核壳型无甲醛涂料印花粘合剂乳液的合成与性能（一）_印花胶浆_印花技术

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核壳型无甲醛涂料印花粘合剂乳液的合成与性能（一）

集萃印花网 2009-08-29

【集萃网观察】0前言

涂料印花是借助于粘合剂在织物上形成的树脂薄膜，将对织物没有亲和性和反应性的涂料粘附在织物上来获得所需图案花纹的印花工艺，因此涂料印花既不受织物纤维的限制，也不受织造方法的影响。涂料印花工艺设备简单，印制后织物只需固色而无需水洗，因而适用于各种纤维织物和混纺织物的印花[1]，可印制特殊花纹[2]。涂料印花具有的诸多的优点使其日益受到印染行业青睐，成为用途最为广泛的纺织品印花技术之一。据统计，全球涂料印花织物占印花布总产量在70%以上[3]，涂料印花色浆的配制过程中，粘合剂是必不可少的重要成分，对涂料印花产品的牢度起决定性作用，而且和色浆的印制性能以及产品的手感，色泽有密切关系。因此，粘合剂的性能是涂料印花质量的决定性因素。目前广泛使用的丙烯酸酯系列自交联粘合剂中大部分都含有N-羟甲基丙烯酰胺(NMA)，交联过程中会有产生甲醛，污染环境。因此，要使涂料印花工艺满足环保要求必须开发出环保型粘合剂[4]。近年人们开发了核—壳型乳液粘合剂[5]，将两种或多种单体在一定的条件下采用两步或多步乳液聚合方式制得具有明显层状或相分离结构的乳液[6-8]。Helen Hassander等用透射电镜(TEM)观察核壳乳液的粒子形态[9]，发现其由性质不同的两种或多种单体在一定条件下逐步聚合而成，在0.01μm～0.1μm 的乳胶粒径内完成复合，乳液粒子的内外侧分别富集不同成分的物质而得到非均相复合乳液。据实践反映，这种乳液可以很好地解决堵网及粘辊问题，同时在应用时不会出现甲醛释放的问题。本文通过选择合适的合成工艺与新型交联单体，制备出新型环保型核壳结构乳液粘合剂，研究其应用性能，并与几种常用的商品粘合剂进行了比较。

1 试验

1.1 材料与仪器

试剂丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸、苯乙烯、交联单体CL-1、CL-2，丙三醇、氨水、过硫酸钾、十二烷基硫酸钠（SDS）、尿素均为分析纯，国药集团上海化学试剂公司；涂料黄，宁柏迪有限公司提供；商品粘合剂样品由阿尔贡化学工业贸易公司及德国BASF化学公司提供。

仪器控温水浴锅，电热鼓风干燥箱，定型烘干机，耐洗色牢度仪，耐摩擦牢度试验仪，耐刷洗牢度试验仪，透射电镜，ZS-90粒径分析仪，织物风格评价系统。

1.2 实验方法

1.2.1 核壳乳液的制备方法

将装有搅拌器、回流冷凝管、温度计和恒压滴液漏斗的四口瓶置于有控温装置的水浴中，按配方加入乳化剂(OP-10，SDS)、部分单体(BA，MMA)与部分引发剂升至80℃，至蓝光出现滴加剩余的软单体，升温保温1h，冷却后过滤，再将乳液加入反应釜中升至80℃滴加硬单体(BA、MMA、ST、AA)和交联单体，滴完补加引发剂，并升温至85℃保温反应1 h，冷却后加氨水调pH至7~8，过滤得成品。

1.2.2 乳液的含固量和产率测试

将称量瓶在100℃~105℃下烘干至恒重，精确称量2g左右的试样（m1）于称量瓶中，置于100℃~105℃电热恒温干燥箱中烘至恒重，然后转移至干燥器中冷却30min后准确称量（m2），按Eq.1计算固含量。

固含量（%）=m2/m1×100% （Eq.1）

按所加入的单体对水的比例计算出理论固含量，并根据Eq.2估算聚合反应的产率。

Yield(%)＝（固含量/理论固含量）×100% (Eq.2)

1.3 粘合剂乳液结构与性能测试

1.3.1 乳液粒子的透射电镜观察

将制得的乳液取少量用去离子水稀释到一定倍数，搅拌均匀，待乳液稳定后用镊子将铜网在乳液中浸湿，并在表面滴加2% PTA（对苯二甲酸）进行着色，待铜网表面干燥后，在JEM-1200EX型透射扫描电子显微镜中观察乳液颗粒的结构[10]。

1.3.2 乳液性能测试

粒径：取少量待检测乳液，加入去离子水稀释至一定倍数，应用英国马尔文公司生产的ZS-90粒径分析仪测定粘合剂乳液的粒径及粒径分布。

粘度：采用NDJ-79型锥板粘度计，选择适当的转子测定粘合剂乳液的粘度[11]。

1.3.2 粘合剂甲醛含量测试

首先将所合成的粘合剂按如下工艺处理织物：粘合剂300g/L，二浸二轧纯棉织物→大于100℃烘干→大于150℃焙烘2min。然后按照GB/T2912.1-1998测试织物上甲醛含量。

1.4 粘合剂应用性能测试

1.4.1 涂料印花

粘合剂的涂料印花应用性能测试采用常规工艺，将所合成的粘合剂用于标准棉织物的印花试验，并检测各项牢度和织物风格指标。

工艺步骤：按工艺处方配制色浆→手工印花→预烘（70℃，3min）→焙烘（150℃，3min）。

1.4.2 各项牢度测试

水洗牢度：印花织物的耐洗色牢度按GB/T3921.1-1997《纺织品耐洗色牢度实验方法》在SW-12型仪器上测试，并用色卡评级。

摩擦牢度：印花织物的耐摩擦牢度按GB/T3920-1997《纺织品耐摩擦色牢度实验方法》在YB571Ⅱ型仪器上测试，并用色卡评级。

刷洗牢度：印花织物的耐刷洗牢度按GB/T420-90《纺织品耐刷洗色牢度实验方法》在YB571C型仪器上测试，并用色卡评级。

1.4.3

KES风格仪

裁剪20×20cm的棉织物，扯去多余的边纱，同时在经纬向上做好标记。用手工台板印花印制花纹，预烘（70℃，3min）后焙烘（150℃，3min）。将制备好的样布放入KESFB-2型织物风格仪中进行测试。

来源: 印染在线作者：王银豪,蒋学,俞恒杰,田秀枝,黄丹,王树根江南大学生态纺织教育部重点实验室，江南大学纺织服装学院，江苏无锡

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