2.特种涂料技术
采用微胶囊黏合剂的涂料为特种涂料,特种涂料印花的机理,一是应用新型包覆涂料(即微胶囊颜料)来印花,降低黏合剂的用量;二是微胶囊黏合剂在纤维表面不会形成连续薄膜,只需在颜料外层包覆一薄层黏合剂,就可以将颜料黏着在织物纤维表面。既减少了黏合剂用量,也提高了黏着力(牢度)。
特种涂料在织物上的黏结过程包括静电吸附力、扩散力、机械咬合力和化学键形成,纺织品等多孔性材料在与涂料的黏结过程中,存在各种作用力,但作用类型和大小略有不同。而常规涂料印花黏合剂与颜料的混合是一种分散体系,不能将颜料颗粒完全包覆和黏着,而特种涂料印花用黏合剂和颜料形成了微胶囊颗粒,使黏合剂固化后不是形成连续薄膜,而是以网点状颗粒固着在纤维上,所以,印花织物的手感和透气性均好于常规印花方法。这种包覆涂料印花实质上就是颜料微胶囊印花,其优点是显而易见的。它以颜料为芯材、黏合剂为壁材,利用乳液聚合法原理制备颜料微胶囊,用这种特种涂料印花的耐摩擦牢度比用常规涂料印花的要好,如在浅色底上印花可提高0.5级,达到4~5级,中深色底印花可提高2级左右,达到3~4级。而且织物色泽鲜艳,手感柔软,黏合剂的用量比常规涂料印花低得多。
3.乳液聚合工艺
乳液聚合是一种高分子聚合工艺,织物涂料印花黏合剂中,用于取代大部分黏合剂的聚合乳液中,聚丙烯酸酯乳液占绝大多数,用聚丙烯酸酯乳液聚合法制备颜料微胶囊的方法如下。
乳液聚合体系由4种组分构成:
(1)水或有机溶剂,占总体系质量的60%~70%;
(2)单体,是构成乳液的分散相,占体系总质量的30%~40%;
(3)乳化剂,占体系总量的0.2%~5%,通常使用硬脂酸盐等阴离子表面活性剂或十二烷基酚醚聚氧乙烯或硬脂酸失水山梨醇酯型的非离子表面活性剂;
(4)聚合反应引发剂,占单体质量的0.1%~1%,可以是过氧化物型自由基引发剂或氧化还原型引发剂,要求是分解时易产生自由基的物质,一般可溶解于水相。
把以上4种成分混合搅拌形成乳液或增溶体系后,乳液聚合反应就在含有囊心(颜料颗粒)和增溶单体的表面活性剂胶囊之中进行了。根据使用单体和分散介质的不同,颜料微胶囊可由水相或有机相乳液聚合形成的。
在有机溶剂分散介质中乳液聚合时,表面活性剂形成亲水基向内,亲油基向外的胶囊。在以水为连续相的乳化体系中乳液聚合后,表面活性剂形成亲水基向外,亲油基向内的胶囊,由于表面活性剂胶囊吸收单体形成增溶的胶囊之后,其表面积增加,使增溶胶囊比在胶囊外边存在的单体液滴有更大的比表面积(比表面积=表面积/体积),因此有更高的表面能,引发剂分解形成的自由基扩散进入胶囊,使胶囊中引发单体聚合反应的速度比引发剂水溶液中的单体聚合反应快得多。聚合反应被引发后,胶囊中存在的单体很快聚合成聚合物而被消耗掉;同时,胶囊外的单体又不断扩散补充进入胶囊,使聚合反应连续发生。由于胶囊之外有乳化剂亲水膜保护,胶囊内生成的聚合胶粒能够保持稳定,直到单体全部聚合为止。聚合反应使颜料囊心和反应单体分散成微细(纳米级大小)的粒子,当聚合物分子量增大到一定程度时,就会包覆在颜料囊心的周围,形成颜料微胶囊。这就是乳液聚合形成黏合剂微胶囊的过程。这种印花浆由含有涂料的微胶囊制剂、交联剂(如果原有黏合剂中已加有交联剂组分可不另加)、增稠剂等组成。
特种涂料印花技术在纺织品上的应用已进入逐步完善阶段,为织物印花提供了更为广泛的选择余地,特别是一些中小型印花企业,采用这种新技术,无须购置蒸化、水洗设备,还能提高印花工艺水平和印花质量。
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