涂料印花增稠劑CP的合成及應用性能
鄧洪1,單晴川2,彭志忠3
（1.中南林業科技大學材料科學與工程學院,湖南長沙410004;2.杭州宏華數碼科技股份有限公司,浙江杭州310052;3.佛山傳化富聯精細化工有限公司,廣東佛山528329）
摘要:采用丙烯酸為主要原料合成了陰離子型涂料印花增稠劑CP,并從增稠能力、流變性、耐電解質能力、抱水性以及印制效果方面與其它合成增稠劑進行對比測試。試驗結果表明,增稠劑CP的綜合應用性能較優,是一種高品質的環保型涂料印花增稠劑。
關鍵詞:涂料印花;增稠劑;合成;性能;棉織物
中圖分類號:TS194·443 文獻標識碼:B 文章編號:1000-4017(2009)06-0043-03
0前言
涂料印花技術可應用于各類織物,其印花增稠劑是印花色漿中的重要組分,直接影響著涂料印花的質量和成本。但部分增稠劑由于含有烴類化合物,會帶來生態環保問題[1]。國內外紡織品生態標簽以及一系列法規,均對涂料印花提出了生態環保的要求。因此,從20世紀90年代開始,國內許多科研單位和企業都致力于環保型合成增稠劑的開發與應用[2-6]。合成增稠劑用量少、增稠效果強、觸變性能良好、印制花紋清晰,能部分或全部替代油/水乳化糊,克服乳化糊帶來的污染環境問題。
本試驗研制的增稠劑CP,屬陰離子型合成增稠劑,以下簡單介紹其合成工藝以及在涂料印花工藝中的應用性能。
1試驗
1.1材料
試劑丙烯酸(AA),甲基丙烯酸十六酯(自制),N,N-亞甲基雙丙烯酰胺(MBAM),偶氮二異丁腈(化學純),Span-80(食品級),氨水,白礦油,二甲苯(均為工業級);黏合劑ET(BASF),涂料藍8301(上海泗聯)。
設備NDJ-4旋轉黏度計;BrookfieldDV-Ⅱ+Pr黏度計;Rc-mP200磁棒印花機。
織物規格14.8tex×14.8tex524根/10cm×283根/10cm全棉府綢。
1.2印花增稠劑CP的合成
將適量乳化劑Span-80,引發劑偶氮二異丁腈,共聚單體,二甲苯及白礦油組成油相;氨水中和的丙烯酸和交聯劑MBAM溶于蒸餾水組成水相。
先在乳化釜中加入水相,再加入油相,乳化30min后,抽入反應釜,控制攪拌速率110r/min,在氮氣保護下升溫至60℃引發聚合,最后抽真空將水和二甲苯分離,得到增稠劑CP。
1.3合成增稠劑CP性能測試
測定合成增稠劑CP的增稠性能、流變性、耐電解質性能及抱水性。
1.4涂料印花工藝
色漿處方/(g/200g)
增稠劑3
黏合劑ET60
涂料藍16
水161
工藝流程
配制色漿→印花→烘干(100℃×2min)→焙烘(150℃×3min)
1.5印制性能測試
(1)K/S值、滲透率和色澤不勻度
用電子測色配色儀測定印花織物(大塊面)花紋處的K/S值,計算滲透率和色澤不勻度指標。
(2)印花織物色牢度
按GB/T3920—1997《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》和GB/T420—1990《紡織品耐洗色牢度試驗方法》測試。
2結果與討論
2.1增稠性能
配制不同濃度的增稠劑原糊,用NDJ-4旋轉黏度計4#轉子,于轉速6r/min(室溫)條件下測定其黏度,結果見圖1。
圖1
由圖1可知,合成增稠劑用量不同,黏度會發生較大變化,且隨用量增加而提高。兩種合成增稠劑均具有優異的成糊性能,相同用量下,增稠劑CP比對照樣的增稠能力強。 2.2流變性能
用NDJ-4型旋轉黏度計4#轉子在不同轉速下測定1%用量增稠劑原糊的黏度,結果見圖2。
圖2
由圖2知,兩種合成增稠劑的原糊黏度隨剪切應力增加而急劇下降,顯示出良好的流變性。具該性能的增稠劑的流變性良好,適用于平網和圓網印花。印花原糊的流變性以印花黏度指數PVI值表示,增稠劑CP的PVI值為0.20,對照樣PVI值為0.215。
2.3耐電解質性能
配制質量分數為1.5%的增稠劑原糊,加入不同質量分數的氯化鈉溶液,攪拌均勻,分別用NDJ-4黏度計4#轉子于6r/min條件下測其黏度變化,見圖3。
圖3
陰離子合成增稠劑耐電解質性能普遍較差,加鹽后黏度會明顯下降。由圖3可知,合成增稠劑CP具有較好的耐電解質性能,有利于提高印花色漿的穩定性。
2.4抱水性能
將合成增稠劑配制成1.5%原糊,將帶有刻度的層析濾紙(寬約2cm)垂直插入原糊中,測定一定時間后濾紙上的滲水高度,結果見圖4。
圖4
抱水性能指原糊對水分子的抱合能力。糊料抱水性越好,其中可自由運動構成滲化的游離水就越少,越利于印制精細圖案和清晰花紋。由圖4可知,增稠劑CP表現出更好的抱水性能。 3結論
(1)合成增稠劑CP增稠能力強,具有良好的抱水性和耐電解質性能,與印花黏合劑、涂料及印花助劑相容性好,是制備涂料印花色漿的高效增稠劑。
(2)合成增稠劑CP調制的色漿具有良好的穩定性,印制的花型輪廓清晰、色澤鮮艷、得色量高,各項性能指標較優。
