新型特种增稠剂SP-980P在涂料印花中的应用
2022-01-14初和平张翠翠武丰才
初和平,张翠翠,孙 斌,武丰才
(1.昌邑市荣源印染有限公司,山东潍坊 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,人们就将无机涂料磨碎,和黏合剂一起用于纺织品印花。1920 年,有机涂料分散体应用于印花。1930 年,印花黏合剂得到了发展。第一个涂料印花色浆是1937年出现的油包水型乳化糊,在美国得到迅速发展。这些都是需要以油为基础的助剂。在欧洲市场上,水包油型糊料代替了油包水型糊料。在中国市场上,乳化糊(A 邦浆)曾经是涂料印花的主要增稠剂。1981 年,英国联合胶体发展了ALCOPRINT(阿可印)PTF,在5 年内迅速成为涂料印花合成增稠剂的市场领先者。第一代涂料增稠剂Lyoprint PTF new 和各种国产涂料增稠剂迅速发展,为涂料印花市场做出了重要贡献;后来并购联合胶体增稠剂体系的亨斯迈开发了第二代Lyoprint PT-RV new,巴斯夫公司开发了第二代涂料增稠剂Lutexalâ HIT;亨斯迈开发了第三代没有挥发性有机物(VOC)排放的环保增稠剂Lyoprint ATP-30。杭州桑瑞斯也相继开发出了环保增稠剂SP-980P,广泛用于活性染料印花和涂料印花。
1 印花色浆的基本特性和印制机理
涂料印花使用增稠剂,使印花色浆具有一定的黏度,防止花型渗化,实现高精细度的印花效果;色浆具备一定的流变性,从而使其顺利透网,赋予织物一定量的印花色浆;色浆还具备一定的触变性,即色浆印制在织物上后失去剪切力,黏度迅速恢复,确保花型的精细度[1]。不同的印花增稠剂具有不同的印花精细度,与增稠剂的特性、使用的网目、织物、设备、印花方式等有关。
由图1 可以看出,重力作用使色浆向下和向外移动;毛细管作用使色浆向下沿毛细管进入织物内部;织物内的电解液稀释色浆,因此无法保持花型的外形而失去清晰度,是消极作用。表面张力作用尽量缩小表面,可阻止色浆散开;色浆的弹力尽量维持其原样;黏性减缓运动(但并未停止),使印花保持清晰度,是积极作用。
图1 印花色浆的基本特性
2 涂料印花增稠剂的常见问题
丙烯酸涂料增稠剂代替A 邦浆用于涂料印花,具有增稠能力强、得色浓艳的优点;但因其给浆量大、流变性好,容易出现浮浆问题,平网印花容易出现压板印,圆网印花容易出现鱼鳞斑问题,还容易出现拖色问题;手感粗硬、耗浆量大、耐电解质性能差、花型精细度差,特别是织物含杂质比较多时精细度更差;丙烯酸涂料增稠剂含油量高,焙烘或定形时会排放大量的VOC。
3 新型特种增稠剂SP-980P
新型特种增稠剂SP-980P 是专门针对传统丙烯酸增稠剂存在的各种技术问题而开发的,可改善传统涂料印花增稠剂的常见问题。
3.1 新型特种增稠剂SP-980P 和传统涂料增稠剂的结构设计以及区别
由图2 可以看出,新型特种增稠剂SP-980P 和传统丙烯酸增稠剂的流变性和触变性明显不同。传统增稠剂流变性好,在磁棒或刮刀的剪切力作用下,黏度瞬间下降到很低,因此色浆透网率高、给浆量大、浮浆多,容易产生平网压板印、圆网鱼鳞斑、拖色严重、手感粗硬等问题。而新型特种增稠剂SP-980P 在磁棒或刮刀的剪切力作用下,黏度瞬间下降得比较少,因此给浆量小、浮浆较少,不容易产生平网压板印、圆网鱼鳞斑、拖色等问题,手感柔软。
图2 涂料增稠剂的流变性和触变性
3.2 新型特种增稠剂SP-980P 对传统涂料印花问题的改善
3.2.1 浮浆问题
传统涂料印花容易造成鱼鳞斑(也叫麻点,浊浆)问题,其本质原因是给浆量大[2]。传统涂料增稠剂给浆量大(113 g/m2)、浮浆多,浪费色浆;手感硬;圆网印花鱼鳞斑严重,特别是高密织物;平网压板印严重,特别是高密织物;容易渗透到背面,造成贴布胶贴不牢;后面的网易粘网;易传色;易出现飞点。
由图3 可以看出,传统涂料增稠剂在平网印花机上用于涂料印花时给浆量大,压板印比较严重。
图3 传统涂料增稠剂平网印花的压板印
由图4 可以看出,传统涂料增稠剂在圆网印花机上用于高密面料涂料印花时给浆量大,鱼鳞斑问题比较严重。
图4 传统涂料增稠剂圆网印花的鱼鳞斑问题
由图5 可以看出,传统涂料增稠剂在平网印花机上做涂料印花时色浆黏度高,色浆流动性差,容易出现白条疵病,特别是换浆时比较严重。
图5 传统增稠剂涂料印花在圆网印花机上的白条疵病
新型特种增稠剂SP-980P 给浆量少(96 g/m2)、浮浆少,可节约15%~20%的色浆;手感柔软;高密织物的色花和压板印(鱼鳞斑)很轻;表面给浆,贴布胶贴得牢,对花准确;不易粘网;不易传色;不易出现飞点。
由图6 可以看出,传统涂料增稠剂在刮刀印花机上用于涂料印花时给浆量大;新型特种增稠剂SP-980P的给浆量少。
图6 刮刀涂料印花的给浆量
由图7 可以看出,传统涂料增稠剂在磁棒印花机上用于涂料印花时给浆量大;新型特种增稠剂SP-980P的给浆量少。
图7 磁棒涂料印花的给浆量
由图8 可以看出,传统涂料增稠剂在圆网印花机上用于涂料印花时,给浆量大导致拖色严重;而新型特种增稠剂SP-980P给浆量少,拖色明显减轻。
图8 涂料印花拖色疵病
3.2.2 手感问题
用传统涂料印花增稠剂和新型特种增稠剂SP-980P 各生产了5 个满地花型,使用SP-980P 作为涂料印花增稠剂生产的面料手感明显柔软,只是得色要浅30%左右。实践证明:使用SP-980P 进行涂料印花给浆量少,因此得色浅,但手感柔软。
3.2.3 精细度问题
由图9 可以看出,新型特种增稠剂SP-980P 印制的花型精细度明显比传统涂料增稠剂高。
图9 涂料印花的精细度
3.2.4 VOC 问题
涂料印花增稠剂的VOC 见图10。
图10 涂料印花增稠剂的VOC
传统涂料印花增稠剂含有大量矿物油,因此含有大量VOC,在高温烘干、焙烘、定形过程中会往大气中排放大量的VOC,污染生活和工作环境。
由图10 可以看出,A 邦浆的VOC 排放量最大,传统增稠剂的VOC 排放量也较多,新型特种增稠剂SP-980P的VOC 排放量最少。
4 结论
经半年多的生产实践证明,新型特种增稠剂SP-980P 从源头上改善了传统涂料增稠剂存在的大多数问题,鱼鳞斑、压板印、拖色、手感问题、浮浆问题、精细度问题、白条问题等明显减少,使家纺涂料印花的合格率大幅度提升。新型特种增稠剂SP-980P 是值得推广的环保增稠剂。