張奇鵬+徐倩+馮紫馨

摘 要 采用側(cè)鏈乙烯基聚硅氧烷改性的聚丙烯酸酯粘合劑對(duì)純棉織物進(jìn)行涂料印花性能研究。選用不同用量的有機(jī)硅改性聚丙烯酸酯粘合劑和不同的焙烘條件對(duì)織物進(jìn)行印花處理，通過(guò)試驗(yàn)確定了該涂料印花粘合劑的最佳工藝條件：粘合劑用量30%，焙烘溫度160℃，焙烘時(shí)間4min，K/S值最大達(dá)2.9218，硬挺度2.35cm，干摩擦4-5級(jí)，濕摩擦4級(jí)。同時(shí)對(duì)比了傳統(tǒng)印花粘合劑的效果差異。

關(guān)鍵詞 有機(jī)硅改性 聚丙烯酸酯 涂料印花

中圖分類號(hào)：TS194.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0前言

涂料印花是借助于高分子聚合物（粘合劑）將不溶于水的有色物質(zhì)（顏料）機(jī)械地固著在織物上從而在織物上形成堅(jiān)牢、透明耐磨的有色薄膜的印花方法。涂料印花技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、不需汽蒸和水洗、用水量少、能源消耗低、色譜齊全、色彩鮮艷等特點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用。粘合劑決定了印花織物的顏色鮮艷度、牢度和產(chǎn)品手感。涂料印花粘合劑一般是具有一定聚合度的高分子化合物乳液或溶液，是印花色漿重要組成部分，在色漿中呈溶液或分散狀。它們?cè)谳^高的溫度及交聯(lián)劑作用下，能發(fā)生成膜粘著過(guò)程，當(dāng)溶劑或其它液體蒸發(fā)后，在印花的地方形成一層很薄的膜，將涂料顆粒等物質(zhì)粘著在紡織品的表面，對(duì)產(chǎn)品的牢度（摩擦、水洗、干洗牢度等）、手感和色澤起決定性的影響。

常規(guī)聚丙烯酸酯粘合劑在印制大面積花紋時(shí)，手感還不夠柔軟，濕摩擦牢度難以達(dá)到客戶要求。有機(jī)硅具有良好的耐熱、耐寒、耐沾污等優(yōu)點(diǎn)，且手感柔軟，用其改性聚丙烯酸酯，能夠使乳液和膠膜的性能得到極大改善。本文主要采用自制的有機(jī)硅對(duì)聚丙烯酸酯進(jìn)行改性，合成了有機(jī)硅改性聚丙烯酸酯細(xì)乳液，并用于棉織物的涂料印花工藝，對(duì)織物的干濕摩擦牢度、硬挺度和K/S值等方面進(jìn)行研究，并對(duì)比傳統(tǒng)聚丙烯酸酯粘合劑的印花效果。

1 試驗(yàn)

1.1 織物

純棉織物 21tex€？1tex，280根/10cm€？40根/10cm。

1.2 藥品

側(cè)鏈含雙鍵聚硅氧烷單體（自制，分子量5100，雙鍵含量11%），丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸（AA）、苯乙烯（St）、正十六烷（HD）、過(guò)硫酸銨、氨水、N-羥甲基丙烯酰胺（均為分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司），十二烷基硫酸鈉（SDS）、丙烯氧基丙基烷基酚基聚醚硫酸銨（V-20S）、脂肪醇聚氧乙烯醚（O-10）（均為工業(yè)級(jí)，上海忠誠(chéng)精細(xì)化工有限公司），印花涂料藍(lán)（工業(yè)級(jí)，溫州百色得精細(xì)顏料化工有限公司），增稠劑PTF （工業(yè)級(jí)，上海譽(yù)輝化工有限公司）

1.3儀器設(shè)備

JJ-1精密增力電動(dòng)攪拌器（江蘇省金壇市科學(xué)儀器廠），M-6高溫定型機(jī)（杭州三錦科技有限公司），GZX-9070 MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠），HD207N自動(dòng)織物硬挺度儀（寧波紡織儀器廠），Y571L染色摩擦色牢度儀（萊州市電子儀器有限公司），XY系列精密電子天平（紹興市元茂機(jī)電設(shè)備有限公司），Datacolor600 測(cè)色配色儀。

1.4 有機(jī)硅改性聚丙烯酸酯細(xì)乳液的制備

稱取乳化劑SDS 2.6 g、O-10 1.7 g、V-20S 1.7 g、NMA 3 g及去離子水335 g加入燒杯中并溶解；另稱取BA 90 g、MMA 15 g、St 21 g、AA 4 g、HD 6.65 g和側(cè)鏈含雙鍵聚硅氧烷單體7.98 g于另一燒杯中并攪拌混合，將兩燒杯中的液體混合并攪拌預(yù)乳化30min，超聲處理20min，得預(yù)乳液。在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計(jì)以及恒壓滴液漏斗的四口燒瓶中倒入三分之一預(yù)乳液，攪拌并升溫至80 ℃，加入10g過(guò)硫酸銨水溶液（3wt%）。待乳液呈藍(lán)光且乳液溫度穩(wěn)定后，滴加剩余三分之二預(yù)乳液和20 g過(guò)硫酸銨水溶液（3wt%），控制滴加速度度，2 h內(nèi)滴完。滴完后繼續(xù)保溫反應(yīng)1h。反應(yīng)結(jié)束后，自然冷卻并用氨水調(diào)節(jié)pH值至6-8，即得含固率30%的有機(jī)硅改性聚丙烯酸酯細(xì)乳液。

1.5 棉織物的涂料印花工藝

將調(diào)制好的色漿（涂料藍(lán)2g，粘合劑xg，增稠劑1.5g，水36g），采用磁棒印花機(jī)，對(duì)棉織物進(jìn)行印花，80℃預(yù)烘5 min，再y℃焙烘zmin。

1.6 涂料印花織物測(cè)試方法

印花織物測(cè)試前，恒溫恒濕（20€？℃，65€？%RH）平衡24h。

（1）耐摩擦色牢度：參照GB-T3920-2008耐摩擦色牢度標(biāo)準(zhǔn)，由Y571L染色摩擦色牢度儀測(cè)定。

（2）硬挺度：織物硬挺度由HD207N自動(dòng)織物硬挺度儀測(cè)定。

（3）K/S值：將涂料印花好的織物折疊成四層，打開(kāi)Datacolor 600測(cè)色配色儀，預(yù)熱之后校正，將折疊的織物夾在儀器上，測(cè)試三次取平均值。

2 結(jié)果與討論

2.1 有機(jī)硅改性粘合劑用量對(duì)涂料印花織物性能的影響

粘合劑用量對(duì)印花織物的質(zhì)量起著重要影響。實(shí)驗(yàn)固定焙烘時(shí)間4min，溫度160 ℃，研究了自制的有機(jī)硅改性粘合劑用量對(duì)印花織物耐摩擦色牢度、硬挺度和K/S值的影響。結(jié)果如表1所示。

由表1可以看出，隨著粘合劑的用量增加，干摩擦色牢度基本不變，濕摩擦色牢度略有升高，硬挺度逐漸變小，手感變好，K/S也較高，但用量過(guò)多會(huì)造成手感變硬。因此粘合劑用量為30%時(shí)，效果最好。

2.2焙烘溫度對(duì)涂料印花織物性能的影響

自制粘合劑中交聯(lián)單體在一定溫度下可與纖維發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)或自交聯(lián)，提高織物的耐摩擦色牢度。實(shí)驗(yàn)固定粘合劑用量為30%，焙烘時(shí)間4min，研究了焙烘溫度與印花織物耐摩擦色牢度、硬挺度和K/S值的關(guān)系，結(jié)果如表2所示。

由表2可以看出，隨焙烘溫度的升高，織物的K/S值也升高，說(shuō)明顏色變深。同時(shí)，隨焙烘溫度的升高，棉織物耐干摩擦色牢度略有上升，耐濕摩擦色牢度明顯上升，硬挺度逐漸增大，手感變差。但焙烘溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致印花產(chǎn)品硬挺度變大，手感變差之外，還造成過(guò)度的能源消耗。因此，實(shí)驗(yàn)綜合考慮確定焙烘溫度為 160℃。

2.3焙烘時(shí)間對(duì)涂料印花織物性能的影響

焙烘時(shí)間對(duì)印花織物性能也起著重要作用，實(shí)驗(yàn)固定粘合劑用量為30%，焙烘溫度160℃，研究了焙烘時(shí)間與印花織物耐摩擦色牢度、硬挺度和K/S值的關(guān)系，結(jié)果如表3所示。

由表3可知，隨焙烘時(shí)間的延長(zhǎng)，印花后織物的耐干、濕摩擦色牢度先上升后下降，硬挺度逐漸變大，手感變差。這主要是因?yàn)樵黾颖汉鏁r(shí)間，可以增大聚合物膠膜的交聯(lián)度，提高膠膜韌性及耐水性，從而提升印花織物的耐干、濕摩擦色牢度。但焙烘時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使聚合物膠膜交聯(lián)度過(guò)大，使得韌性下降，致使印花干濕摩擦牢度下降。同時(shí)，隨著焙烘時(shí)間的延長(zhǎng)，膠膜的交聯(lián)度增加還會(huì)造成織物硬挺度增大，手感變差。因此，實(shí)驗(yàn)選擇焙烘時(shí)間為 4min，此時(shí)耐干、濕摩擦色牢度效果都比較好，手感也較好。

2.4 不同粘合劑印花性能比較

實(shí)驗(yàn)固定粘合劑用量為30%，焙烘溫度160℃，焙烘時(shí)間4min，比較了常規(guī)聚丙烯酸酯粘合劑和自制的有機(jī)硅改性聚丙烯酸酯粘合劑的印花性能，結(jié)果如表4所示。

由表4可知，與常規(guī)聚丙烯酸酯粘合劑相比，使用有機(jī)硅改性粘合劑的印花織物的耐干、濕摩擦色牢度均提高，特別是耐濕摩擦色牢度提高明顯，同時(shí)硬挺度差別不大，可見(jiàn)自制粘合劑印花性能較好。

3結(jié)論

將有機(jī)硅改性聚丙烯酸酯粘合劑乳液應(yīng)用于涂料印花，優(yōu)化了印花工藝：粘合劑用量30%，焙烘溫度160℃，焙烘時(shí)間4min，K/S值最大達(dá)2.9218，硬挺度2.35cm，干摩擦4-5級(jí)，濕摩擦4級(jí)，手感柔軟。自制有機(jī)硅粘合劑印花性能較常規(guī)聚丙烯酸酯粘合劑印花效果好，具有較好的應(yīng)用前景。

基金項(xiàng)目：2014年紹興市大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目；2015年校級(jí)科研項(xiàng)目。

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