粒 的颜料 开 始 。 但 至 今还 未 见产 品 , 是 因 为它涉 及 面较 广 , 要 从颜 料制

12、备开 始 , , 再 制 成颜料 微胶 囊 颜料 品 种 和 色谱 要 齐全 , 印 染厂 印 花 时 根据 , 花样 色泽 选用 颜料微 胶囊 浆进 行拼色 不 需要再 加粘合 剂 , 印花 后经 焙 烘或 汽蒸 固着 , , , 印花 工 艺 简 化 国 内己有 人 申请 专 利涂料微 胶 囊 的制 造 是先制造超 微 细粒颜料 单体 进行 聚合 , 以它 为囊 芯 加入 粘 合 剂 , 使粘合 剂单 体在颜 料颗 料外 聚合 成高聚 物 , , , , 把 颜 料包 埋 而 成 为 囊衣 使 每 个颗 粒 , , 外 都在 粘合剂 囊衣包 埋 之 中 印 花后 成 膜 时 每个颜料 粒

13、子 外都 有粘合 剂 这与 印花 色 浆 中加 粘 合剂 和 涂 料不 一 样 在 印浆 中大部 分涂 料是 分散在 水相 中的 粘 合剂成 油滴分 散在水 中 两 者 不 成 一 体 成 膜 时粘合 剂液滴 相互 靠 拢 而 变形 成 为连 续性 的皮膜 的则 在皮 膜表 层 , , , , 颜料粒 子 有 的被粘合 剂包埋 , , , 有 只 有部 分 与粘合 剂粘 着 它 就很容 易被摩 擦下 来而 造成 摩擦 牢度欠佳 现 在制 , , 成微 胶囊 , 每个 颗粒 都包 埋 在粘 合剂 中 就 不容 易被擦 掉 所 以摩 擦牢度好 , 同 时粘合剂 成膜 可 , 以不 是连 续性 的

14、不 是 问题 了 , 。 而 可 以 是点 状 的 , 所 以粘合剂 用量 可 减少 、 , 3 到 1忍 可 节 省 11 因此 手 感也 就 , 此 法 的实 施关键在 于 颜料微 细 颗 粒 的制 取 囊 衣材料 的选 择和 微胶囊化 技术 以及 粘合 剂 的 制备 方法 要 做到商 品 化 还有大 量 工 作要 做 。 四 、 为 节能减排 而 创新 一 般在 涂 料 印花 后要 经过 巧 0 高温 焙 烘 固着 3 s m in 一 , 以 使粘 合剂成膜 及 自交联剂 进行 交联 , 。 反应 , 耗 能较 多 是否 可 以低温 交 联或 使用 耗 能小的方 法进行 固着 是 当前

15、研究 的课题 现 在 正 : , 在试 验且 初 见 成效 的有几种 方法 (一 使 用 低 温 自交 联 粘 合 剂 , 前面 己 经 介 绍 使 用 丙 烯酸 缩水 甘油 酷作 为 自交联 基 , , 可 将交 联温度 从 15 0 降到 10 , 只 要经 10 汽 蒸 sn 五n 即 能进 行交 联 反应 可 节 省能 源 。 (二 紫外线 ( U V 固 着法 “ 信龙 杯 ” 第四 届 全 国 印花 学术研 讨会 , 紫外线 使树 脂 固化在其 它 行业 中 已成 熟应 用 例 如牙 医对 牙病 患者 进行 补牙 时使用 的便 是 UV 固化法 UV , 补牙 树 脂与光 引发剂

16、拌匀后嵌 入 补牙处 。 , , 然后用 紫外 光照 射 仪照 射 , 0 内即 能 在 15 使补牙 树脂 固化为坚硬 的固体 , 固化 在涂 料 印花上 的使用 始于 喷 墨 印花 , , 原来使用 粘合 剂 的齐 聚物作印墨 的树脂 , 加涂 , 、 料后 经 喷咀 喷射到织 物上 然后 再经 焙烘 固着 固着 时齐 聚物在 引发剂存 在 下 聚合和 交联 使涂 料 固着 在织物 上 、 现 在采用 , UV 固着 法 , 将粘 合剂单 体与齐 聚物 (因 喷 墨用 印墨 要控制粘度 , , 光引 发剂 涂料制 成 的印墨 喷射 到织 物上 经 紫光线 照 射 能在 。 1 1 0 一

17、5 内使 印墨 发 生 引 发 聚 合 。 , 、 、 交联反 应而 固 着 在织 物上 用 不 到再 经 焙烘 处 理 使能源 消耗 降低到几 近 于 零 现 在紫 外光源 就 安装在 喷墨 印花机 上 。 在这 基础 上 现 已开 始研究常 规 印花法 n UV 固化 业 己 申请 了 专利 。 (三 电子 束 固 着法 电子 束 固 化 法 (e l c t e o r e b m a , c r u e , 简称 EB 也 可 用于 固化棉和 涤纶 织物上 的涂料 印花 , 。 在 棉和 涤 纶 织物 上 印上 涂料 印花浆 印 浆 中含 有粘合 剂单体如 丙烯酸 四 氢吠 喃酷及 齐

18、聚物 如三官 能 团的聚氨 酷 丙 烯酸 酷 一 , 作为 电子 束 能固化 的基材 , , , 印花后经 1 s . e m v (2 5 W 电子束发射 器发 射 , 的 电子 束 照 射 , , 就 能使 固 化基 材 固 化 。 与传统 的涂料 印花 相 比 用 电子 束 固化法 固着 的效果 , , 比 传统 涂料 印花 给色 量高 手感软 摩擦 牢度 自洗 牢度汗 渍牢度均 高 于 传统 的涂 料 印花 而 能源 可 大为 节省 值 得研 究 (四 纤 维 变 性 法 纤 维变性 法在 涂料 染色上 已 广泛 使用 先 将棉纤 维用 阳 离子 变 性剂变 性 使 纤维具 有 阳荷 性 然 后用涂 料染 液浸 染或 轧染 。 , , , , 因涂 料颗 粒 表面 吸 附 了 阴离 子 的分 散剂