【集萃網(wǎng)觀察】蛋白石是由方石英、磷英石等組成的嫩江輕質(zhì)頁巖．這種輕質(zhì)頁巖類由于質(zhì)輕而得名．學(xué)名為蛋白石頁巖又名硅藻巖．是一種稀有礦石．目前僅在我國嫩江流域發(fā)現(xiàn)蛋白石礦石具有大量的毛孔狀微孔隙，孔隙度高，其比表面積特別大，可達277.3cm2/g，吸水率為74．4％，孔徑5～200nm，吸水性強，吸附性好．可吸附氯化物、亞硝酸鹽、氰化物、Pb、Hg、As等有害物質(zhì)或元素．并具有較好的脫色和漂白性能。而且能夠釋放負離子，凈化空氣，吸濕排汗．改善生活環(huán)境，對人的身心健康和環(huán)境保護大有益處。蛋白石由于產(chǎn)地不同，有淺土黃色、白色、灰色、藍色等多種色澤。蛋白石印花是將蛋白石粉碎研磨(細度要求：2000~2500目)作為一種涂料，用粘合劑固著在紡織品上。

    1 實驗部分

    1．1 實驗材料

    亞麻布．齊齊哈爾亞麻廠：蛋白石，齊齊哈爾大學(xué)材料研究所：納米粘合劑，齊齊哈爾大學(xué)輕紡學(xué)院：GN型表面活性劑，齊齊哈爾大學(xué)化工學(xué)院。

    1．2 實驗儀器

    Y57IP型摩擦牢度儀．溫州紡織儀器廠；WB-2000IXA型全自動測色色差計．北京康光儀器有限公司；TG328A型分析天平，上海天平儀器廠：HH．S216型恒溫水浴鍋．江蘇省醫(yī)療器械廠：SYQ．DM-SX-28O型電壓力蒸汽箱，上海申安醫(yī)療器械廠：lOl-2型干燥箱．上海市實驗儀器廠

    1．3 測試方法

    (1)摩擦色牢度測定采用GB／T3920—1997標(biāo)準(zhǔn)。

    (2)耐洗牢度測定采用GB／T3921—1997標(biāo)準(zhǔn)。

    (3)色差的分析：由于對色的感覺因人而異，所以色差也因判定者的不同而有差異．因而，色差的定量具有與色的定量相同的重要性。在CIEX-Y色度圖上．兩個色度點之間的距離所引起的感覺上的差異．是隨色度點的位置不同而不同的，因此國際照明委員會(CIE)色度學(xué)系統(tǒng)不是等色差空間，不能用兩個色度點之間的距離來表示色差。為了能夠簡單地用色度點之間的距離來表示色差，并且使所得到的結(jié)果和人眼睛的感覺相一致．則必須把原來的CIE標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)的非等色差空間轉(zhuǎn)換成等色差空間。由于變換方式不同，所以就出現(xiàn)了各種不同的色差[2]色差在O～O．5范圍內(nèi)人的眼睛幾乎沒有感覺．O．5～1．5稍有感覺，1．5～3．O有明顯感覺，3．O～6．0顯著感覺．6．0～12．O非常明顯的感覺。

    摩擦牢度的評定用灰色沾色樣卡來評級數(shù)，因為摩擦牢度只分九個等級，正常實驗用這九個等級來研究是不能很直觀地說明問題。因此，采用測色色差儀對摩擦布的沾色色差進行測定，來代替九個等級對摩擦牢度進行評定，色差值大，牢度低。

    2 結(jié)果與討論

    2．1 工藝參數(shù)的選擇

    本實驗工藝參數(shù)的選擇以干、濕摩擦的摩擦布上沾色色差為指標(biāo)，色差越小越好，即干、濕摩擦牢度越好分別用普通粘合劑和納米粘合劑進行印花．發(fā)現(xiàn)在指標(biāo)相同的情況下．使用納米粘合劑印花．焙烘溫度和焙烘時間都會有一定的降低．其原因是納米粘合劑具有小尺寸效應(yīng)及龐大的比表面、鍵態(tài)嚴(yán)重失配的特性，所以滲透性、吸附性大大增加，給纖維提供了許多活性中心．化學(xué)活性顯著提高．可以降低纖維大分子與粘合劑粘附的活化能．產(chǎn)生催化締合，從而使處理溫度、時間降低，節(jié)省能源。此外，粘合劑用量較少不易成膜，牢度低．但過多時織物手感下降．用量應(yīng)該控制在最佳成膜用量。增稠劑和水的用量可以根據(jù)粘合劑的比例有所改變．防止花紋滲化。平衡各因素的影響，設(shè)計了L9(33)正交試驗，見表1。為了克服織物的毛細管效應(yīng)引起的滲化現(xiàn)象，獲得清晰的花紋．必須在染料溶液或分散液中加入增稠劑．將它們調(diào)成有一定粘度的色漿．通過汽蒸、焙烘成膜。在用非自交聯(lián)型粘合劑時，通常加入交聯(lián)劑．以使粘合劑與纖維分子間交聯(lián)，或者和粘合劑反應(yīng)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)．這樣可以改進蛋白石印花的耐洗和摩擦牢度，提高耐熱和耐溶劑性能。

表1 正交試驗L9(33)方案

在蛋白石印花工藝中．蛋白石是主要成分，用量主要對印花的各項牢度、吸附性、釋放負離子的能力有很大影響。蛋白石是粉塵狀顆粒，滲透到纖維內(nèi)部很難，基本固著在纖維表面。保證摩擦牢度、水洗牢度是非常重要的．為了進一步提高蛋白石向纖維內(nèi)部滲透．改善牢度．印花前用1％的GN表面活性劑溶液浸泡織物．使其吸濕膨脹。

表2 正交實驗L9(33)結(jié)果

    通過正交實驗結(jié)果(見表2)分析．蛋白石印花最佳藝參數(shù)為：焙烘溫度120℃，焙烘時3min，蛋白石用量0．7g/L，水為適量，粘合劑用量0．7g/L，增稠劑用量0．5g/L。根據(jù)經(jīng)典實驗，蛋白石的用量要適當(dāng)，既不能使表面蛋白石過多影響牢度．也不能過少而影響性能由于蛋白石含有大量孔隙．在空氣中可以產(chǎn)生負離子，因此，其用量很重要，在有可能的條件下應(yīng)當(dāng)盡量增加蛋白石的用量．改善紡織品的性能

    2．2 印花色差分析

    通過正交實驗結(jié)果對蛋白石印花色差進行分析．得知影響因素的排列順序為：粘合劑用量(A)>增稠劑用量(B)>焙烘溫度(C)。所以，粘合劑用量對印花工藝的影響最大。

    在最佳工藝參數(shù)條件下．分別用普通粘合劑和納米粘合劑進行印花，然后測試色差和牢度，結(jié)果見表3。由表3可以看出：用納米粘合劑印花其干、濕摩色差比普通粘合劑小的多，干、濕摩擦牢度、水洗牢度提高普通粘合劑的干、濕摩擦牢度、水洗牢度較低．這是由于粒徑較大，印花后在織物淺表層發(fā)生交聯(lián)．沒有纖維對其保護，很容易在受到較強的機械力作用時脫落．還需加交聯(lián)劑，提高印花牢度。而所用的納米粘合劑是二氧化鈦納米的核一殼聚丙烯酸酯類粘合劑．屬于有機-無機復(fù)合材料，在保持有機高分子乳液成膜性好、涂膜透明性和柔韌性優(yōu)良的基礎(chǔ)上．由于二氧化鈦在核殼聚酯上的接枝，可極大的增加粘合劑與纖維接觸的比表面積，從而大大地增強了粘合劑與纖維之間的固著力，而使印花色漿固著在織物上后．耐摩擦、耐水性等各項牢度均有提高．即納米微粒尺寸比表面積大，隨著微粒的粒徑減�。�微粒表面的光滑程度也會相應(yīng)變差．由此形成更多的凹凸不平的原子臺階．可以增加化學(xué)的接觸面，強化牢度，保證印花質(zhì)量。另外，該納米粘合劑有增稠的作用．使增稠劑用量大大降低。

表3 粘合劑對色差及牢度的影響

    注：各粘合劑的工藝參數(shù)完全相同．?dāng)?shù)據(jù)為20次平均值

    濕摩擦牢度高．說明納米粘合劑的耐水性好，成膜致密度較高．硬度高。且利用超微乳型粘合劑進行印花．加入蛋白石后．由于蛋白石的顆粒比較小．所以并不會對印花的色牢度有很大的影響。

    3 結(jié)論

    (1)蛋白石印花工藝新穎、獨特．且孔隙度高，能夠釋放負離子．對紡織品的應(yīng)用性能有很大的改善．是一種符合現(xiàn)代環(huán)保要求的生態(tài)印花工藝。

    (2)使用納米粘合劑印花，摩擦牢度、水洗牢度提高一級．完全可以滿足生產(chǎn)要求。

    來源：印染在線