以上說法有一定道理。但染料用量少五倍的先天不足問題,有辦法可予補(bǔ)償:1、選擇著色力高的染料;2、將染料顏料化,生成色淀,使不受溶解度和固色率的制約;3、將色淀粉碎至納米級(jí),進(jìn)一步提高色澤濃艷度。
顏料顏色首先決定於它的光吸收特性,決定於化學(xué)本質(zhì),其次決定於顏料粒子的分散度,分散得越細(xì),著色力越強(qiáng)[4]。分散度還與顏料的明度有關(guān),分散愈細(xì)明度越好[17]。陽離子染料的色澤濃艷度堪稱是最好的。印制深、濃色會(huì)變得容易。陽離子染料與磷鎢鉬雜多元酸反應(yīng),可以制得日曬牢度很好的色淀。
在顏料化制造過程中,首先形成許多分子狀態(tài)的顏料,然后成長和聚集成基本粒子(Ultimate Particles)。這些基本粒子一般祗有0.01-0.04μm,由于粒子小,具有很高的表面能,形成強(qiáng)烈的降低表面能量的趨勢,因此很快相互凝聚成為比較牢固而不易分開的α-粒子群,其大小約為0.03-0.06μm然后再聚集為更大的β-粒子群,粒子大小約為0.1-1μm[4]
要得到納米級(jí)的顏料分散體系,可以在合成色原時(shí)采用分散劑,降低色淀的表面能。另一個(gè)方法是采用‘體質(zhì)顏料’制備方法,將溶解好的染料先染附在吸附體質(zhì)上,如氫氧化鋁、碳酸鈣等內(nèi)比表面較高的疏松顆粒中,然后進(jìn)行能使染料生成色淀的反應(yīng),并在合成后將體質(zhì)顏料粉碎。這樣可以得到很高的分散度。
六、關(guān)于色牢度
顏料達(dá)到納米級(jí)分散度時(shí),唯一缺點(diǎn)是日曬牢度降低[4]。
有人發(fā)現(xiàn)連接劑(粘合劑)對顏料的耐曬牢度有重要影響,除了個(gè)別粘合劑本身有日曬泛黃而影響顏料日曬牢度下降之外,一般的合成樹脂都有提高染料日曬牢度的作用。耐曬牢度次序如下:
丙烯酸樹脂>三聚氰胺樹脂>尿醛樹脂>體質(zhì)染料>松香脂
我們熟知,陽離子染料的耐光性特差,而染著在腈綸上時(shí),日曬牢度很好。再聯(lián)系到,用丙烯酸乳液作涂料印花粘合劑時(shí),印花織物一般都不存在日曬牢度不合格的問題。丙烯酸乳液中硬單體一般都采用丙烯腈或甲基丙烯酸甲酯,以提高其在光照和熱處理?xiàng)l件下的穩(wěn)定性,不意,用它作涂料粘合劑時(shí),也能明顯提高顏料的日曬牢度。
深色涂料印花濕摩牢度普遍偏低,噴墨印花屬于深色。有關(guān)納米級(jí)丙烯酸涂料粘合劑的應(yīng)用性能,已有報(bào)導(dǎo)[19]。
涂料配方中顏料和粘合劑粒徑在同一水平時(shí),按空間排列的上下、左右、前后六個(gè)方位,顏料與粘合劑的用料比應(yīng)該是6︰6。由于粘合劑還必須與織物連接,因此,在排列中至少要有一個(gè)方位全部是粘合劑,用料比應(yīng)調(diào)整為6︰7,顏料6、粘合劑7。
分散細(xì)度不同時(shí),顆粒數(shù)與表面積之比,按下式計(jì)算:
△Nd/D=[1/(d/D)]3
△Ad/D=[1/(d/D)]2
△N—顆粒增多倍數(shù);△A—表面積加大倍數(shù);
d—小顆粒直徑;D—大顆粒直徑
顆粒直徑相差10倍,小顆粒的顆粒數(shù)增加1000倍,面積則增加100倍。假設(shè)顏料的粒徑是0.5μm,粘合劑的粒徑是0.05μm,如果用料比還是1︰1的話,相當(dāng)于1000個(gè)粘合劑包圍1個(gè)顏料顆粒,干濕摩和刷洗牢度必然會(huì)有提高。以下是幾個(gè)涂料粘合劑及其印花產(chǎn)品的實(shí)際檢測數(shù)據(jù)。
表1納米涂料粘合劑舉例
NMP納米級(jí)涂料印花粘合劑(總后軍需裝備研究所)[18] | IU-104毫微膠乳樹脂(Rhome-Poulene公司)[19] | |
含固量 | 40%±2% | 30% |
pH值 | 6-8 | 5.5 |
粒徑 | <l00nm | 0.2μm |
表2色牢度舉例
考核標(biāo)準(zhǔn)與指標(biāo)要求(級(jí)) | 涂料印花粘合劑NMP 實(shí)際達(dá)到的指標(biāo)(級(jí))[18] | ||
色牢度 | GB/T411-93 FZ/T5326-97 | OeKo-Tex- Stand 100 | |
干摩 | 2-3 | 4 | 4 |
濕摩 | 1-2 | 2-3 | 3 |
刷洗 | 2 | - | 4 |
七、關(guān)于環(huán)保指標(biāo)
目前大多用自交聯(lián)丙烯酸乳液作粘合劑,自交聯(lián)單體采用羥甲基丙烯酰胺,單體本身含有少量游離甲醛(約占單體的1-3%),用4%單體合成后的乳液(以含固量30%計(jì)),游離甲醛含量在(1.2%×1-3%)范圍,最多不會(huì)超過300PPM,若與顏料用量相等,一平方米織物上有2克粘合劑的話,織物克重以150克/平方米計(jì),則織物上的游離甲醛含量會(huì)小于10PPM。除了嬰兒服,一般都不會(huì)超過環(huán)保指標(biāo)。
由于日曬牢度的原因,取代丙烯酸酯粘合劑的可能性不大。要達(dá)到無甲醛要求,可以用‘他交聯(lián)’丙烯酸單體取代羥甲基丙烯酰胺,并以封閉型水性聚氨酯作交鏈劑[20]。
八、問題討論和設(shè)想
1、數(shù)碼印花的來樣(特別是網(wǎng)絡(luò)傳送的圖片)加工,顏色的符樣難度較大。特別是不同牌號(hào)的墨水和噴墨打印機(jī),互換性極差。因此,要發(fā)展織物數(shù)碼印花,有必要研究和確定織物‘三元基本色’標(biāo)準(zhǔn)。
2、噴墨打印用的是‘三元’混色,顏色不要多,有三個(gè)基本色就行。
3、研制納米級(jí)顏料、粘合劑與化學(xué)穩(wěn)定的聚氨酯交鏈劑,不僅可以提高色牢度,還有利於防止噴嘴堵塞,降低消耗成本。
4、當(dāng)前已成為發(fā)展主流的織物壓電式噴墨印花,以多頭、多嘴、多色辦法來提升印花機(jī)的生產(chǎn)能力。設(shè)備一次性投資與消耗成本加大。從現(xiàn)今報(bào)紙的印制效果來看,將連續(xù)法噴墨方式用于織物印花,很有可能。連續(xù)法噴嘴可以與墨盒分體,噴嘴制作成本低,工作效率高,祗要噴嘴堵塞問題得到解決,它就有很大發(fā)展優(yōu)勢。
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