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【集萃网观察】蛋白石是由方石英、磷英石等组成的嫩江轻质页岩．这种轻质页岩类由于质轻而得名．学名为蛋白石页岩又名硅藻岩．是一种稀有矿石．目前仅在我国嫩江流域发现蛋白石矿石具有大量的毛孔状微孔隙，孔隙度高，其比表面积特别大，可达277.3cm2/g，吸水率为74．4％，孔径5～200nm，吸水性强，吸附性好．可吸附氯化物、亚硝酸盐、氰化物、Pb、Hg、As等有害物质或元素．并具有较好的脱色和漂白性能。而且能够释放负离子，净化空气，吸湿排汗．改善生活环境，对人的身心健康和环境保护大有益处。蛋白石由于产地不同，有浅土黄色、白色、灰色、蓝色等多种色泽。蛋白石印花是将蛋白石粉碎研磨(细度要求：2000~2500目)作为一种涂料，用粘合剂固着在纺织品上。
1 实验部分
1．1 实验材料
亚麻布．齐齐哈尔亚麻厂：蛋白石，齐齐哈尔大学材料研究所：纳米粘合剂，齐齐哈尔大学轻纺学院：GN型表面活性剂，齐齐哈尔大学化工学院。
1．2 实验仪器
Y57IP型摩擦牢度仪．温州纺织仪器厂；WB-2000IXA型全自动测色色差计．北京康光仪器有限公司；TG328A型分析天平，上海天平仪器厂：HH．S216型恒温水浴锅．江苏省医疗器械厂：SYQ．DM-SX-28O型电压力蒸汽箱，上海申安医疗器械厂：lOl-2型干燥箱．上海市实验仪器厂
1．3 测试方法
(1)摩擦色牢度测定采用GB／T3920—1997标准。
(2)耐洗牢度测定采用GB／T3921—1997标准。
(3)色差的分析：由于对色的感觉因人而异，所以色差也因判定者的不同而有差异．因而，色差的定量具有与色的定量相同的重要性。在CIEX-Y色度图上．两个色度点之间的距离所引起的感觉上的差异．是随色度点的位置不同而不同的，因此国际照明委员会(CIE)色度学系统不是等色差空间，不能用两个色度点之间的距离来表示色差。为了能够简单地用色度点之间的距离来表示色差，并且使所得到的结果和人眼睛的感觉相一致．则必须把原来的CIE标准色度学系统的非等色差空间转换成等色差空间。由于变换方式不同，所以就出现了各种不同的色差[2]色差在O～O．5范围内人的眼睛几乎没有感觉．O．5～1．5稍有感觉，1．5～3．O有明显感觉，3．O～6．0显著感觉．6．0～12．O非常明显的感觉。
摩擦牢度的评定用灰色沾色样卡来评级数，因为摩擦牢度只分九个等级，正常实验用这九个等级来研究是不能很直观地说明问题。因此，采用测色色差仪对摩擦布的沾色色差进行测定，来代替九个等级对摩擦牢度进行评定，色差值大，牢度低。
2 结果与讨论
2．1 工艺参数的选择
本实验工艺参数的选择以干、湿摩擦的摩擦布上沾色色差为指标，色差越小越好，即干、湿摩擦牢度越好分别用普通粘合剂和纳米粘合剂进行印花．发现在指标相同的情况下．使用纳米粘合剂印花．焙烘温度和焙烘时间都会有一定的降低．其原因是纳米粘合剂具有小尺寸效应及庞大的比表面、键态严重失配的特性，所以渗透性、吸附性大大增加，给纤维提供了许多活性中心．化学活性显著提高．可以降低纤维大分子与粘合剂粘附的活化能．产生催化缔合，从而使处理温度、时间降低，节省能源。此外，粘合剂用量较少不易成膜，牢度低．但过多时织物手感下降．用量应该控制在最佳成膜用量。增稠剂和水的用量可以根据粘合剂的比例有所改变．防止花纹渗化。平衡各因素的影响，设计了L9(33)正交试验，见表1。为了克服织物的毛细管效应引起的渗化现象，获得清晰的花纹．必须在染料溶液或分散液中加入增稠剂．将它们调成有一定粘度的色浆．通过汽蒸、焙烘成膜。在用非自交联型粘合剂时，通常加入交联剂．以使粘合剂与纤维分子间交联，或者和粘合剂反应成网状结构．这样可以改进蛋白石印花的耐洗和摩擦牢度，提高耐热和耐溶剂性能。
表1 正交试验L9(33)方案
在蛋白石印花工艺中．蛋白石是主要成分，用量主要对印花的各项牢度、吸附性、释放负离子的能力有很大影响。蛋白石是粉尘状颗粒，渗透到纤维内部很难，基本固着在纤维表面。保证摩擦牢度、水洗牢度是非常重要的．为了进一步提高蛋白石向纤维内部渗透．改善牢度．印花前用1％的GN表面活性剂溶液浸泡织物．使其吸湿膨胀。
表2 正交实验L9(33)结果
通过正交实验结果(见表2)分析．蛋白石印花最佳艺参数为：焙烘温度120℃，焙烘时3min，蛋白石用量0．7g/L，水为适量，粘合剂用量0．7g/L，增稠剂用量0．5g/L。根据经典实验，蛋白石的用量要适当，既不能使表面蛋白石过多影响牢度．也不能过少而影响性能由于蛋白石含有大量孔隙．在空气中可以产生负离子，因此，其用量很重要，在有可能的条件下应当尽量增加蛋白石的用量．改善纺织品的性能
2．2 印花色差分析
通过正交实验结果对蛋白石印花色差进行分析．得知影响因素的排列顺序为：粘合剂用量(A)>增稠剂用量(B)>焙烘温度(C)。所以，粘合剂用量对印花工艺的影响最大。
在最佳工艺参数条件下．分别用普通粘合剂和纳米粘合剂进行印花，然后测试色差和牢度，结果见表3。由表3可以看出：用纳米粘合剂印花其干、湿摩色差比普通粘合剂小的多，干、湿摩擦牢度、水洗牢度提高普通粘合剂的干、湿摩擦牢度、水洗牢度较低．这是由于粒径较大，印花后在织物浅表层发生交联．没有纤维对其保护，很容易在受到较强的机械力作用时脱落．还需加交联剂，提高印花牢度。而所用的纳米粘合剂是二氧化钛纳米的核一壳聚丙烯酸酯类粘合剂．属于有机-无机复合材料，在保持有机高分子乳液成膜性好、涂膜透明性和柔韧性优良的基础上．由于二氧化钛在核壳聚酯上的接枝，可极大的增加粘合剂与纤维接触的比表面积，从而大大地增强了粘合剂与纤维之间的固着力，而使印花色浆固着在织物上后．耐摩擦、耐水性等各项牢度均有提高．即纳米微粒尺寸比表面积大，随着微粒的粒径减小．微粒表面的光滑程度也会相应变差．由此形成更多的凹凸不平的原子台阶．可以增加化学的接触面，强化牢度，保证印花质量。另外，该纳米粘合剂有增稠的作用．使增稠剂用量大大降低。
表3 粘合剂对色差及牢度的影响
注：各粘合剂的工艺参数完全相同．数据为20次平均值
湿摩擦牢度高．说明纳米粘合剂的耐水性好，成膜致密度较高．硬度高。且利用超微乳型粘合剂进行印花．加入蛋白石后．由于蛋白石的颗粒比较小．所以并不会对印花的色牢度有很大的影响。
3 结论
(1)蛋白石印花工艺新颖、独特．且孔隙度高，能够释放负离子．对纺织品的应用性能有很大的改善．是一种符合现代环保要求的生态印花工艺。
(2)使用纳米粘合剂印花，摩擦牢度、水洗牢度提高一级．完全可以满足生产要求。
来源：印染在线
