涂料色漿在織物印花中的應用

文 黃 鈞

涂料色漿在織物印花中的應用

文 黃 鈞

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涂料印花是一種歷史悠久的紡織品上色加工方法。早在幾千年前，古人就通過使用天然礦物質顏料，如赭石、朱砂、鉻黃等粉末混入植物或動物的蛋白質、干性油等天然高分子粘合劑，來制作涂料印花漿。隨著科技的發展，印花涂料由原來的無機、天然的原料發展到現在使用有機、合成的原料來制備。其使用范圍也越來越廣，如今印花涂料已大量地應用于紡織品、皮革、內外墻、地磚、裝飾紙等的著色。

經過長年的發展，涂料印花已在全世界印染行業中占有重要地位，據資料顯示，上世紀90年代，世界上大約有50%左右產量的印花織物是采用涂料印花工藝印制的，尤其是美國，涂料印花達到了80%左右；西歐地區也占60%；日本比例較低，約為10%～15%；我國的涂料印花產品也由原20%逐漸上升到了35%，被廣泛應用于純棉織物、合成纖維及其混紡織物等產品上。涂料印花是滌棉混紡織物印花中較有發展前途的一種印花工藝，國內外滌棉混紡織物中約有70%左右的產品采用涂料印花。

一、涂料的用途與分類

涂料最主要的用途就是著色，其中可以分為兩大類：

第一類就是著色用涂料，比如印花行業最常用的涂料色漿。涂料色漿由顏料、分散劑和水組成。顏料是涂料中最重要的組成部分，它賦予色漿各種各樣的色彩效果；分散劑也稱乳化劑，有助于保持色漿的穩定性，使顏料和水充分混合。除此之外，還可以在涂料中加入保濕劑和防腐劑等助劑，進一步提高涂料色漿的質量。

保濕劑的作用是使涂料中的水分不易蒸發，而防腐劑則是使涂料不易變質，早期的涂料色漿大多以甲醛為防腐劑，但眾所周知，甲醛是一種對環境和人體有害的物質，屬于非環保材料，因此現在很多涂料廠都改用環保型防腐劑，只是環保型防腐劑在防腐能力方面與甲醛相比仍有差距，因此要注意調整加入量，尤其是黃色和橙色這些容易變質的涂料色漿，環保型防腐劑的加入量要適當加大。

按照印花色漿中所用的顏料類型，我們還可以把涂料色漿分為有機顏料色漿和無機顏料色漿。有機顏料色漿主要是紅、黃、橙、藍、綠、紫等色漿，它們之間還可以通過互相搭配調出更豐富的色彩。這類色漿牢度有高有低，環保性也有好有壞，牢度高又環保的涂料價格較貴、牢度差且不環保的價格就便宜，因此各種涂料之間的價格相差較大。無機顏料色漿主要是黑、白等色漿，這類色漿色光較為暗淡，但牢度非常高而且環保，價格也比較便宜。

第二類就是特種效果涂料，比如金屬粉涂料、溫變涂料、夜光涂料、熒光涂料、反光涂料、還有變色龍等等。

在這里我們舉熒光涂料為例，熒光涂料在特種效果涂料當中是比較常用的一種，這類色漿色光極其鮮艷，但著色力低，還有就是牢度差，尤其耐遷移。而部分耐遷移的熒光涂料其甲醛含量又不能符合環保標準，因此目前市場上幾乎沒有既環保又耐遷移的品種，所以在一定程度上限制了這類色漿的使用。

目前國內涉足特種效果涂料的涂料生產廠家比較少，從長遠來看我們可以著重于生產著色類涂料，同時也可以向客戶供應和銷售特種效果涂料。

環保涂料之所以環保，并不僅僅因為顏料及其助劑由環保材料制作，其中還包括車間的生產環境，如果生產環境粉塵多、甚至還帶有有毒氣體，那么即使涂料的成分是環保材料也不能稱之為環保涂料。同樣的，作為從事印花的企業也必須要注意環保涂料的使用，不要以為使用了環保涂料，那么我的印花產品就是環保的，這是不一定的。假如你使用的粘合劑是不環保的、調色用的工具是不環保的、甚至用來印花的布也是不環保的，那么最終產品肯定也是不環保的。所以，作為涂料生產商，在推銷環保涂料的時候，必須要告知客戶正確的使用方法。

二、環保涂料色漿的特點與性能

環保涂料是指涂料產品的性能指標、安全指標在符合各自產品標準的前提下，符合國家環境標志產品提出的技術要求的涂料。一般具有以下特點：

第一，色澤鮮艷；

第二，耐曬、耐候、耐高溫；

第三，有良好的耐拔印等穩定性；

第四，有良好的耐遷移、耐磨擦、耐搓洗等牢度；

第五，有較高的給色量和遮蓋能力，用少量（如5%、3%）的涂料量就可以印出較濃的顏色。

第六，環保。

與非環保涂料不同的是，環保型涂料不會造成環境污染，VOC少，甚至沒有，因此也不會對人體造成不良影響。VOC，也就是揮發性有機物，是指室溫下飽和蒸氣壓超過了133.32pa的有機物。其沸點在50～250℃，在常溫下，以蒸發的形式存在于空氣中，它的毒性，刺激性，致癌性和特殊的氣味性會影響皮膚和黏膜，對人體產生急性損害。因此環保型涂料可以大量應用到貼身衣物上，如內衣、襯衫等與人體皮膚直接接觸的紡織品。隨著人們對健康和環保的要求日益提高，環保涂料的廣泛應用是一個不可逆轉的潮流。

要考察環保涂料的性能，必須通過測試來鑒定。在這里我們介紹其中最重要的三項：

第一，耐拔印。一般的測定方法是將5%涂料色漿加上8%拔印粉和拔印漿印花后，用160℃壓燙10s后測定。如果要更客觀地反映涂料色漿的耐拔印性能，涂料色漿的加入量可以減少到1%，甚至是0.5%。而對于一些耐拔印性能較強的涂料色漿，我們可以用更極端的方法來檢測——用一根牙簽，沾上一丁點的涂料到拔印漿中，然后進行耐拔印測試，同樣可以得到理想的測試效果。

第二，耐遷移。常用的測定方法是將3%涂料色漿加上97%的透明漿，再覆蓋100%白膠漿印花。這里要注意白膠漿的遮蓋程度，如果刮第一次還能隱約看到布上的印花顏色，那么在白膠漿風干以后必須刮第二次，直到把印花完全覆蓋為止。待印花干透后用160℃壓燙15s后測定。但這里要注意兩個細節：

1.在進行常規的耐遷移測試后，最好把測試樣品在常溫下放置一到兩個星期，甚至一個月，觀察是否有顏色遷移到白色印花上面，這樣才能更客觀地反映涂料色漿的耐遷移性。因為市面上有些涂料，在進行耐遷移測試時沒有問題，但用這些涂料印花出來的花紋卻在放置或運輸幾個月后就出現遷移現象。因此，建議印花廠在對涂料的耐遷移進行檢測時，要加入測試后樣品靜置的這一環節。

2.測定耐遷移的溫度是否表里如一。比如我們用160℃來做測試，熱壓儀器上顯示出來的數字的確是160℃，但實際溫度并沒達到160℃，又或者是超過160℃，那么在這種條件下測出來的結果必然是錯誤的，不能客觀地反映涂料的耐遷移性能。舉一個例子，某涂料剛好在160℃時會發生遷移現像，熱壓儀器上顯示的溫度數字為160℃，但實際溫度只有150℃，那么測試后當然不會出現遷移現象，于是就會得出錯誤的檢驗結果。建議涂料生產廠家或是印花廠添置一些測溫儀器，比如紅外線測溫槍之類的，驗證一下儀器的實際溫度和儀表讀書是否一致。

第三，環保。主要是檢測涂料色漿中是否含有國際市場對紡織品主要相關限制使用的化學物質。

1. 甲醛。含有甲醛的紡織品，在人們穿著和使用的過程中，會逐漸釋放出游離甲醛，它通過人體呼吸道及皮膚接觸引發呼吸道炎癥和皮膚炎癥，還會對眼睛產生刺激。甲醛能引發過敏，嚴重的還可誘發癌癥。

2. APEO。即烷基酚聚氧乙烯醚，從2005年開始，歐盟規定在紡織品生產過程中禁止使用含有APEO的化學品。因為APEO不容易降解，在環境中會形成很高的毒性。

3. AZO。即偶氮化合物，由于很多偶氮化合物有致癌作用，因此歐盟限制在某些紡織品和皮革制品中使用具有致癌作用的偶氮著色劑，禁止銷售用受限偶氮著色劑著色的商品。

4. 重金屬。如銅、鉛、鈷、砷、汞等。重金屬在進入人體后不能自然被人體排出，長期的累積造成不良影響，因此重金屬含量不能超過限定值。

假如某涂料色漿可以通過以上檢測的話，那就說明該涂料為環保涂料。

三、涂料與粘合劑最佳匹配用量

印花涂料和染料的不同之處在于，印花涂料中的顏料必須通過粘合劑來附著到衣物上去。從理論上來講，粘合劑含量越高，涂料的牢度越好，但是粘合劑的量并不是多多益善，如果粘合劑用量過大會增加成本，同時使花紋手感硬度提高，在印花的過程中容易造成塞網。比如，當涂料用量在5%時，粘合劑用量為15～20%就足夠了，而實際卻用了30%，那么就等于浪費了10%或15%。還有就是不同涂料用量之間，粘合劑的用量也不一樣，比方說，5%的深色時粘合劑用量是20%，然后1%的淺色也用20%，這也會造成不必要的浪費。涂料量越多，顏色越濃，粘合劑的用量就要適當增大；涂料量越少，顏色越淺，那么粘合劑的用量相應的也要減少，涂料與粘合劑的用量呈正比例關系。

我們通過實驗可以發現，每一種顏色以及每一種顏色不同濃度所需要的粘合劑用量都不一樣，涂料與粘合劑之間存在著一個最佳的匹配用量，找出這些最佳配比既可以增加印花涂料色漿的牢度，同時也可以降低成本。

涂料與粘合劑用量搭配是否恰當，影響著印花的水洗牢度和干濕擦牢度的好壞。比如，我們拿一張印花布料進行耐磨擦測試時，發現有掉色的現象，一般都很自然地認為用于印花的涂料牢度較差，其實并不盡然。涂料本身的質量是一個因素，而粘合劑的用量也是一個重要的因素，粘合劑用量如果不夠，那么使用質量再好的涂料也會出現掉色的現象。所以，在考察涂料的耐水洗牢度和干濕擦牢度時，必須同時考察粘合劑加入量，還有粘合劑的含固量等等。

四、涂料色漿使用的注意事項

1. 攪拌

涂料色漿一般都有分層現象，只是程度不同，尤其是熒光涂料和白色涂料，因其比重較大，甚至會出現沉淀現象，所以涂料在使用之前一定要充分攪拌。特別是像紅色或藍色等分散較好的涂料，由于沒有明顯的分層現象，人們在使用時更容易忽視攪拌這一動作。假如不注意這一點，只取上層濃度較低的涂料，做出來的印花顏色就會變淺變淡。

還有就是某些特殊的色種，如嫩黃，因為它本身吸油量低，不容易被分散劑包裹，因此也會出現分層狀況，只要充分攪拌便可使用，其質量是不會發生改變的。值得一提的是，市面上有些嫩黃色漿通過加入某種助劑來提高顏料的分散，使其不容易分層，但是這類助劑往往是由不環保材料制作的，因此建議印花廠家在采購嫩黃涂料時要注意這一點，不要被嫩黃色漿分散良好的表象所騙而購買了非環保的涂料。

2. 測試

涂料主要用于著色，因而它的色相和著色力都是相當重要的因素，考察色相可以涂料用量5%為標準，考察著色力則可以1%為標準，調好印花色漿后再和上一批次的涂料色漿進行比色，觀察色相濃度是否出現偏差。假如濃度高了，我們在印花時就比上一次減少涂料的用量，反之濃度低了，我們就相應地增加涂料用量，從而保證圖案顏色的穩定。

3. 稱量

稱量必須稱準，道理很多人都明白，但真正能做到這一點的并不多，尤其是在印花廠。因為在印花廠里，色漿的使用量比較大，那么配漿時使用的涂料量自然也大，再加上日常工作忙碌，不少調漿的師傅在稱量的時候對精度的要求不高，這樣會使印花顏色出現色差。舉例來講，印花廠購入一批涂料一般不會一次性用完，接到客戶的印花單后，工作也是分幾天來完成。假如調漿師傅在每一天配漿時稱量都不準確，就會使同一批次的花紋圖案色彩不一樣，嚴重的話甚至會導致退貨。類似這樣的問題，將近80%的印花廠都會碰到，因此企業的管理者必須把稱量的重要性貫徹到每一位車間員工的身上，這對保證產品品質的穩定有著重要的意義。

我們常常會碰到這樣的一個問題，有印花廠客戶反映，說涂料廠家的涂料顏色濃度不穩定，但涂料廠家的檢驗卻沒有任何問題，這實際上就有可能是印花廠的調漿師傅在打樣的時候沒有稱量準確所造成的。另外，涂料色漿含水比較高，容易產生蒸發現象，用完的涂料色漿必須密封好，以免水分流失而導致濃度增加，即使每次稱量準確，也會使印出來的花紋顏色不一致。

4. 調漿

印花廠在印花前都會有調漿這一道工序，調漿盡量要一次完成，假如調配兩次的話，就很容易出現色差。這個道理跟印花涂料調色一樣，一次配成一噸的涂料絕對要比先后配幾十公斤的涂料顏色更穩定。

我們在調漿時有時需要加入微量的涂料來調整色相或色光，其中有些組分在色漿中所占的比例非常小，在配色的過程中很容易多加或少加，從而使顏色的色光產生較大的變化，因此在添加這種用量較少的涂料時，可以加水沖淡后再添加，這樣就容易計算涂料的加入量，比如幾十公斤的色漿中只加入幾滴的涂料的話，你無法去計算其重量，但如果是加入稀釋液的話，那么只要通過計算涂料在稀釋液中的百分含量就能夠準確地知道其加入量。這一技巧不僅方便了調漿師傅的操作，也方便印花廠核算成本。

5. 過濾

涂料、粘合劑、增稠劑等印花色漿各成份通過攪拌混合均勻后，必須要進行過濾。過濾可以除去雜質、表面結皮的粘合劑、涂料色漿結團的部分，印花時也不容易塞網。另外過濾網的目數不能低于印花絲網的目數。比如印花所用的網版目數為120目，那么過濾所用的網的目數必須大于120目，如150目或160目等。

6. 保存

涂料色漿，包括沒用完的印花涂料色漿在使用完以后必須密封，否則色漿長期暴露在空氣中，水分容易蒸發，造成涂料濃度偏高，同時涂料表面還會出現結皮。結皮嚴重時將會嚴重影響產品的質量，因為即使是把桶里面的涂料重新攪拌，結皮部分的顏料顆粒也不容易被打散，從而導致印花圖案色彩的不均勻。另外在檢測涂料平均粒徑時，數值也會偏大，無法客觀地反映涂料粒徑的真實情況。同樣，印花涂料色漿長期暴露在空氣中也容易產生結皮現象，所不同的是，印花色漿一旦結皮就不能使用，會造成浪費。

五、涂料色漿的儲存和運輸

涂料應儲存在干燥、陰涼、通風、隔熱、無陽光直射的倉庫內。有些涂料，如嫩黃、大紅等耐熱和耐曬牢度較差的涂料，儲存溫度過高或長期被陽光直曬的話會容易變質。一般來說，庫房內的溫度應該控制在35℃以下，假如超過35℃時應采取降溫措施。有條件的工廠甚至會搞一個地下倉庫，保證氣溫低且不透光。

運輸時涂料桶不能倒立、傾斜，桶與桶之間不要互相擠壓，以免涂料從桶中漏出。同時也要注意保持遮陰，不能讓陽光曝曬。假如裝涂料的桶在運輸過程中長期處于曝曬的環境下，溫度升高會讓水分蒸發，甚至會使部分涂料色漿發生化學反應，影響產品的質量。

目前市面上有不少涂料在運輸或儲存過程中都會不同程度地出現涂料桶發脹現象，嚴重的甚至會發生爆炸。這一方面是因為儲存方式不當，涂料里面的成份因高溫發生反應而釋放出大量氣體；另一方面是因為涂料的助劑本身有非環保成份，即使是在常溫的條件下也會釋放氣體，從而導致桶的膨脹。值得一提的是，環保涂料在常溫條件下長時間的存放不會出現類似的情況，所以環保涂料在儲存上就顯示出其無可替代的優越性。

六、配色基本原理

配色是一項十分有意思的工作，通過合理的搭配可以用少量的涂料調出各種各樣的顏色，從而滿足不同花型色彩的需要。隨著科技的日益進步，國內不少條件較好的涂料廠家都引入了自動調色設備來進行調色，既準確又迅速，但是條件較差的廠家則只能依靠實踐經驗了。由于顏色的種類非常多，作為一名調色工程師必須要了解各種顏色的特性，能夠鑒定出某種顏色樣板是由哪幾種單色構成，它們的比例大約是多少，然后進行試配。以下就配色的基本原理及其基本方法向各位進行簡單的介紹。

顏色配制的依據是光學原理，所有的物體，包括顏料在內，它們之所以有顏色，都是靠光線射在其上，經由它們不同的吸收和反射作用而形成的。日光可見光有紅、橙、黃、綠、青、藍、紫7色，如果某一個物體能把所照到的日光全部吸收，那么人的眼睛就看不到任何反射光線，這種顏色就被稱為“黑色”；反之如果某一物體能將日光全部反射，該顏色則被稱為“白色”。如果物體選擇性地吸收了一部分日光，人的視覺就只能看到它所不能吸收的那一部分光，也就是那個物體外表的顏色。比如我們看到了一件紅色的衣服，那就說明該衣服吸收了除紅光以外的所有光線，當紅光反射到人的眼睛時，我們就可以看到衣服上的顏色了。

顏料主要有品紅、黃、青、白、黑五種基本色，用這些基料可以調配出各種顏色的色漿。其中品紅、黃、青為三原色。自然界中各種顏色都是由三原色合成的，而它們卻不能由任何其他顏色混合而得到。白色、黑色幾乎可以與任何顏色調配（金色、銀色除外），可以起到調配深淺的獨特作用。

配色主要有兩種方法，第一種是色料減色法。色料減色法就是以三原色為基礎，將兩種或兩種以上的顏色色料按不同的比例混合在一起，可以調配出其他的顏色色料。色料減色法所用的三原色分別是：品紅、黃、青。它們的混合規律是：

黃色＋品紅色＝紅色

黃色＋青色＝綠色

品紅色＋青色＝紫藍色

黃色＋品紅色＋青色＝黑色

第二種是色光加色法。色光中存在三種最基本的色光，它們分別為紅色、綠色和藍色，也就是色光加色法的三原色。這三種色光既是白光分解后得到的主要色光，又是混合色光的主要成分。由于這種方法只是針對色光，因此這里就不作詳細的介紹。

涂料色漿配色用的原色是品紅、黃、青。配色的第一個方面是涂料配方中常用的主要配色顏料多少帶一些其它色調，按不同比例將原色混合后，就可以得到一些復色；配色的第二個方面，是加入白色，將原色或復色沖淡，就可以得到“飽和度”不同的顏色。不過印花廠常用的方法是直接加水來降低濃度。；配色的第三個方面，是加入不同分量的黑色，可以得到“亮度”不同的各種色彩。它們是一些暗濁或鮮明的顏色，如灰色、棕色、褐色、草綠色等。在調色時，兩種原色拼成一種間色，而與其對應的另一個色則為其補色，比如黃和青混合成綠色，那么品紅就成為它的補色。補色加入間色中會使顏色變暗，甚至變成灰色或黑色。

配色這一環節對于涂料生產廠商來說是十分重要的一環，不少涂料生產企業，尤其是一些新興的小企業，往往會以國內外的一些大廠家的涂料為標準，然后用自己出產的涂料來進行調配，從而生產出與大廠家色相濃度相同或相似的產品，從而提高自身的競爭力。

接下來舉兩個配色的實例：

1.色相和著色力的矛盾現象。

我們在配色的時候經常會碰到一些很有意思的情況，比如金黃，一般的配色方法是在黃色的基礎上加入少量的橙色，但這時你會發現，我們金黃色的色相跟標準品相似，甚至比它更好，但是濃度卻比對方低很多，假如橙色加多了，濃度雖然上去了，但色相卻偏紅了，失去了金黃色的味道。

出現這種情況，一般是和原料本身的性質有關，假如使用聯苯胺黃制作出來的黃色涂料，那么配出來的金黃色濃度會比較高，可是由于聯苯胺黃屬于非環保材料，因此加入量不能過高。我們可以在黃色和橙色的基礎上加上部分以14#黃為原料的黃色涂料，這樣既可提高金黃色的濃度，同時環保也可以達標。

2.如何確定小比例涂料的加入量。

涂料色漿在混合配色前，一般都會在實驗室做小樣試驗，確定好配比后再大批量配色。但有的時候我們往往都會碰到這樣的情況，某些涂料的成份在配制的色漿中只占很小的比例，如0.5%或0.2%等。

在幾十公斤或者幾百公斤大批量的混色中，小于1%的比例還好稱量，但如果是實驗室做配色實驗的話，比例少于1%的色種則很難稱準，一不小心就會多加或少加，從而難以確定該色種的加入比例。在這里向大家介紹一種能準確判定涂料加入量的實驗室方法。

舉例，我要配的一個紫光紅色是由紅色，紫色和水混合而成，紅色的比例是80%，水的比例是19.5%，而紫色的比例是0.5%。常用的方法是拿一個小瓶子，按照以上比例，把涂料加入瓶子中，但是由于存在實驗室天平靈敏度較低等因素，紫色部分則很難稱準。

那么我就把紅色、紫色的色種分別配成5%的涂料印花色漿，然后再按照以上比例把印花色漿加入到容器中，假設總重量為30g。雖然配30g的涂料或印花色漿所添加的紫色都是0.15g，但是與涂料相比，印花色漿體積大、粘度高，更容易稱準，這樣能夠更客觀地反映各種顏色比例混合后的情況，對于指導車間大批量混樣有著重要意義。