如何准确分析印花糊料的防堵网性能

贾吉敏，张 强，郇路恒，秦益民，2，申培丽，2，张宗亮，刘蕴慧

（1.青岛明月海藻集团有限公司海藻活性物质国家重点实验室，山东青岛 266400；2.青岛海藻生物科技创新中心，山东青岛 266400）

印花糊料是可溶于水或在水中能充分溶胀、分散的亲水性高分子稠厚胶体溶液，是印花色浆中必不可少的成分，决定着印花性能、染料的表面给色量、花纹轮廓的光洁度等，如果糊料性能不佳，会带来诸多问题，如堵网、刀条、色花等［1-4］。

随着印花技术的不断发展，印花设备（平网、圆网）、刮印系统（钢刮刀、橡胶刮刀）和网目种类（丝网、镍网）逐渐增多，对印花色浆的性能提出了更高要求，单一糊料已无法满足生产需要。多种糊料混合使用时，糊料种类的选择和不同糊料比例的调整非常重要，尤其是在高目数、精细花型的印花工艺中。如果糊料选择不当，会发生堵网问题，轻则停车、洗网，影响生产效率；重则导致大量疵品的产生，给公司造成严重的经济损失。虽然有不少文献对印花糊料的基本性能提供了测试方法［5-8］，如黏度、PVI 值、化学相容性、抱水性、耐稀释性、存储稳定性、皮膜强度等，但是目前均未对堵网性能给出好的评价方法。因此，实验室小试阶段如果能够简单、直接地判断糊料的印花效果和防堵网性能的差异，筛选出印制精细且不易堵网的糊料，将会给生产带来方便，有效保证生产效率和降低疵品的发生率。

此前，有研究人员从糊料透网性方面进行了一些发明，例如中国专利202351150U、205538537U 和211528116U 都公开介绍了印花糊料透网性的测试装置［9-11］。该类装置虽然能简单表征糊料的透网性能，但是都存在相同的问题，即测试网下面均无阻力。而长期生产实践发现，堵网问题的发生往往是以下3 种原因中的一种或几种造成的：（1）色浆受到上面刮刀和网下面料的挤压下，经过多次反复刮涂，某个颗粒或几个颗粒受到网面两侧双重挤压而卡在网孔中间；（2）经过多次刮涂，不同糊料之间发生反应，形成缠绕物和絮状物；（3）刮涂过程中摩擦生热，导致水分挥发，色浆表层出现结膜，浆膜无法通过细小网孔。堵网的发生是多因素导致的，因此测试方法与实际生产越接近，测试结果的可靠性越高。

市场现有的糊料种类复杂，印制过程中易出现堵网问题，但无法提前进行糊料防堵网性能的判断，研究并准确模拟印花过程中糊料的变化状态，结合合适的工具，快速判断糊料的防堵网性能，测试结果更加准确和贴近实际生产。

1 实验

1.1 材料与仪器

织物：平纹纯棉织物（40×40，133×72）。试剂：海藻酸钠糊料（青岛明月海藻集团有限公司），糊料A、糊料B（市售），活性染料（工业级）。仪器：DV-I+型旋转黏度计（美国Brookfield 公司），RC-MP2000 磁样印花机（上海一派印染技术有限公司），RH-2000 数字视频显微镜［似空科学仪器（上海）有限公司］，印花网板（自制）。

1.2 实验方法

1.2.1 网板的设计

为了更准确地区分印花糊料堵网的差异性，实验中使用200 目尼龙丝网（也可根据生产需要选择需要的目数），通过感光胶控制网板开孔率，使开孔率呈现递变的模式，并设计粗细不同的线条和圆圈加以辅助判断，网板设计如图1所示。

图1 网板制作示意图

1.2.2 糊料的制备

将一定比例的糊料分散到纯水中，充分搅拌，膨化8 h 以上，然后再加入少量染料（约1%，为了更清楚地观察结果），用纯水将上述含有染料的原糊黏度调整到（7 000±200）mPa·s，测试条件为20 r/min、20 ℃、6号转子。

1.3 防堵网性能的测试

将布样平铺在台面上，放上设计的网板，从一侧倒入适量的待测糊料，调整小样印花机的印制参数（磁棒直径、磁力、速度等），使用磁棒连续来回刮涂5遍，然后抬起网板，将布样取出，置于烘箱中85 ℃烘干，记为1#。紧接着放置第2块布样，按照上述印制方式印制2#、3#、4#等。持续观察印制面料图案的堵网情况，待出现堵网时立即停止（图1 右侧中间细圆圈出现不连续即为堵网）。然后清洗网板，使用另外一种对比糊料进行印制，最终对比相同编号、不同糊料的印制效果。印制流程如图2所示。

图2 印制流程图

方法1：使用目测法，观察相同编号的样品印制图案中细线条和细圆圈出现断线的情况，以及2%开孔率处的得色深浅，细线断线越少，2%处得色越深，则不易堵网，反之则容易堵网。

方法2：用不同糊料印制相同编号的样品，置于视频显微镜下观察，放大倍数为200 倍，统计2%开孔率处印制图案的色点数量和大小，选取多个视野范围，统计色点的数量，色点数量越多，越不易堵网。再利用显微镜软件选取100 个色点测定其直径，使用正态分布对色点直径数据进行统计处理，色点大小越均匀，越不易堵网。

2 结果与讨论

2.1 糊料的指标

由表1 可以看出，使用纯水调节印花糊料的黏度基本相同，使对比更加可靠。

表1 糊料测试结果

2.2 印制参数设定

由表2可知，设计的实验参数压力大、速度低，增大了堵网问题发生的可能性，便于快速判断测试结果。

从印制结果看，糊料B 在印制3#时出现堵网，停止印制；而海藻酸钠糊料和糊料A 均在印制4#时才出现堵网现象，说明在印花过程中糊料B 较海藻酸钠糊料和糊料A 更易造成堵网。

对于海藻酸钠糊料和糊料A 的判断可以通过目测表观颜色来初步判断，海藻酸钠糊料的颜色略深于糊料A，说明糊料A 可能更容易堵网。同时可以借助视频显微镜来统计分析，验证判断结果。

2.3 数据统计与分析

由表3 和图3 可知，海藻酸钠糊料中值为5.86 μm，色点尺寸相对集中，印制清晰度好。糊料A 和糊料B 印制色点的中值分别为5.70、6.26 μm，色点直径大小分布离散，容易堵网。对比样品可以看出，防堵网性能从大到小为海藻酸钠糊料、糊料A、糊料B。

表3 色点数量统计

图3 色点直径正态分布图

3 结论

（1）在相同黏度下对比印花糊料的堵网性能差异，在印制3～4 次即出现了不同程度的堵网现象，可以迅速判断糊料防堵网的优劣。实验选取的3 种糊料中，糊料B 在3#的印制过程中出现了堵网，而海藻酸钠糊料和糊料A 在4#的印制过程中才出现堵网，因此糊料B 的防堵网性能明显差于海藻酸钠糊料和糊料A。

（2）海藻酸钠糊料和糊料A 在相同印制次数出现堵网的现象，首先可以通过目测对比颜色深浅来判断，同时结合布面上色点的形态、直径大小分布来辅助判断。

（3）实验方法与实际印制工艺接近，更好地模拟了大车的生产条件，因此通过该方法选择的糊料产品，可以更好地适应车间生产，对车间降低疵品发生率和提高工作效率具有重要意义。