概念
織物印花的工藝方法之一。塗料不同於染料,它對纖維沒有直接性。不能和纖維結合,它只是一種不溶性的有色粉末,多半為有機合成物,但也有無機物。它在纖維上“著色”的原理是藉助於一種能生成堅牢薄膜的合成樹脂,固著在纖維、表面,因此它結對各種纖維的織物都能印花。 用塗料而不是用染料來生產印花布已經非常廣泛,以致開始把它當作一種獨立的印花方式。塗料印花是用塗料直接印花,該工藝通常叫做乾法印花,以區別於濕法印花(或染料印花)。
與染料印花的區別
塗料印花區別染料印花顯見,重要區別手感、牢度和鮮艷度。但隨著技術的提高兩者區別在縮小,比如塗料印花手感幾近到達染料印花的程度、塗料印花的鮮艷度也有長足的提高、牢度宜區別看待:活性印花濕摩對比差而塗料印花是可以設法進步,塗料印花的日曬牢度比擬好。
塗料印花分為塗料直接印花、塗料拔染印花兩個大類,塗料印花的廣泛毛病是手感較染料印花差,摩擦、水洗(皂洗)等牢度不好,尤其在深色或特深色印花時,手感與牢度的矛盾更為突出,並一直困擾著眾多的印花工作者,使它在中高檔紡織品上的運用還不是非常廣泛。近十年來,由於高新技術的快速發展,提供了眾多的新資料和新助劑,通過引進、消化、接收工作,在高檔紡織品塗料印花生產中,探索出一些較為切實可行的措施,較好地解決了手感與牢度這對矛盾,並得以勝利地運用在真絲、全棉等纖維製成的非織造布、梭織布及針織布上。
特點
塗料印花助劑由塗料色漿(著色劑)、高分子粘合劑(成膜劑)、糊料(印花載體)及少量添加助劑組成。它們的品質優劣及相互配伍性能決議了印花成品的質量。 塗料印花色漿是由顏料、乳化劑、保濕劑、穩固劑和水等組分經合理的預疏散及研磨工藝製得的穩固漿狀體。一般符合實際利用的塗料色漿必需滿足以下質量請求:
1、具有精良的耐曬、耐氣象牢度曬、耐氣象牢度。
2、具有良好的耐熱穩固性,高溫時不色變、不遷移。
3、著色力高,色澤鮮艷、亮麗。
4、具有化學惰性,耐酸鹼、耐溶劑,耐常用氧化劑和還原劑。
5、與各種常用化學助劑配伍性好。
6、實用各種不同生產裝備的利用,如台板、圓網、平網、均勻軋車及其它染色裝備,耐機械運轉性能良好。
7、其顆粒粒徑散布範疇應在0.25-1.50μm,且含量在80%以上的對比好。
8、印花後各項牢度好。
但塗料印花的手感、色牢度以及環保等依然是核心問題,而且合成出環保型的印花粘合劑,它必需滿足以下請求:形成的膜無色透明,加熱後不會發黃。膜的性質牢固且彈性好,粘著力強,耐水洗及乾洗,耐日曬及老化;織物處置後成膜柔軟、手感好,且不發粘;印花後織物的各項色牢度不低於染料印花尺度。
用塗料而不是用染料來生產印花布已經非常普遍,以致開端把它當作一種獨立的印花方法。塗料印花是用塗料直接印花,該工藝通常叫做乾法印花,以區別於濕法印花(或染料印花)。通過比擬同一塊織物上印花部位和未印花部位的硬度差別,可以區別塗料印花和染料印花。塗料印花區域比未印花區域的手感稍硬一些,也許更厚一點。如果織物是用染料印花的,其印花部位和未印花部位就沒有顯明的硬度差別。深色塗料印花比起淺色或淡色來,很可能手感更硬,更缺少柔性。當檢查一塊存在塗料印花的織物時,應確保反省所有色彩,因為在同一塊織物上,可能同時含有染料和塗料。白色塗料也有用於印花的,這個因素不應被疏忽,塗料印花是印花生產中最價廉的印花方法,因為塗料的印製相對簡略,所需的工藝最少,通常不須要汽蒸和水洗。塗料有鮮艷、豐盛的色彩,可用於所有的紡織纖維。它們的耐光牢度和耐乾洗牢度良好,甚至稱得上優良,因此普遍用於裝潢織物、窗簾織物以及須要乾洗的服裝面料。此外,塗料幾乎不會在不同批次的織物上發生較大色差,而且在罩印時對底色的籠罩性也很好。 隨著不斷的水洗或乾洗,塗料印花會逐漸褪色,繁體字,色彩越來越淡。這是由於在清洗進程中的不斷轉動和攪拌使樹脂粘合劑逐漸脫落所致。一般經過20―30次清洗後,這種印花布就會呈現顯著褪色現象。由於在後收拾歷程中運用樹脂和矽柔軟劑對織物進行處置,因此色牢度得到改善。值得注意的是深色比淺色或淡色更易褪色。
但塗料使織物印花部位手感發硬,淺色時這種情形不太顯明,深色時卻十分突出。塗料並不特殊耐磨,尤其是深色。深色塗料應特殊避免用在諸如家具裝潢織物中。
新工藝
新型塗料印花助劑由以下四大支柱組成:
(1)優良的塗料分散系統(Dystar塗料等);
(2)優良的自交聯型粘合劑系統;
(3)優良的印花糊料系統;
(4)優良的手感牢度調節助劑系統。
塗料印花加工時,要獲得滿意效果,主要取決於這些助劑。傳統的塗料印花產品質量差,通常是採用了未達到新型印花技術標準的化學針織物因其不同於普通的梭織物,印花時會出現許多不同於梭織物的實際問題。
助劑及不合理的印製工藝:
(1)塗料分散系統
經研究後得出的結論是:顏料經大功率異型簡體砂磨機研磨至粒徑分布範圍為0.25—1.5微米之間,於0.25微米,會引起遮光性和色強度的下降。
實際印花時,塗料的選擇,著重於價格、色強度、鮮艷度和牢度特性。經多年的研究我們認為從環保的或不可替代的角度而言當首選Dystar公司的印漂牢(1mperon)系統為妥,大宗的可選用上海生產的塗料。
(2)粘合劑系統
新型的自交聯型粘合劑,絕大多數是PA系列的,少量是PU系列的。無論是哪種粘合劑,在合成及選用時,首先考慮的是如何解決好手感及牢度這一對矛盾的統一問題。其次是膜的透明度,它直接涉及到印花成品的鮮艷度。構成粘合劑的組分和不同單體的類型,及它們對膜的影響,粘合劑必須滿足的重要條件,是在粘著力和內聚力之間取得良好的平衡,粘合劑的膜對織物的粘著力和粘合劑的良好內聚力相一致,這點要求應儘量提高。如果粘著力弱,或它比內聚力弱,則會造成印花的織物表面耐摩擦牢度下降以至產生褪色痕跡,假如內聚力弱,塗料的顆粒就會很容易被摩擦掉。
塗料印花粘合劑在加熱反應時,應在酸性條件(pH值4)下進行。乾熱空氣是最好的固著介質。濕蒸汽或過熱蒸汽均不適合作為固著介質。因為它只能獲得約60—80%的固著效果(由於水解的結果,高溫蒸汽含有100%的水蒸汽),從而造成各項色牢度指標的下降。一般塗料印花粘合劑成膜後的厚度約為5—10微米,肉眼難以觀察。塗料是凝聚沉積在膜里的,所以粘合劑的吸附力會影響薄膜在纖維上的粘著性的優劣。此過程主要為物理吸附作用並由於氫鍵作用而加強,某些品種的粘合劑,在特定的條件下,甚至對纖維可形成真正的化學鍵,這是由於高分子膜的成膜劑中的特殊反應基團所形成的。我們在合成或選用粘合劑時,除了注意常規指標外,還特別關注它的玻璃化溫度,最低成膜溫度,粒徑細度及其分布範圍,表面張力,耐電解質程度等重要參數。在某種意義上講,比較嚴格地界定了它是不是一隻優良的適合針織物印花的粘合劑,選用PA或PU粘合劑均應視不同織物不同要求而定。
發展方向
特種印花:
技術進一步開發與完善,有發泡立體印花、金銀粉印花、珠光印花 、閃爍印花、仿爛花印花、反光塗料印花、金屬箔印花、塗料罩印、夜花印花、鑽
石印花、變色印花等。
仿爛花印花:
國外(日本、義大利、德國)開發的一種採用特殊的塗料印花漿 ,印製在織物上形成半透明效果的工藝。此印漿的主要組分為聚氨酯,它可以用在
派力司織物、棉華爾紗、錦綸66及羊毛織物上,既可用在白地上,也可用在色地上 ,可增加織物的花色品種。
金屬箔印花:
近年來在國內外市場上十分流行,多用於製作婦女的上衣或裙子 、阿拉伯婦女的頭巾等,具有富麗華貴之感。其工藝不太複雜,只是關鍵性的一種
特殊粘合劑需要進口,且價格昂貴。目前該粘合劑已試製成功,效果與進口相似, 成本只有進口的2/3。
塗料罩印花:
又稱仿拔染印花,是指塗料以直接印花的方式,在染色織物上獲得酷似拔染印花效果的方法。塗料罩印分白罩印和彩色罩印,前者技術比較成熟, 套用比較多,後者雖有產品應市,但往往對地色的遮蓋性以及與色塗料拼混時的發色性或者手感等問題不能很好解決,尤其是大紅色相經常出現失真現象,即黃光大紅變成帶粉色的紅相。解決辦法應採用優質粘合劑,配以顏色失真度最小的底粉製成印花漿,可在深地色織物上印製出手感柔軟、牢度好的仿拔染印花織物。 閃爍印花:是在織物上印製帶有閃爍金屬光澤的花型,它能在一些起絨織物或輕薄織物、如喬其紗類織物上印製出閃爍金屬光澤的效果,是提高紡織品附加值的一種新穎印花方法。
塗料染色技術的新發展,除連續染色(軋染)和塗料浸染(匹染及成衣染色)方法的研究現套用比較活躍外,近年又發展了一些適合時尚、市場所需要的新工藝即塗料染色印花一步固色法(即塗料染色—烘乾—印花—焙烘)和塗料染色整理一步法(即染色烘乾後的織物經樹脂、防水、拒水、阻燃、塗層等加工後再焙烘的工藝),可大大縮短工藝流程,節約能源,很有發展前途。
探討塗料印花生態環保性的技術套用
從紡織印花行業和其用戶的眼光看,儘管一些法規和法則增加了企業的生產成本,在某種程度上削弱了產品的市場競爭力,但通過實踐認識到這些法規和法則是必要的,並提供了一種機會即企業按照對人體、環境和生態最合適的目標與技術條件來研究產品的配方和生產技術,最終必將會節約生產成本。不僅如此,在後配額時代隨著國際市場一體化進程不斷加快,僅僅依靠穩定、一流的產品品質還不足以使企業順利進入廣闊的國際市場,為了與國際市場儘快接軌,企業必須做到:
(1)產品質量要上新台階,它包括產品本身的技術質量,還要實現清潔生產和環境保護,滿足國內外消費者對綠色生態紡織品的需要;
(2)企業要提高創新能力,產品質量也需要創新;
(3)企業要提高快速反應能力,產品的行銷能力企業的決策能力、質量的創新能力都需要快速。這就要求紡織印花行業注意在生產加工時的廢水和排出廢氣方面以及被加工的印花紡織品對人體的毒物學行為方面存在的問題。
目前,比較印花紡織品及其生產方法的環境和生態負荷有六個因素即原材料消耗、能量消耗、土地利用、在空氣與水和土壤中的排放、危險物質的使用、可能產生的危險(例如運輸和使用等),用上述六個因素對紡織品印花的方法進行環境和生態負荷分析,設定最高的環境和生態負荷值為1,所有印花方法的環境和生態負荷值在0~1之間,大量實驗研究和生產實踐證明,塗料印花方法的能耗、原材料消耗以及對土地的要求都要比使用得較多的活性染料印花低,這是因為塗料印花後取消了後洗滌工序、減少了產生環境和生態負荷的源泉、減少了廢水和發生事故的危險性。顯然,由於塗料印花具有下列四個突出的特點:
(1)在寬闊的範圍包括色澤、手感和牢度等幾乎不再與活性染料印花的水平相區別;
(2)低的環境和生態負荷,節能節時又比較安全。
(3)較低的生產成本和簡單的生產工藝;
(4)適用性強,不僅能得到要求的印花效果,而且幾乎毫無疑問地適用所有的纖維類型;
因此套用面不斷擴大,再加上其生態保護性能不斷提高,今天已達到了一個很高的技術水平而獲得在印花紡織品中的主導地位。據統計,在當今全世界的印花織物中塗料印花超過了55%(活性染料印花占24%、還原染料印花的比例不到5%等),其中,美國占80%,印度為60%,我國約為20%。雖然塗料印花有許多生態保護上的優點,但也存在著一系列值得注意的重要問題。
一、在生產過程中產生的廢水裡的生態問題
塗料印花過程是用適當的有機物質經過處理在纖維上形成樹脂薄膜,將顏料固著在纖維上。此中適當的有機物質包括塗料印花色漿、增稠劑、粘合劑以及其它添加劑如柔軟劑、消泡劑、防腐劑、固著劑、尿素、乙二醇等。這些有機物質在塗料印花過程中會不同程度地進入廢水中,因此在廢水中含有的重要物質根據它們的產生源泉可概括如下:
1、礦物油
產生源泉:汽油、糊狀合成增稠劑、柔軟劑、消泡劑。
2、重金屬
產生源泉:染料顏料、金屬顏料、白顏料。
3、烷基酚聚氧乙烯醚
產生源泉:乳化劑、粘合劑、柔軟劑。
4、可吸附有機鹵化物
產生源泉:染料顏料。
上面已經述及,相對於用染料對織物印化而言,塗料印花取消了印花後洗滌工序,這是其主要的生態保護優點之一,這樣在塗料印花生產過程中除了印花機器洗滌用水外,樣板和色漿桶不再發生水的消耗,而且通過機器洗滌水完善化,也能明顯節約用水。至於多餘的印花湖在已開發國家是不允許也不應該排入廢水中,因此塗料印花生產過程中產生的廢水量一般比較小。在重金屬(除了青銅之外)和可吸附有機鹵化物方面存在的問題已在相當大程度上得到了解決。在廢水中的礦物油主要是使用了糊狀合成增稠劑之故。眾所周知,最早使用水溶性天然膠為增稠劑,由於用量太高,使手感粗硬,因此使用價值不大。