涤棉混纺织物涂料印花中色浆渗化的原因及防治

纺织品印花的市场趋势表明：涂料印花已在全世界印染行业中占有重要地位，据有关资料显示，20 世纪90 年代，世界上有50％左右产量的印花织物是采用涂料印花工艺印制的，尤其是美国涂料印花所占的比例达到80％左右；西欧地区也占60％；日本比例较低约为10%～15％；我国以涂料印花为主要工艺的印花品种也由原来的20％逐渐上升到了35％。承印物不仅是纯棉织物，且已成为合成纤维及其混纺织物与针织物的主要印花工艺之一。涂料印花是涤棉混纺织物印花中较有发展前途的一种印花工艺，国内外涤棉混纺织物中有70％左右的产品是采用涂料印花方法的。涂料印花的产量在印花织物中所占比例为什么日益增长呢？这是因为涂料印花具有很多优点所致（有关涂料印花的优点在过去不少文章中都有论述，这里不再重复）。随着合成纤维工业的发展，各种合成纤维以及混纺织物的大量生产，不仅对染料印花提出了新的要求，对涂料印花出现的一些技术问题也需要解决。由于涂料本身对纤维没有亲和力，仅靠的是黏合剂的帮助，将涂料机械性地附着在纤维表面上，并形成薄膜，使其着色固着并形成图案且有一定的坚牢度。就涂料印花的原理而言，它适用于所有的纤维印花，所以涂料印花的优越性就显得更为突出。除此之外，为数庞大的服装印花产品，尤其是裁成衣片的印花，一些大中型印花企业又不适宜生产，尤其是在服装不同部位的印花时，平网、圆网自动印花机又无能为力，只能依靠小型印花企业采用手工台板印花，由于众多的小型印花企业大多数没有印花后处理设备（如蒸化及水洗设备）和染料印花技术能力，一般都避开了染料印花方法，首选的就是涂料印花，为此，涂料印花工艺成为当今纺织品印染加工中的一大领域，占有半壁江山。再加之涂料印花工艺简单易学、节约能源、成本低廉、无环境污染，成为广大从业者和企业重视并广泛采用的印花方法。对于习惯采用涂料印花的人来说，往往忽略了涂料印花色浆组分的选择，随意使用涂料印花色浆，结果在印制中就会遇到一些麻烦和棘手的事发生，特别是印制精细花纹时就更容易出现。今天本文介绍的是在涤棉混纺织物涂料印花时，为什么会出现印花花纹边缘渗化、轮廓不光洁的毛病？

涤棉混纺织物是我国在20世纪60年代初期开发的一个品种，该纤维具有挺括、滑爽、快干、耐穿等特点，所以，很快被广大消费者所接受。当前，混纺品种已由原先的65％涤纶与35％棉的比例发展成为65∶35、55∶45、50∶50、20∶80等各种不同比例的混纺织物。其目的是为了迎合不同层次消费者的需求。涤棉纤维织物印花比纯棉纤维织物上印花要复杂一些。这是因为涤纶纤维与棉纤维的物理结构和化学性质存在许多差异之处，在涤棉混纺织物上进行印花时，首先必须引起印花者注意的是其中的涤纶纤维是一种疏水性纤维，当对纯涤纶纤维或是涤棉混纺织物进行涂料印花时，不论采用哪种印花方式，如：手工台板、布动式平网印花或圆网印花，常会发生印花织物边缘出现渗化，使花型轮廓不光洁，往往花纹越精细渗化问题会更为严重。

一、渗化原因的分析
1.涤纶纤维的疏水性：涂料印花色浆均属水相体系或半乳化体系，涂料色浆中的颜料超细颗粒会随着水乳液中的水分子沿着纤维之间的毛细管运动而产生扩散，进而向花纹边缘迁移，造成花纹轮廓不清晰，如图1所示。

从实际应用情况来看，无论是乳化糊还是合成增稠剂，作为涂料印花色浆的原糊来印制涤纶或涤棉混纺织物都会不同程度地产生渗化现象。一般来讲，低固含量的全水相合成增稠剂的渗化现象更为严重，因为低固含量的糊料很容易扩散进入纤维中的毛细管中而造成渗化。影响花纹轮廓清晰度的原因虽然是多方面的，但决定印花糊对印花轮廓清晰度影响的因素主要还是糊料的扩散性能和色浆的可塑性两方面。扩散性是指糊料本身的防毛细能力弱，特别是印制疏水性（如涤棉混纺织物）纤维时，这一因素就显得更加重要。通常，流动性能好的糊料容易产生扩散，高固含量、低黏度的糊料，其扩散性能就较低些，印出的花型轮廓就会清晰些。但在实际生产中往往会发现，有的糊料配制的印花浆虽然稠度较小，但抗渗化的能力反而比稠度较大的其他糊料还要高，这就说明抗渗化能力与糊料的增稠效果没有直接关系。涂料印花糊料均属吸水性聚合物的范畴，其增稠能力与吸水能力有直接关系，有人试验发现：在吸水量相同的情况下，各种糊料的黏度也大不相同，糊料抗渗化性能与糊料中聚合物颗粒吸水后的保水能力有关，即水在聚合物颗粒中的性质有关。水分在糊料中的存在状态有三种形式：⑴与糊料分子氢键相结合而不易游离的结合水；⑵抱合在糊料分子中的抱合水；⑶可以自由运动，构成渗化原因的游离水。
所谓的糊料抱水性也就是说糊料的水合能力，水在抱水性差的糊料中自由运动，便会产生了渗化现象，尤其是在印制疏水性织物时，这种现象便会发生。

2.印花色浆的可塑性：为了保证图案花纹的清晰度，糊料必须具有一定的可塑性，但可塑性不能过高。过高的糊料在调制色浆后，印花时较难完整无缺地充满丝网网孔的各部位，特别是花纹的精细处，进而影响满地花型的印制均匀性。

二、渗化的防治方法
全水性涂料印花系统会经常出现渗化现象，影响花纹轮廓的光洁度。为此，宜采用半乳化涂料印花系统同时在印花浆中加入防止印花色浆渗化的流变性改进助剂，如P r i n t r i t e P M （美国B FGoodrich 公司生产），以提高用合成增稠剂为原糊的印花色浆的流动性能，防止印花色浆的渗化并减轻印花色浆的渗透性能。这也是为什么目前各印染厂还在选用乳化糊作为涂料印花色浆的增稠剂，因为乳化糊在机械的剪切力作用下，其黏度比静态时下降，而当剪切力消除时，又能很快恢复到原来的近似值，因此，乳化糊具有较小的触变性，有利于印制轮廓清晰的花型。乳化糊虽然具有良好的印花性能，但它毕竟是用高沸点白火油、水、乳化剂在高速搅拌下形成的，不仅成本高，并且在印花后烘干或烘焙过程中释放出大量火油烟雾，气味严重，既污染环境又浪费能源，还容易引发火灾。研制开发少溶剂或无溶剂型增稠剂是十分必要的，我国从70年代末开始着手研制抗渗化的专用糊料，如浙江丝绸科学研究院研制出抗渗化专用糊，能有效地防止印花浆渗化的发生。它是用非离子型乳化剂，使油滴快速分散成1μ m以下且粒径分布窄而均匀的细小颗粒，并加入助染剂、手感调节剂等助剂，最后加入低固含量的耐电解质的合成糊，复配成抗渗化的专用糊料，它与半乳化糊的性能对比如见表1。

由辽宁纺织化学研究所研制开发的高清晰度涂料印花增稠剂FS─ 200（丹东恒星精细化工公司生产），一般聚丙烯酸类增稠剂由于具有较高的增稠能力，所以成糊率高，同时又因用量较少，分子间间隙变大，对水及染料小分子的束缚力变弱而使其水分游离出来，导致渗化现象的发生。而增稠剂FS─200正是针对上述问题而开发研制的，经过大量实
验证明，FS─ 200具有优异的增稠性和耐电解质、抗渗化能力，并且具有适宜的流动性，不论在圆网、平网印花中都能适用，同时可作为防渗化剂与其他抱水性差的增稠剂共用，能显著提高印花清晰度，且不会降低黏度和增加印花成本。由于FS─200增稠剂具有印制高清晰度图案及防渗化能力，所以，将它用于高清晰度印花、细线条留白的大面积深色印花、高涤纶比例的涤棉布印花及改善某些增稠剂的抱水性都有非常重要的现实意义。