初和平,張翠翠,孫 斌,武豐才
(1.昌邑市榮源印染有限公司,山東濰坊 261300;2.杭州桑瑞斯新材料有限公司,浙江杭州 311228)
涂料印花是最古老的印花方法。3 000 多年前,人們就將無機涂料磨碎,和黏合劑一起用于紡織品印花。1920 年,有機涂料分散體應用于印花。1930 年,印花黏合劑得到了發展。第一個涂料印花色漿是1937年出現的油包水型乳化糊,在美國得到迅速發展。這些都是需要以油為基礎的助劑。在歐洲市場上,水包油型糊料代替了油包水型糊料。在中國市場上,乳化糊(A 邦漿)曾經是涂料印花的主要增稠劑。1981 年,英國聯合膠體發展了ALCOPRINT(阿可印)PTF,在5 年內迅速成為涂料印花合成增稠劑的市場領先者。第一代涂料增稠劑Lyoprint PTF new 和各種國產涂料增稠劑迅速發展,為涂料印花市場做出了重要貢獻;后來并購聯合膠體增稠劑體系的亨斯邁開發了第二代Lyoprint PT-RV new,巴斯夫公司開發了第二代涂料增稠劑Lutexala HIT;亨斯邁開發了第三代沒有揮發性有機物(VOC)排放的環保增稠劑Lyoprint ATP-30。杭州桑瑞斯也相繼開發出了環保增稠劑SP-980P,廣泛用于活性染料印花和涂料印花。
涂料印花使用增稠劑,使印花色漿具有一定的黏度,防止花型滲化,實現高精細度的印花效果;色漿具備一定的流變性,從而使其順利透網,賦予織物一定量的印花色漿;色漿還具備一定的觸變性,即色漿印制在織物上后失去剪切力,黏度迅速恢復,確?;ㄐ偷木毝龋?]。不同的印花增稠劑具有不同的印花精細度,與增稠劑的特性、使用的網目、織物、設備、印花方式等有關。
由圖1 可以看出,重力作用使色漿向下和向外移動;毛細管作用使色漿向下沿毛細管進入織物內部;織物內的電解液稀釋色漿,因此無法保持花型的外形而失去清晰度,是消極作用。表面張力作用盡量縮小表面,可阻止色漿散開;色漿的彈力盡量維持其原樣;黏性減緩運動(但并未停止),使印花保持清晰度,是積極作用。

圖1 印花色漿的基本特性
丙烯酸涂料增稠劑代替A 邦漿用于涂料印花,具有增稠能力強、得色濃艷的優點;但因其給漿量大、流變性好,容易出現浮漿問題,平網印花容易出現壓板印,圓網印花容易出現魚鱗斑問題,還容易出現拖色問題;手感粗硬、耗漿量大、耐電解質性能差、花型精細度差,特別是織物含雜質比較多時精細度更差;丙烯酸涂料增稠劑含油量高,焙烘或定形時會排放大量的VOC。
新型特種增稠劑SP-980P 是專門針對傳統丙烯酸增稠劑存在的各種技術問題而開發的,可改善傳統涂料印花增稠劑的常見問題。
由圖2 可以看出,新型特種增稠劑SP-980P 和傳統丙烯酸增稠劑的流變性和觸變性明顯不同。傳統增稠劑流變性好,在磁棒或刮刀的剪切力作用下,黏度瞬間下降到很低,因此色漿透網率高、給漿量大、浮漿多,容易產生平網壓板印、圓網魚鱗斑、拖色嚴重、手感粗硬等問題。而新型特種增稠劑SP-980P 在磁棒或刮刀的剪切力作用下,黏度瞬間下降得比較少,因此給漿量小、浮漿較少,不容易產生平網壓板印、圓網魚鱗斑、拖色等問題,手感柔軟。

圖2 涂料增稠劑的流變性和觸變性
3.2.1 浮漿問題
傳統涂料印花容易造成魚鱗斑(也叫麻點,濁漿)問題,其本質原因是給漿量大[2]。傳統涂料增稠劑給漿量大(113 g/m2)、浮漿多,浪費色漿;手感硬;圓網印花魚鱗斑嚴重,特別是高密織物;平網壓板印嚴重,特別是高密織物;容易滲透到背面,造成貼布膠貼不牢;后面的網易粘網;易傳色;易出現飛點。
由圖3 可以看出,傳統涂料增稠劑在平網印花機上用于涂料印花時給漿量大,壓板印比較嚴重。

圖3 傳統涂料增稠劑平網印花的壓板印
由圖4 可以看出,傳統涂料增稠劑在圓網印花機上用于高密面料涂料印花時給漿量大,魚鱗斑問題比較嚴重。

圖4 傳統涂料增稠劑圓網印花的魚鱗斑問題
由圖5 可以看出,傳統涂料增稠劑在平網印花機上做涂料印花時色漿黏度高,色漿流動性差,容易出現白條疵病,特別是換漿時比較嚴重。

圖5 傳統增稠劑涂料印花在圓網印花機上的白條疵病
新型特種增稠劑SP-980P 給漿量少(96 g/m2)、浮漿少,可節約15%~20%的色漿;手感柔軟;高密織物的色花和壓板?。~鱗斑)很輕;表面給漿,貼布膠貼得牢,對花準確;不易粘網;不易傳色;不易出現飛點。
由圖6 可以看出,傳統涂料增稠劑在刮刀印花機上用于涂料印花時給漿量大;新型特種增稠劑SP-980P的給漿量少。

圖6 刮刀涂料印花的給漿量
由圖7 可以看出,傳統涂料增稠劑在磁棒印花機上用于涂料印花時給漿量大;新型特種增稠劑SP-980P的給漿量少。

圖7 磁棒涂料印花的給漿量
由圖8 可以看出,傳統涂料增稠劑在圓網印花機上用于涂料印花時,給漿量大導致拖色嚴重;而新型特種增稠劑SP-980P給漿量少,拖色明顯減輕。

圖8 涂料印花拖色疵病
3.2.2 手感問題
用傳統涂料印花增稠劑和新型特種增稠劑SP-980P 各生產了5 個滿地花型,使用SP-980P 作為涂料印花增稠劑生產的面料手感明顯柔軟,只是得色要淺30%左右。實踐證明:使用SP-980P 進行涂料印花給漿量少,因此得色淺,但手感柔軟。
3.2.3 精細度問題
由圖9 可以看出,新型特種增稠劑SP-980P 印制的花型精細度明顯比傳統涂料增稠劑高。

圖9 涂料印花的精細度

3.2.4 VOC 問題
涂料印花增稠劑的VOC 見圖10。

圖10 涂料印花增稠劑的VOC
傳統涂料印花增稠劑含有大量礦物油,因此含有大量VOC,在高溫烘干、焙烘、定形過程中會往大氣中排放大量的VOC,污染生活和工作環境。
由圖10 可以看出,A 邦漿的VOC 排放量最大,傳統增稠劑的VOC 排放量也較多,新型特種增稠劑SP-980P的VOC 排放量最少。
經半年多的生產實踐證明,新型特種增稠劑SP-980P 從源頭上改善了傳統涂料增稠劑存在的大多數問題,魚鱗斑、壓板印、拖色、手感問題、浮漿問題、精細度問題、白條問題等明顯減少,使家紡涂料印花的合格率大幅度提升。新型特種增稠劑SP-980P 是值得推廣的環保增稠劑。