
聚丙烯酸酯涂料印花乳液的应用性能研究
赵
锦
(西安工业大学北方信息工程学院机电信息系,陕西 西安
710032)
摘
要:采用涂料绿印花,将自制的聚丙烯酸酯类涂料印花乳液作为粘合剂,考察了乳液的应用性能与涂料印花效果。通过单因素实验法,优选出最佳的涂料印花色浆配方与涂料印花工艺, 并研究了功能性单体丙烯酸(AA)与N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)含量对印花织物性能的影响。
关键词:涂料印花粘合剂;焙烘温度;功能性单体;聚丙烯酸酯;色牢度
Study on Application
Property of the Polyacrylate Pigment Printing Emulsion
ZhaoJin
(School of Electromechanica
Information Department, Xi’an Technological University North Institute
Of Information Engineering, Xi’an Shannxi 710032, China;)
Abstract:
The experiments investigated the application
property of the polyacrtlate emulsion as a adhesive and the effect of pigment
printing which using color green. According to the single factor experiment, we
were obtained the best paste formulations and process of pigment printing.
Meanwhile, the experiments showed
that the effect of acrylic
acid (AA) and N-methylol acrylamide (NMA) contents on fabric performance, which
was synthesized emulsion for pigment printing as functional agent.
Keywords: pigment printing adhesives; baking
temperature; functional
monomer; polyacrylate;
color fastness
0前言
涂料印花是利用粘合剂在织物表面成膜的原理,将没有亲和性和反应性的各种色泽的颜料牢固地粘附在纺织物上,再经过焙烘使颜料固定在纺织物表面上,赋予织物各种颜色和图案的印花工艺[1~3]。
本文针对合成的聚丙烯酸酯涂料印花乳液(粘合剂),研究了其用量、焙烘温度、焙烘时间对涂料印花产品性能的影响,同时研究了自制合成乳液中交联单体丙烯酸及功能单体N-羟甲基丙烯酰胺的用量对乳液应用性能的影响,为在实际印花生产中的应用提供一些实验依据。
1实验部分
1.1 实验原料
印花涂料色浆绿,工业品,陕西华润印染有限公司;增稠剂,HY-FS201,青岛海怡精细化工有限公司;尿素,分析纯,天津市恒兴化学试剂制造有限公司;丙三醇,分析纯,天津市富宇精细化工有限公司;标准筛网,120目,浙江上虞市道墟张兴纱筛厂;聚丙烯酸酯涂料印花粘合剂,自制;汰渍洗衣粉,宝洁公司。
1.2 实验仪器
FA2104型电子天平,上海精密科学仪器有限公司;101-2E型电热鼓风干燥箱,上海实验仪器厂有限公司;SW-12A 型耐皂洗色牢度试验机,无锡纺织仪器厂;Y571N型摩擦牢度测试仪,南通宏大仪器有限公司; Color
i7型电脑分光测色仪,爱色丽(亚太)有限公司上海分公司。
1.3 涂料印花工艺及配方
(1) 印花工艺
印花→烘干(80℃/5min) →焙烘(110~160℃/1.5~5min)→成品
(2) 印花粘合剂配方[1]
表1 涂料印花粘合剂配方
Tab.1 Formula of coating printing adhesive
涂料绿/%
粘合剂/%
增稠剂/%
水/%
总质量/%
4
20
4
72
100
(3) 印制印花织物
将涤纶布样平放在洁净的玻璃板上,用刮刀板将上述的涂料印花色浆通过印花网均匀涂覆在布样上,再根据指定的工艺条件分别进行处理。
1.4 应用性能测试
(1) 耐干、湿摩擦色牢度:按GB/T3920-2008标准进行测试,按GB251-2008标准进行评级。
(2) 耐皂洗色牢度:按GB/T3921-2008标准进行测试,按GB250-2008标准进行评级。
(3) 手搓牢度[4]:将印花布于0.5%洗衣粉溶液中浸泡1h,然后用手均匀用力地沿横纹方向往返搓洗3min,观察花纹是否有裂纹、脱落以及掉色情况。浸泡温度为(60±2)℃。1级:有严重裂纹、脱落以及掉色明显;2级:有裂纹,脱落及掉色一般;3级:有少许裂纹,无脱落,几乎不掉色;4级:无裂纹,无脱落及不掉色。
(4) 堵网性能[5]:将印花色浆在120目的标准筛网上来回刮一次,再将筛网放于30℃~35℃的烘箱中烘10~15min,然后用自来水冲洗筛网,观察筛网的孔眼被堵塞的情况,以此判断印花乳液的堵网性能。
(5) 抗粘性[6~7]:将印花布对折四次,放在60℃烘箱4h,根据是否粘连来判断其抗粘性。
(6) 粘结力[8]:在宽25mm,长150mm的两块纯棉布条上分别均匀地涂上一层乳液,使其粘合,室温晾干后在100℃的烘箱中烘4min,然后在拉伸试验机上测180度粘结力(单位N,拉伸速度为500mm/min,温度25℃)。
(7) 织物手感[9]:由至少5人根据印花织物成品的实际手触感觉,对织物的柔软性进行评定,用适当的文字表述手感情况。5级:非常柔软,4级:柔软,3级:较柔软,2级:较硬,1级:硬。
(8) 织物表观K/S值:在电脑分光测色仪上对印花布进行测试,选取不同点测量,取平均值。
2结果与讨论
2.1 涂料印花色浆配方研究
2.1.1 涂料印花粘合剂用量
颜料依靠粘合剂形成薄膜的粘着力与机械强度,牢固地附着在纺织物表面上。粘合剂用量是涂料印花的关键,若粘合剂的用量不足,焙烘时粘合剂的成膜连续性差,表现为织物的耐摩擦色牢度和手搓牢度差;若用量过多,则织物手感较硬、印花困难、易出现堵网等弊端。在130℃的焙烘温度下焙烘3min,考察不同用量的粘合剂对印花织物性能的影响(见表2)。
表2 粘合剂用量对织物性能的影响
Tab.2 Effect of adhesive contents on fabric
performance
乳液用量/%
耐摩擦色牢度/级
耐皂洗色牢度/级
手搓牢度
/级
手感
/级
抗粘性
干摩
湿摩
沾色
褪色
0
—
—
—
—
1
5
不粘
5
2
1
4
1
1
4
不粘
10
3
2-3
5
4-5
2
4
不粘
15
3-4
2-3
5
4-5
2
4
不粘
20
4
3
5
5
3
4
不粘
25
4
3
5
5
3
3
略粘
30
4
3-4
5
5
2
2
略粘
由表2可知,随着粘合剂用量的增加,粘合剂膜对颜料的包覆能力增强,织物的各项色牢度明显提高。粘合剂使用过量时,织物表面堆积色浆偏多,薄膜过厚,摩擦系数加大,在进行手搓牢度实验时,更易产生裂纹,且堵网现象明显加剧。因此,从生产成本、印花效果等方面来考虑,聚合物乳液的应该为印花色浆的20%。
2.1.2 增稠剂用量
在涂料印花色浆配方中,增稠剂用量的增加对织物的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度影响不大,但是对手感有较大影响(见表3)。由表3可知,随着增稠剂用量增多,织物的花纹清晰度提高,但是织物的手感越来越差。因此,综合考虑选择增稠剂用量为印花色浆的4%。
表3 增稠剂用量对织物性能的影响
Tab.3 Effect of thickener contents on fabric
performance
增稠剂用量/%
耐摩擦色牢度/级
耐皂洗色牢度/级
手搓牢度
/级
手感
/级
干摩
湿摩
沾色
褪色
1
3
2-3
5
5
1
5
2
3-4
3
5
5
2
4
4
4
3
5
5
3
4
6
4
3
5
5
3
3
8
4
3
5
5
3
2
2.2涂料印花工艺研究
2.2.1 焙烘温度
温度在焙烘中非常重要。温度升高有利于聚合物大分子中-CH2-OH与织物纤维中的-OH的交联,从而提高印花织物的色牢度,但温度过高,容易使胶膜过度交联,对织物造成一定的损伤,使织物的机械强度下降、织物泛黄、手感变差以及能源浪费。表4是不同的焙烘温度对织物性能的影响。
表4 焙烘温度对织物性能的影响
Tab.4 Effect of baking temperature on fabric
performance
焙烘温度
/℃
耐摩擦色牢度/级
耐皂洗色牢度/级
手感
干摩
湿摩
沾色
褪色
100
3
2
4-5
4-5
4
110
3
2
4-5
5
4
120
3-4
2-3
5
5
4
130
4
3
5
5
4
140
4
3
5
5
3
150
4
3
5
5
3
160
4
2-3
4-5
5
2
由表4可知,焙烘温度升高,印花织物的色牢度增大到一定程度后不再变化或变化很小。130℃时,各项牢度满足要求,且手感较柔软。160℃时,少量大分子链断裂或部分交联被破坏,各项牢度已经开始下降,且手感变差、织物泛黄。从织物的使用与能耗来考虑,焙烘温度130℃为宜。
2.2.2 焙烘时间
增加焙烘时间可以提高胶膜的交联度,间接地提高胶膜的机械强度以及耐水性,同时使增稠剂失去膨胀性能,从而提高织物的色牢度。焙烘时间过长,胶膜的交联度过大,胶膜韧性降低,导致色牢度下降、手感变差。表5是不同的焙烘时间对织物性能的影响。由表5可知,焙烘3min时,各项牢度满足要求,手感也较柔软;之后,随着焙烘时间的增加,印花织物的摩擦色牢度反而有所降低,手感愈差,且耗能费时。因此,宜选择焙烘时间为3min。
表5 焙烘时间对织物性能的影响
Tab.5 Effect of baking time on fabric
performance
焙烘时间
/min
耐摩擦色牢度/级
耐皂洗色牢度/级
手感
干摩
湿摩
沾色
褪色
1
3
1-2
3-4
4-5
4
2
3-4
2-3
4-5
5
4
3
4
3-4
5
5
4
4
4
3
5
5
3
5
3-4
2-3
5
5
3
6
3-4
2-3
5
5
2
2.3 AA对涂料印花性能的影响
亲水性单体AA的引入,不仅能提高乳液的稳定性,增加胶膜与纤维的粘结力,还可以提高涂料印花的色彩鲜艳度。保持其它条件不变,研究AA用量对印花效果的影响,见图1。

图1 AA用量对粘结力和K/S值的影响
Fig.1 Effect of AA contents on cohesive force and K/S value
由图1可知,聚合物乳液制备中无AA时,仅靠乳胶粒子上少量的阴离子乳化剂,很难使乳液稳定;而颜料中有少量的电解质(NaCl等),可能导致乳液破乳,破乳形成的较大颗粒或絮状物会堵塞印花网,通过网孔的色浆不足导致K/S值低。随着AA用量的增加,粘结力曲线先增大后减小,而K/S值上升。这是因为引入了强极性基团-COOH,赋予乳液稳定性和自身增稠性,并且-COOH与织物纤维中的-OH发生反应,改善粘结力,提高色牢度;AA用量过多,胶膜的亲水性增加导致胶膜的成膜速率降低,胶膜的机械强度变差,同时也导致乳胶粒子的直径有所上升。综合考虑,AA用量宜为3%。
2.4 NMA对涂料印花性能的影响
在乳液聚合过程中加入NMA能够提高聚合物乳液的粘度和耐水性,在乳液成膜阶段易形成互穿网络结构,有利于提高材料的机械强度、涂膜的耐水性和化学稳定性,改善乳液反应体系的聚合稳定性及贮存稳定性等。图2是在其它条件不变的情况下,考察了合成乳液中NMA 用量对涂料印花效果的影响。

图2 NMA用量对粘结力和K/S值的影响
Fig.2 Effect
of NMA contents on cohesive
force and K/S value
由图2可知,随着 NMA 用量的增加,粘结力及K/S值呈现先增加后减小的趋势。NMA的增加,织物纤维中的-OH与NMA发生反应,使聚合物的交联密度增加,胶膜的致密性提高,不容易在外力作用下破损,粘结力和色牢度得到进一步提高。但是,NMA用量超过3%,交联密度增加,交联点之间链段的自由运动就受到更大的限制,从而影响胶膜的机械性能,同时也影响织物手感。综合节能及各方面的因素考虑, NMA的用量选为3%。
2.5 堵网性
3结论
(1) 优化的整理工艺:印花(涂料绿4%,乳液20%,增稠剂4%,尿素2%,丙三醇3%,水67%)→烘干(80℃ /5min)
→焙烘(130℃ /3min)→成品。
(2) 聚合物乳液中交联单体NMA、单体AA的用量(占反应单体总质量)均为3%时,印花织物的手感、耐摩擦色牢度以及耐皂洗色牢度等效果较佳。
(3)将自制粘合剂应用于涂料印花,印制的产品不泛黄、手感柔软、色泽清晰、得色量高,且各项牢度均满足要求。
参考文献
[1]
曹同玉,刘庆普,胡金生. 聚合物乳液合成原理 性能及应用[M].化学工业出版社,北京,1999
[2]
大森英三. 功能性丙烯酸树脂[M].化学工业出版社,北京,1995
[3]
吉婉丽,张小丽. 丙烯酸酯类黏合剂无皂乳液聚合[J].印染,2010(1):4-7
[4]
雷生山.常温干燥环保型涂料印花粘合剂的研究[J].中国胶粘剂,2008,17(11):30-34.
[5]
王吉华,刘金树,崔俊巧.关于改善网印粘合剂堵网性能的研究[J].染料工业, 1994,31(2):48-50.
[6]
刘焕彬,董亦森.改善弹性白胶浆印花手感的一些探训[J].广州化工,2004,32(1):11-13.
[7]
王永杰.无皂乳液聚合改性丙烯酸酯粘合剂的研制[D].山东:青岛大学,2009.
[8]
许琦. 聚丙烯酸酯核壳结构涂料印花粘合剂的合成研究[D].安徽:安徽理工大学,2007.
[9]
牛松.聚丙烯酸酯无皂乳液的合成及应用研究[D].陕西:西安工程大学,2010.
聚丙烯酸酯涂料印花乳液的应用性能研究
赵
锦
(西安工业大学北方信息工程学院机电信息系,陕西 西安
710032)
摘
要:采用涂料绿印花,将自制的聚丙烯酸酯类涂料印花乳液作为粘合剂,考察了乳液的应用性能与涂料印花效果。通过单因素实验法,优选出最佳的涂料印花色浆配方与涂料印花工艺, 并研究了功能性单体丙烯酸(AA)与N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)含量对印花织物性能的影响。
关键词:涂料印花粘合剂;焙烘温度;功能性单体;聚丙烯酸酯;色牢度
Study on Application
Property of the Polyacrylate Pigment Printing Emulsion
ZhaoJin
(School of Electromechanica
Information Department, Xi’an Technological University North Institute
Of Information Engineering, Xi’an Shannxi 710032, China;)
Abstract:
The experiments investigated the application
property of the polyacrtlate emulsion as a adhesive and the effect of pigment
printing which using color green. According to the single factor experiment, we
were obtained the best paste formulations and process of pigment printing.
Meanwhile, the experiments showed
that the effect of acrylic
acid (AA) and N-methylol acrylamide (NMA) contents on fabric performance, which
was synthesized emulsion for pigment printing as functional agent.
Keywords: pigment printing adhesives; baking
temperature; functional
monomer; polyacrylate;
color fastness
0前言
涂料印花是利用粘合剂在织物表面成膜的原理,将没有亲和性和反应性的各种色泽的颜料牢固地粘附在纺织物上,再经过焙烘使颜料固定在纺织物表面上,赋予织物各种颜色和图案的印花工艺[1~3]。
本文针对合成的聚丙烯酸酯涂料印花乳液(粘合剂),研究了其用量、焙烘温度、焙烘时间对涂料印花产品性能的影响,同时研究了自制合成乳液中交联单体丙烯酸及功能单体N-羟甲基丙烯酰胺的用量对乳液应用性能的影响,为在实际印花生产中的应用提供一些实验依据。
1实验部分
1.1 实验原料
印花涂料色浆绿,工业品,陕西华润印染有限公司;增稠剂,HY-FS201,青岛海怡精细化工有限公司;尿素,分析纯,天津市恒兴化学试剂制造有限公司;丙三醇,分析纯,天津市富宇精细化工有限公司;标准筛网,120目,浙江上虞市道墟张兴纱筛厂;聚丙烯酸酯涂料印花粘合剂,自制;汰渍洗衣粉,宝洁公司。
1.2 实验仪器
FA2104型电子天平,上海精密科学仪器有限公司;101-2E型电热鼓风干燥箱,上海实验仪器厂有限公司;SW
1.3 涂料印花工艺及配方
(1) 印花工艺
印花→烘干(80℃/5min) →焙烘(110~160℃/1.5~5min)→成品
(2) 印花粘合剂配方[1]
表1 涂料印花粘合剂配方
Tab.1 Formula of coating printing adhesive
涂料绿/% |
粘合剂/% |
增稠剂/% |
水/% |
总质量/% |
4 |
20 |
4 |
72 |
100 |
(3) 印制印花织物
将涤纶布样平放在洁净的玻璃板上,用刮刀板将上述的涂料印花色浆通过印花网均匀涂覆在布样上,再根据指定的工艺条件分别进行处理。
1.4 应用性能测试
(1) 耐干、湿摩擦色牢度:按GB/T3920-2008标准进行测试,按GB251-2008标准进行评级。
(2) 耐皂洗色牢度:按GB/T3921-2008标准进行测试,按GB250-2008标准进行评级。
(3) 手搓牢度[4]:将印花布于0.5%洗衣粉溶液中浸泡1h,然后用手均匀用力地沿横纹方向往返搓洗3min,观察花纹是否有裂纹、脱落以及掉色情况。浸泡温度为(60±2)℃。1级:有严重裂纹、脱落以及掉色明显;2级:有裂纹,脱落及掉色一般;3级:有少许裂纹,无脱落,几乎不掉色;4级:无裂纹,无脱落及不掉色。
(4) 堵网性能[5]:将印花色浆在120目的标准筛网上来回刮一次,再将筛网放于30℃~35℃的烘箱中烘10~15min,然后用自来水冲洗筛网,观察筛网的孔眼被堵塞的情况,以此判断印花乳液的堵网性能。
(5) 抗粘性[6~7]:将印花布对折四次,放在60℃烘箱4h,根据是否粘连来判断其抗粘性。
(6) 粘结力[8]:在宽25mm,长150mm的两块纯棉布条上分别均匀地涂上一层乳液,使其粘合,室温晾干后在100℃的烘箱中烘4min,然后在拉伸试验机上测180度粘结力(单位N,拉伸速度为500mm/min,温度25℃)。
(7) 织物手感[9]:由至少5人根据印花织物成品的实际手触感觉,对织物的柔软性进行评定,用适当的文字表述手感情况。5级:非常柔软,4级:柔软,3级:较柔软,2级:较硬,1级:硬。
(8) 织物表观K/S值:在电脑分光测色仪上对印花布进行测试,选取不同点测量,取平均值。
2结果与讨论
2.1 涂料印花色浆配方研究
2.1.1 涂料印花粘合剂用量
颜料依靠粘合剂形成薄膜的粘着力与机械强度,牢固地附着在纺织物表面上。粘合剂用量是涂料印花的关键,若粘合剂的用量不足,焙烘时粘合剂的成膜连续性差,表现为织物的耐摩擦色牢度和手搓牢度差;若用量过多,则织物手感较硬、印花困难、易出现堵网等弊端。在130℃的焙烘温度下焙烘3min,考察不同用量的粘合剂对印花织物性能的影响(见表2)。
表2 粘合剂用量对织物性能的影响
Tab.2 Effect of adhesive contents on fabric
performance
乳液用量/% |
耐摩擦色牢度/级 |
耐皂洗色牢度/级 |
手搓牢度 /级 |
手感 /级 |
抗粘性 |
||
干摩 |
湿摩 |
沾色 |
褪色 |
||||
0 |
— |
— |
— |
— |
1 |
5 |
不粘 |
5 |
2 |
1 |
4 |
1 |
1 |
4 |
不粘 |
10 |
3 |
2-3 |
5 |
4-5 |
2 |
4 |
不粘 |
15 |
3-4 |
2-3 |
5 |
4-5 |
2 |
4 |
不粘 |
20 |
4 |
3 |
5 |
5 |
3 |
4 |
不粘 |
25 |
4 |
3 |
5 |
5 |
3 |
3 |
略粘 |
30 |
4 |
3-4 |
5 |
5 |
2 |
2 |
略粘 |
由表2可知,随着粘合剂用量的增加,粘合剂膜对颜料的包覆能力增强,织物的各项色牢度明显提高。粘合剂使用过量时,织物表面堆积色浆偏多,薄膜过厚,摩擦系数加大,在进行手搓牢度实验时,更易产生裂纹,且堵网现象明显加剧。因此,从生产成本、印花效果等方面来考虑,聚合物乳液的应该为印花色浆的20%。
2.1.2 增稠剂用量
在涂料印花色浆配方中,增稠剂用量的增加对织物的耐摩擦色牢度和耐皂洗色牢度影响不大,但是对手感有较大影响(见表3)。由表3可知,随着增稠剂用量增多,织物的花纹清晰度提高,但是织物的手感越来越差。因此,综合考虑选择增稠剂用量为印花色浆的4%。
表3 增稠剂用量对织物性能的影响
Tab.3 Effect of thickener contents on fabric
performance
增稠剂用量/% |
耐摩擦色牢度/级 |
耐皂洗色牢度/级 |
手搓牢度 /级 |
手感 /级 |
||
干摩 |
湿摩 |
沾色 |
褪色 |
|||
1 |
3 |
2-3 |
5 |
5 |
1 |
5 |
2 |
3-4 |
3 |
5 |
5 |
2 |
4 |
4 |
4 |
3 |
5 |
5 |
3 |
4 |
6 |
4 |
3 |
5 |
5 |
3 |
3 |
8 |
4 |
3 |
5 |
5 |
3 |
2 |
2.2涂料印花工艺研究
2.2.1 焙烘温度
温度在焙烘中非常重要。温度升高有利于聚合物大分子中-CH2-OH与织物纤维中的-OH的交联,从而提高印花织物的色牢度,但温度过高,容易使胶膜过度交联,对织物造成一定的损伤,使织物的机械强度下降、织物泛黄、手感变差以及能源浪费。表4是不同的焙烘温度对织物性能的影响。
表4 焙烘温度对织物性能的影响
Tab.4 Effect of baking temperature on fabric
performance
焙烘温度 /℃ |
耐摩擦色牢度/级 |
耐皂洗色牢度/级 |
手感 |
||
干摩 |
湿摩 |
沾色 |
褪色 |
||
100 |
3 |
2 |
4-5 |
4-5 |
4 |
110 |
3 |
2 |
4-5 |
5 |
4 |
120 |
3-4 |
2-3 |
5 |
5 |
4 |
130 |
4 |
3 |
5 |
5 |
4 |
140 |
4 |
3 |
5 |
5 |
3 |
150 |
4 |
3 |
5 |
5 |
3 |
160 |
4 |
2-3 |
4-5 |
5 |
2 |
由表4可知,焙烘温度升高,印花织物的色牢度增大到一定程度后不再变化或变化很小。130℃时,各项牢度满足要求,且手感较柔软。160℃时,少量大分子链断裂或部分交联被破坏,各项牢度已经开始下降,且手感变差、织物泛黄。从织物的使用与能耗来考虑,焙烘温度130℃为宜。
2.2.2 焙烘时间
增加焙烘时间可以提高胶膜的交联度,间接地提高胶膜的机械强度以及耐水性,同时使增稠剂失去膨胀性能,从而提高织物的色牢度。焙烘时间过长,胶膜的交联度过大,胶膜韧性降低,导致色牢度下降、手感变差。表5是不同的焙烘时间对织物性能的影响。由表5可知,焙烘3min时,各项牢度满足要求,手感也较柔软;之后,随着焙烘时间的增加,印花织物的摩擦色牢度反而有所降低,手感愈差,且耗能费时。因此,宜选择焙烘时间为3min。
表5 焙烘时间对织物性能的影响
Tab.5 Effect of baking time on fabric
performance
焙烘时间 /min |
耐摩擦色牢度/级 |
耐皂洗色牢度/级 |
手感 |
||
干摩 |
湿摩 |
沾色 |
褪色 |
||
1 |
3 |
1-2 |
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2.3 AA对涂料印花性能的影响
亲水性单体AA的引入,不仅能提高乳液的稳定性,增加胶膜与纤维的粘结力,还可以提高涂料印花的色彩鲜艳度。保持其它条件不变,研究AA用量对印花效果的影响,见图1。
图1 AA用量对粘结力和K/S值的影响
Fig.1 Effect of AA contents on cohesive force and K/S value
由图1可知,聚合物乳液制备中无AA时,仅靠乳胶粒子上少量的阴离子乳化剂,很难使乳液稳定;而颜料中有少量的电解质(NaCl等),可能导致乳液破乳,破乳形成的较大颗粒或絮状物会堵塞印花网,通过网孔的色浆不足导致K/S值低。随着AA用量的增加,粘结力曲线先增大后减小,而K/S值上升。这是因为引入了强极性基团-COOH,赋予乳液稳定性和自身增稠性,并且-COOH与织物纤维中的-OH发生反应,改善粘结力,提高色牢度;AA用量过多,胶膜的亲水性增加导致胶膜的成膜速率降低,胶膜的机械强度变差,同时也导致乳胶粒子的直径有所上升。综合考虑,AA用量宜为3%。
2.4 NMA对涂料印花性能的影响
在乳液聚合过程中加入NMA能够提高聚合物乳液的粘度和耐水性,在乳液成膜阶段易形成互穿网络结构,有利于提高材料的机械强度、涂膜的耐水性和化学稳定性,改善乳液反应体系的聚合稳定性及贮存稳定性等。图2是在其它条件不变的情况下,考察了合成乳液中NMA 用量对涂料印花效果的影响。
图2 NMA用量对粘结力和K/S值的影响
Fig.2 Effect
of NMA contents on cohesive
force and K/S value
由图2可知,随着 NMA 用量的增加,粘结力及K/S值呈现先增加后减小的趋势。NMA的增加,织物纤维中的-OH与NMA发生反应,使聚合物的交联密度增加,胶膜的致密性提高,不容易在外力作用下破损,粘结力和色牢度得到进一步提高。但是,NMA用量超过3%,交联密度增加,交联点之间链段的自由运动就受到更大的限制,从而影响胶膜的机械性能,同时也影响织物手感。综合节能及各方面的因素考虑, NMA的用量选为3%。
2.5 堵网性
3结论
(1) 优化的整理工艺:印花(涂料绿4%,乳液20%,增稠剂4%,尿素2%,丙三醇3%,水67%)→烘干(
(2) 聚合物乳液中交联单体NMA、单体AA的用量(占反应单体总质量)均为3%时,印花织物的手感、耐摩擦色牢度以及耐皂洗色牢度等效果较佳。
(3)将自制粘合剂应用于涂料印花,印制的产品不泛黄、手感柔软、色泽清晰、得色量高,且各项牢度均满足要求。
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作者简介:赵锦(1986-),女,汉族,陕西富平人,硕士,助教。单位:西安工业大学北方信息工程学院,研究方向:高分子材料与工程。
项目来源:西安工业大学北方信息工程学院2013年度院长科研基金资助项目(YZ1303)。
E-mail:haifeng860625@163.com
通讯作者:赵锦
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