1 前言
涂料印花生产简洁,而且可通过粘合剂与织物连接,因此,其范围可以延伸到非色彩的图案印制。目前已开发的“另类”涂料印花有仿珍珠、发光、“出水芙蓉”(有水显示、无水消隐)、“有色有香”(如茉莉图案散发茉莉花香)等。天然珍珠和黄金以其特殊的光泽成为人类装饰用珍品,但因其价格昂贵,较难用于日常衣着面料,且珍珠会发黄,不耐久,也不适合现代生产工艺(如热定形等)。因此探索仿珍珠方法是本项目的目标。
2 机理
首先分析天然珍珠的结构。
A一天然珍珠的构造;B一天然珍珠的发色组成
如图1 A,在珍珠核的周围包覆着多层重叠的碳酸钙和蛋白质。在光线照射下,除一部分吸收和透过外,每层的表面都会反射出光线。由于重叠反射、互相干涉而产生复杂的彩虹光泽,这就是天然珍珠产生“珠光宝气”的原理(如图lB)。根据这个原理,选择光线反射率低的云母作为核心,外层包覆反射率较高的金属层,以形成反差,互相干涉,加上周边的媒体条件,就能形成类似珍珠的光泽(如图2)。
3 钛膜涂料印花
云母有天然生产和人工合成两种,两者组分并不相同。天然产的化学组成为(KMgAlSi3O10 。)F。天然产云母以我国四川省雅安地区出产的品位最高;人工合成的则由北京人工晶体研究所研制,纯度高,但价格也高,难以用于衣着面料生产。人工合成的云母外包覆的金属层一般用二氧化钛烧结而成。其中结晶为锐钛型的折光率为2.5,金红石型的为2.7。这种结晶型能耐老化,不存在天然珍珠的缺点。这种钛膜涂料仿珍珠效果逼真,用它与粘合剂、油/水乳化剂等组成的印花浆可用常规的印花方法印制织物,印后经165~C焙烘3min即成。它在涤棉织物上的各项牢度见表1。
为了丰富印制效果,还可以通过变化云母和钛层的厚度,以及包覆铁膜而制造出两类钛膜涂料,即各种彩虹发光和本身带色。前者有银珍珠、黄珍珠、红珍珠和绿珍珠等品种;后者则有仿黄金涂料等新品种。太阳光由紫、蓝青、绿、黄、橙、红七色组成,日光投射到珍珠涂料时(如图3),由于厚度不同,从而干涉了其中某个颜色的波长,进而发生彩虹般的颜色效果。膜厚较薄时,会反射出黄色的彩虹色,其透过光线则为蓝色互补色;如果膜厚稍厚一点,会反射出红色,其透过的光线则为绿色互补色;若膜厚再厚一点时会反射出蓝色,其透过光线则为黄色互补色;更厚时会反射出绿色,其透过的光线则为红色互补色。
图3 珍珠云母粉的厚度与可见光的各波长的干涉光的关系
由图3知,通过改变钛膜涂料厚度可以控制珍珠色调的变化。
图4 钛膜及铁膜的厚度与色泽变化
图4显示,钛膜和铁膜复合物可制备珍贵的仿黄金涂料。目前印制“雍容华贵”图案使用的“金粉”,是用不同比例的铜锌合金制成的。这类“金粉”在印制过程中很麻烦。首先是不耐高温,如热定形后严重变色,与活性红色染料同印,常常会形成金属络合物而变色。这种络合物系二价铜离子形成,相当稳定,即使用醋酸洗涤也难还原。另外,用“金粉”印制的花布耐气候牢度较差,采用仿黄金涂料就可避免这些麻烦。我们曾用人工氙灯对这些产品照射300 h,然后比较不同品种处理后的反光损失率,结果见表2。
印制时,仿珍珠涂料(珍珠、黄金)使用量不宜太多。因为涂料过多密集会呈不规则状态,即排列不良,如图5所示。其反射的光线由于排列混乱,而无法完全散发出绚丽的珍珠彩虹和黄金色光芒。如何使仿珍珠涂料在印花层中呈现图6所示的多层次平行排列,这与色浆、涂料的比重和粘度等诸多因素有关,这也是成功印制的技术关键。
仿珍珠涂料一般为薄片状结构,调浆时应避免强烈撞击和长时间研磨,防止片体被强大的剪切力、冲击力所粉碎,以降低光泽亮度。仿金涂料的色浆组合同一般钛膜涂料。为了获取更好的效果,钛膜涂料的色浆中也可以加入有色涂料,以产生多种色彩,呈现或反差或统一的效果。