東莞三聯科技實業有限公司東莞長聯新材料科技有限公司 呂增興
適應產業結構升級,加速環保水性機印膠漿的開發應用
東莞三聯科技實業有限公司東莞長聯新材料科技有限公司 呂增興
東莞三聯科技實業有限公司是集研發、生產、銷售、服務為一體的國家高新技術企業,是國內環保水性印花膠漿產量最大的企業。公司下設東莞市環保水性印花材料工程研究開發中心和東莞市企業工程技術中心。擁有發明專利2項、實用新型專利3項,獲省、市科技進步獎4項,正在實質性審查的發明專利3項。通過ISO9001:2008質量認證。承擔省市科研、技改項目十余項。“松村”牌環保水性印花膠漿,是全國“十大民族品牌”、國內“最有影響力品牌”和“用戶最滿意品牌”。東莞長聯新材料科技有限公司是本公司和深圳長園新材電子集團合資組建的新公司,未來幾年,將形成一個公司總部、一個研究院、海內外高級專業人才組成的一個科研團隊、兩個生產基地、若干海內外分公司,在技術人才、科研能力、管理水平、儀器設備、產品質量、品牌知名度、市場占有率、在國內外絲網印花行業具有重要影響力的企業。

國內印花膠漿的發展經歷了從依賴進口到自主開發生產與進口產品并重和以國內自主開發生產為主的三個發展階段,目前正處于自主開發生產為主階段的中后期,其表現是除了個別品種的進口膠漿外,國內產品整體性能達到了進口產品的質量水平,進口膠漿的市場占有率在逐年下降。科技的進步和出口經濟的發展,原料成本和人力成本的上升,加快了印花行業生產方式、產品結構調整和質量提升的速度。全自動涂料印花機、集約化連續大批量生產工藝正在快速代替手工臺板印花工藝,同時推動了印花膠漿的產品升級,需要及時推出滿足機械印花操作工藝和內在性能的機印膠漿。
在發展中國的印花膠漿中,三聯科技實業有限公司始終義不容辭地承擔著領跑者的責任。上世紀80年代末,率先研發生產了國內第一支印花膠漿,打破了國外產品充斥國內市場的一統天下局面。2006年后,又率先推出全環保水性高彈性柔軟型印花膠漿。2007年起,公司成立環保水性印花材料工程研究中心,將全環保水性高彈性柔軟型機械印花膠漿作為研發的重點項目。

經過幾年的技術研發和攻關,從理論和實用技術、粘合劑配方工藝,助劑選擇、復配技術等方面全方位攻克了機印膠漿的技術難題,公司先后推出了一些適應各類全自動印花的環保水性機印膠漿。本公司開發的機印膠漿和進口機印膠漿通過使用比對,產品性能和操作性能大體相當,有的性能還超過了進口產品,特別是我們根據不同地區和國家、不同季節溫度濕度,不同類型的印花機器、不同使用客戶的操作工藝習慣,針對性地調整膠漿的操作應用性能,產品受到客戶的歡迎。
所謂機印膠漿通常是指能夠在自動印花機上,衣片能夠4~8小時長時間不停機連續印制,批布印花能夠4~8萬米不停機連續生產,生產過程中不塞網、網版易沖洗,環保指標符合歐盟標準,而且不含有REACH關注的39種物質,產品牢度好,各項性能指標達標的膠漿。
機印膠漿技術的突破,是多年手工印花膠漿生產技術和經驗的厚積薄發,是近年來若干高校和科研院所積極投入針對印花材料的乳液聚合、配制技術、助劑開發的理論研究和應用開發的結果。

目前投放市場的機印膠漿,雖然基本適應了機械印花的工藝和性能要求,但仍處在機印膠漿發展的初級階段。因為能夠生產出性能優良的機印膠漿的廠家還不多,特別是耐低溫抗凍型的品種少,能適應各種條件和環境下機印工藝的機印膠漿更少。產品的性能和穩定性還存在諸多問題。提高膠漿的印制性能,保持和提高膠漿的不塞網性能和保持符合標準的色摩擦牢度,改善印花表面的回粘性,仍然是機印膠漿研發亟待解決的技術難點。整體上和進口機印膠漿還有一些差距。但在機印膠漿的研發和生產方面,我們和國外公司基本處于同一起跑線,全面提升機印膠漿質量、趕超國際先進水平已經為期不遠。
必須高度重視機印膠漿體系的應用理論、生產配方及工藝技術的研究。需要加強對已開發生產的機印膠漿進行規律性總結,找準機印膠漿的技術關鍵,為機印膠漿的快速發展和質量提升打好基礎。

1、充分認識印花膠漿體系的復雜性。
印花膠漿體系是由水、粘合劑乳液、各種色料、分散劑、乳化劑、增稠劑、防粘劑等多種液體、固體復合而成的,是有機物、無機物多相并存的復雜粘稠體系。這個體系是熱力學的亞穩定體系。容易受到溫度變化、電解質等化學物質、機械剪切力的作用水分的揮發等動力學因素的影響而變得不穩定。
提高膠漿中樹脂乳液的熱穩定性、化學穩定性、機械穩定性和高固含量穩定性;提高體系的抱水性和提高固體物的分散穩定性。機印膠漿的研制就是解決這些穩定性問題。
印花工藝中所要求的不塞網,實質上就是在絲網上膠漿中的乳液部分不破乳、慢成膜;固體部分不富集、不返粗;液體部分(水為主)慢揮發,不變稠。
印花工藝中所要求的易清網,敷附在網版上的膠漿可以用濕布輕輕擦掉,不影響生產進行,換下的網版用水可以方便清洗。本質上仍然是要求慢成膜,抱水好。膠漿中的結合水部分尚未揮發完時,在游離水的協助下,敷附在網板上的膠漿就可以復原為乳液而沖洗干凈。
2、掌握機印膠漿配方設計的技術關鍵。
機印膠漿的配合,選好樹脂乳液是核心,選好助劑是關鍵。
膠漿使用的粘合劑乳液自身的穩定性和抱水性好壞決定著機印膠漿的穩定性和抱水性基本性能。如果樹脂乳液本身就易破乳快成膜、抱水性差,色牢度差,要想通過助劑的復配作用制成性能良好的機印膠漿幾乎是不可能的。

機印膠漿就是游離水少,結合水多的專用膠漿。印花膠漿中的液體主要是水,但其存在狀態各不相同。其中一部分是游離水;另一部分是結合水或吸附水。結合水主要分布在膠乳粒子外層的水合層內。
印制初期,在低溫下先失去的是游離水,隨著溫度的升高或時間的延長,結合水才逐漸失去。因為游離水只受分子間作用力的束博,逃逸揮發較快。而結合水還受到分子內基團的作用,揮發較慢。它直接影響著膠漿的干燥速度。
游離水和結合水的比例多少,和丙烯酸酯乳液中的乳化劑種類、比例,特別是聚合工藝有密切關系,
機印樹脂乳液中膠乳粒子的結構、粒徑的大小及其分布,宏觀影響樹脂乳液的性能,最終影響膠漿的工藝性能和使用性能。
核殼結構可以改善回粘性和色牢度,但也同時影響低溫抗凍性和手感的柔軟性。特別要關注的是核殼結構中殼層和核心的玻璃化溫度不宜相差太大,要注意核殼結構的不穩定性將使得產品性能發生大的波動;膠乳粒子的大小適中,分布窄,有利于提高膠乳的穩定性,同時過網性也提高。
選擇既有保濕性好又有潤滑性,過爐烘干中又能和水一起揮發,不影響產品性能的無毒無害防塞網劑、保濕劑,也是機印膠漿設計中的技術重點。
3、嚴格控制原料、包裝、生產、使用中所有過程的環保指標,嚴格環保生產和使用工藝,是環保機印膠漿廠和印花廠須臾不可大意的重要環節。