文|陳賽艷

拒水劑，水變印花的功臣

文|陳賽艷

水變印花又稱浮水映印花或浮水印印花及水中印花，是紡織品隱形（影）印花（又稱隱色印花）的一種。它指將某種特殊材料采用網(wǎng)版印刷方式印制在紡織品上。使紡織品上的花型圖案隨周圍環(huán)境溫度、光線明暗、織物干濕的變化等出現(xiàn)忽隱忽現(xiàn)變幻無窮的印花技術(shù)。傳統(tǒng)的紡織品印花在人們頭腦中形成的基本概念是經(jīng)過印花加工后的織物表面呈現(xiàn)出看得見摸得著的鮮艷圖型花紋。

一、水變印花的原理

被水浸濕與沒有被水浸濕的干燥紡織品，顏色對光線的反射不一致，浸水者顏色變深與干紡織品顏色產(chǎn)生了色差。如果利用這一色差來印制花紋，即可達到隱色印花的效果。如何控制這樣的變化，使同一件紡織品上顯現(xiàn)兩種不同的花紋？為了弄清水變印花的原理，首先要了解紡織品與水的關(guān)系。

由于紡織品纖維本身結(jié)構(gòu)、化學組分不同，吸收的水分可分成三種類型，即結(jié)合水、中間水和自由水。結(jié)合水是與纖維鍵合的水分子，靠氫鍵或者分子間力緊密結(jié)合在纖維分子上。在冰點也不能結(jié)晶、在沸點也不會蒸發(fā)氣化，這部分水與纖維緊密結(jié)合，所以當紡織品只吸附結(jié)合水時，人們不會對紡織品有濕感。中間水是由于與結(jié)合水分子間存在氫鍵作用而被吸附在結(jié)合水之外的水，它們也不同于普通的水分子，凝固點和沸點分別低于0℃和高于100℃，因此，中間水存在會使人有涼感。中間水之外的水稱為自由水，自由水與紡織品間作用力非常微弱，它在熱力學上與普通水有相同的相變點，當纖維或紡織品遇到自由水時，由于水量較大，大部分以自由水的形式被吸附，這些自由水一般存在于纖維之間的空隙或纖維自身的孔穴里。

從上述紡織品與水的機理分析出發(fā)，如果在一塊紡織品基布上將其表面同時創(chuàng)造具備親水性和憎水性兩部分，花紋顯色就會出現(xiàn)。傳統(tǒng)的印染工藝是可以采用印花手段將其防水整理改變?yōu)榫植康挠』ǚ浪怼４朔N印花漿料中必須摻有各種染料達到色漿印花改變?yōu)闊o任何染料的白漿，而且這種白漿中必須加防水劑。

在這種印花布紡織品表面將同時存在兩種特性：當紡織品遇水后，未印花部分潤濕速率較快，而印花部分因有拒水劑存在將不被潤濕或潤濕速率很慢，最終造成在同一塊布料表面上含水量的極大差別，而導致親水性部位的顏色和疏水性部位的顏色對光線的反射不一致，而出現(xiàn)不同的顏色光澤，中國數(shù)碼印花門戶親水性部分的顏色較疏水性部位顏色深的很多，由于該色差的出現(xiàn)而花紋被顯示出來，這樣就達到了隱色印花的效果。

掌握水變印花工藝，關(guān)鍵是如何對紡織品進行防水或拒水處理，若這方面處理不夠則容易造成印花生產(chǎn)的失敗。那么，到底防水與拒水處理整理是如何做到的呢？

二、何為防水拒水整理

紡織品的防水整理有兩種，一是在紡織品表面涂布一層不透水的連續(xù)薄膜，如橡膠、瀝青、干性油燈，它填塞在紡織品纖維空隙中，借助物理的方法阻擋水的透過，被整理過的紡織品不但不透水也不透氣，手感粗硬、有氣味，穿著者會感到不舒服，不做服裝使用，制作帳篷、運輸業(yè)用遮蓋布等。二是借助于具有低表面能的整理劑，其表面層原子或原子團的化學力使水不能潤濕它。

紡織品經(jīng)拒水劑整理后，仍保持良好的透氣和透濕性，不會影響到紡織品的手感和風格，常用于制作服裝。為此，前者稱為防水整理，后者稱為拒水整理，拒水和防水是區(qū)別的，水變印花應以拒水整理。

三、常用拒水劑及拒水原理

1．石蠟和鋁皂或其他金屬皂類。

這種拒水方式歷史悠久，是比較傳統(tǒng)的方法，雖然防水效果較好，但不耐久。故目前已被淘汰。

2．有機金屬絡合物CR。

這是一種脂肪酸絡合物，紡織品用其漿液印花后，干燥時絡合物發(fā)生水解，在纖維表面生成不溶性的硬脂酰銘沉淀，由于它含有疏水性脂肪族長鏈，而產(chǎn)生拒水性能。用CR進行紡織品印花雖然可耐水、干洗也透氣，但產(chǎn)品呈綠色，不宜做陰影印花使用。目前使用受到限制。

3．用拒水劑PF。

它是氯化十八烷甲基吡啶，與纖維起反應后，能封閉纖維的親水性基團，使紡織品失去親水性能，從而產(chǎn)生拒水性。用PF拒水劑印花，手感柔軟，透氣性能好，且能耐一般水洗和干洗。普通的服裝上還是在使用。

4．有機樹脂硅酮。

這是一種新型拒水劑，屬于有機金屬化合物，分子中具有硅氧鏈，在硅原子上含有有機基團。硅酮性能由其分子中的有機基團決定，常用的有二甲基聚硅氧烷和甲基氫化聚硅氧烷。

硅酮無色無味，在-40℃～350℃范圍內(nèi)，其化學性質(zhì)都是穩(wěn)定的。紡織品硅酮印花漿印花后，再經(jīng)高溫烘焙會縮合成硅氧烷薄膜，使紡織品具有良好的拒水效果。用硅酮印花漿印花后，花紋處拒水效果好、透氣性好、耐熱洗或干洗、耐降解而且手感柔軟、平滑、花型豐滿。

以上拒水劑除有機硅（硅酮）外，都因耐久性差、對纖維有損傷或者不符合環(huán)保要求以及有氣味有顏色等多種原因而無法適應紡織品的穩(wěn)形印花要求。目前常用拒水劑還是以有機硅和含氟化合物（氟化合物還能拒油污）為主流。

四、有機硅拒水劑的選配與組成

聚有機硅氧烷，簡稱有機硅，也叫硅酮或硅珙，它的分子結(jié)構(gòu)上主鏈是由硅氧原子交替構(gòu)成（-0-Si-0），側(cè)鏈通過硅原子與有機基團相連，它的結(jié)構(gòu)分為線型和體型。作為紡織品印花涂層的有機硅，首先應是線型的聚有機硅氧烷，分子量很大，一般在40～80萬，有機硅有一定的彈性，故也稱為有機硅彈性體或稱為硅橡膠。適用的溫度范圍廣，硅橡膠成膜后有透濕性，能讓水蒸汽通過，這是通常涂層劑難以實現(xiàn)的。

其次是它的防水性、滑爽的手感、低溫柔軟性以及改善涂層紡織品的撕裂強度等。有機硅中取代基R通常是甲基（聚二甲基硅烷或稱二甲基硅油）、氫基（聚甲基含氫硅烷或稱含氫硅油）或羥基（二羥基硅油），聚二甲基硅氧烷在纖維表面可形成柔軟性的薄膜，但因它無活性基團而與紡織品纖維粘接性變差，不適宜單獨作為印花漿料使用，而聚甲基含氫硅烷在纖維表面能形成牢固的薄膜但呈現(xiàn)脆性，使印花處手感粗糙，也不易單獨使用，而將這兩種硅烷混配使用，使其性能達到互補作用即可達到印花要求。兩者配比的比例視含氫量不同而定，一般可為40：60～60：40。采用聚甲基含氫硅烷與聚二甲基硅烷混配作印花漿料進行絲網(wǎng)印花，印后烘干，然后以120℃～150℃焙烘數(shù)分鐘，印花圖形即可獲得耐久性的拒水效果。

印花漿料配方：

甲基含氫硅烷乳液 30～40羥基硅烷乳液 60～70胺化環(huán)氧交聯(lián)劑 14.2結(jié)晶醋酸鋅 10.8氯氧化鋯 5.4一乙醇胺 4.5增稠劑（根據(jù)印花工藝配制） X總配制量 100

有機硅拒水劑印花特別適合于合成纖維及其混紡紡織品，在棉紡織品或粘膠纖維紡織品上稍微差一些，其原因可能是因纖維素纖維遇水后溶脹歷害而使有機硅印花薄膜破裂所造成的結(jié)果。硅油通常在室溫下為液體油狀物，以硅油為主劑，加入增稠劑、助劑、各種性能改進劑，經(jīng)過特定工藝配制而成的復合物、乳液、溶液等制品，稱為硅油的二次加工制品。

如果自行配制有困難，可直接購買市場商品。目前國產(chǎn)有機硅紡織品拒水整理劑有北京潔爾爽有限公司生產(chǎn)的SH，屬于非離子型拒水劑，由SH-B和SH-C雙組分構(gòu)成的，穩(wěn)定性好，用于純棉、滌棉和化纖紡織品。工藝配方簡單，只需SH-B 10g/L，SH-C 10g/L，加入透明的印花漿料中即可印花，印后預烘3min（100～110℃）→焙烘6～20S（160～190℃）→成品。成品手感好，耐撕裂、耐磨擦、富有彈性。是目前國內(nèi)較為理想的有機硅拒水劑。

五、水變印花存在的問題

1．印花拒水劑的選擇必須具有一定的黏附力。易與紡織品纖維反應或吸附，較為長期穩(wěn)定的存在，長時間浸泡、皂洗，印花簿膜也不會脫落、不被損壞，具有較高的黏附強度、撕裂強度和耐磨性、耐氯漂。

2．必須在紡織品纖維表面形成連續(xù)薄膜，成膜速度不宜過快，以適應網(wǎng)印中的涂層速度的要求，但要求有良好的成膜效果。

3．涂料成膜后應具有良好的透明度，不影響紡織品的色澤，與印花漿料和助劑相容性好，對印花紡織品底色染料無色變現(xiàn)象。印花后不影響紡織品原有性能，手感柔軟，能達到服裝用紡織品的耐候性、拒水性、透氣性等要求。盡量選用滲透性好的拒水整理劑。

4．對印花紡織品底色染料要求染色牢度、熱穩(wěn)定性能好，對所選用的印漿、拒水劑及助劑都要有較好的穩(wěn)定性，較長時間不變色。因為被印花部分有一定的固色作用，而未被印花處固色牢度差，會在后處理時的焙烘、皂洗、水洗過程中布面染料脫色，印花與未印花之間產(chǎn)生色差，使印花處花型顯露出來，而無法達到隱色印花的效應。

大部分活性染料、還原染料和陽離子染料的適應性較好，還有部分色牢度好的中性染料和弱酸性染料經(jīng)過較好的固色處理的布料，印花后花紋也有較好的顯色效果。

5．即使拒水性能最好的服裝，經(jīng)過臟污、摩擦和洗滌后，拒水性能也會有所降低，因此，在洗滌拒水服裝時應盡量不要使用洗滌劑，因為洗滌劑會降低紡織品的拒水效果，同時，紡織品上殘留的微量洗滌劑也會促使水潤濕紡織品表面，這是水滲入紡織品的第一步。

6．水變印花后經(jīng)皂洗后，紡織品用熨斗平整地熨燙一下，水變效果更會明顯。

7．水變印花效果與遇水溫度還有關(guān)系，在5℃～25℃的水中效果會更明顯。若水溫太高，顯色效果則會更差了。

水變印花實屬利用印花手段開發(fā)的一種紡織品涂層產(chǎn)品，涂層紡織品品種多若繁星，紡織品涂層技術(shù)給紡織品業(yè)制造功能型紡織品提供了更多的可能性，大大拓寬了紡織品的用途。