【集萃網(wǎng)觀察】涂料印花是指使用高分子化合物(粘合劑)在織物上形成薄膜,把沒有親和性和反應(yīng)性的顏料固著在織物上的印花方法。和通過活性染料染色相比,涂料印花印制過程中不會(huì)產(chǎn)生大量的污水,使它逐漸成為多種織物(如:機(jī)織物、針織物、毛巾、床單、裝飾布等)印制花紋的重要方法,尤其是加人wTo后,我國(guó)的紡織品在世界市場(chǎng)上的優(yōu)勢(shì)更為突顯,為涂料印花的發(fā)展提供了一個(gè)開闊的空間。隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)保的重視,特別是歐美各國(guó),己經(jīng)制訂了嚴(yán)格的紡織生態(tài)標(biāo)準(zhǔn),其中對(duì)易使人體致癌的游離甲醛有明確的限定,如果不依照這些規(guī)則將會(huì)直接影響著我國(guó)紡織品與服裝的出口。日前目?jī)?nèi)生產(chǎn)的大多數(shù)粘合劑仍以N一羥甲基丙烯酰胺為交聯(lián)單體。使用時(shí)會(huì)釋放出對(duì)人體及環(huán)境有害的游離甲醛。但N一羥甲基丙烯酰胺叉恰恰是最為廉價(jià)易得的交聯(lián)單體,而且它能有效地提高印花粘合劑的耐水洗和耐磨擦牢度。因此,研制出具有相同或者更好性能的環(huán)保粘合劑是我們這些印染和助劑行業(yè)科技工作者致力的方向。
本文選用自制反應(yīng)性單體M替代常用的N一羥甲基丙烯酰胺,合成出一種新的環(huán)保型粘合劑3A。其性能優(yōu)越,印花織物手感柔軟,各項(xiàng)摩擦牢度及印花指標(biāo)都達(dá)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
1試驗(yàn)部分
1.1原材料
主單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯,輔助單體為丙烯酸等,自制反應(yīng)性單體M,乳化劑有陰離子Cl和非離子Q兩種混合使用,碳酸氫鈉,過硫酸鉀,去離子水。
1. 2制備方法
采用半連續(xù)滴加聚合法。在乳化釜中,先加人部分去離子水、復(fù)合乳化劑、碳酸氫鈉和單體快速攪拌進(jìn)行預(yù)乳化,繼續(xù)攪拌15 n血,備用。反應(yīng)釜中,加入去離子水,復(fù)合乳化劑,種子攪拌15 miIl后,在反應(yīng)釜的夾道中通人蒸汽升溫。當(dāng)溫度升到75℃左右時(shí)加人一部分的過硫酸鉀進(jìn)行種子聚合,待乳液出現(xiàn)明顯藍(lán)光且溫度穩(wěn)定在87℃后,繼續(xù)滴加剩余預(yù)乳化液并同時(shí)滴加過硫酸鉀溶液2 5h到3 h,乳化液滴畢繼續(xù)攪拌并保溫1 h使單體反應(yīng)徹底,降溫、加入氨水,過濾出料,得到涂料印花粘合劑3 A。
l. 3主要性能舅試
外觀:目測(cè)法
固含量:重量法
表觀粘度:25℃,NDJ一1粘度計(jì)4#轉(zhuǎn)子
pH值:pH計(jì)
手感:手摸法測(cè)定
摩擦牢度:GB415—78
水洗牢度:FJN 476-80
穩(wěn)定性:1:4的水稀釋,2000轉(zhuǎn)份,離心分離,30min后觀察是否有分層或破乳
游離甲醛:GB 18582—2001B
1.4應(yīng)用
1.4.1織物 純棉印花布。
1 4.2印花處方
涂料紅/g 8
3A粘合劑/g 10
A幫漿/g .82
2結(jié)果與討論
2.1單體組份
采用兩種或兩種以上不同特性的單體進(jìn)行共聚,可以獲得綜合性能優(yōu)良的產(chǎn)品[“,目前常用的軟單體有丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸乙酯(EA)和丙烯酸2一乙基己醋(2 Em),硬單體有甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸甲酯(MA)、苯乙烯(sr)、醋酸乙烯(vAc)、丙烯腈(AN)等。表1中列出了常用單體的共聚物對(duì)皮膜性能的影響。
根據(jù)各種單體的特性,我們選擇了以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯為主單體,另輔以少量的功能性單體M及丙烯酸等單體來進(jìn)行乳液聚合。在進(jìn)行配方設(shè)計(jì)時(shí),一般我們是通過計(jì)算其理論玻璃化溫度來實(shí)驗(yàn)的。玻璃化溫度(Tg)太低會(huì)使粘合劑耐擦性能降低,而玻璃化溫度太高又會(huì)會(huì)使其手感偏硬。經(jīng)綜合考慮,選定了Tg為O℃~一15℃,且單體配比為sT:MMA:BA:M:AA=35:10:50:2:3,可以合成出性能優(yōu)越的涂料印花粘合劑。
2.2乳化劑的用量對(duì)乳液性能的影響
從表2可以看出:在一定范圍內(nèi),隨著乳化劑用量增大,凝聚物減少,但并不是乳化劑越多越好的。復(fù)合乳化劑的用量與乳液性能的關(guān)系如下表所示。
從表2可以看出:隨著乳化劑用量增大,凝聚物減少.當(dāng)乳化劑的量達(dá)到6%時(shí),反應(yīng)無凝聚物產(chǎn)生而且通過了離心分離,濕磨牢度都出現(xiàn)了一個(gè)最大值。但當(dāng)乳化劑的量繼續(xù)增加時(shí),濕磨牢度明顯呈下降趨勢(shì)。這是因?yàn)槿榛瘎┰黾幽芴岣呷橐旱姆(wěn)定性,但乳化劑為水溶性物質(zhì),它殘留在膠膜中必將影響其濕磨牢度舊J?梢姡榛瘎6%時(shí),乳液性能最佳。
3 .3所合成粘合劑的性能測(cè)試結(jié)果及與普通粘合劑的對(duì)比
從表3數(shù)據(jù)可以看出,環(huán)保粘合劑3A的各項(xiàng)乳液性前和普通的非環(huán)保粘合劑的各項(xiàng)性能接近,而且手感和濕磨度都有所提高。
結(jié)語(yǔ)
(1)以苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯為主單體,Tg在0℃~15℃,且單體配比為sr:MMA:BA:M:AA=35:10:50:2:3,可以合成出性能優(yōu)越的涂料印花粘合劑。
(2)乳化劑用量為6%時(shí),產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性和產(chǎn)品的自身性能達(dá)到最佳。
(3)實(shí)驗(yàn)所合成的環(huán)保粘合劑3A的各項(xiàng)乳液性能和普通的非環(huán)保粘合劑的各項(xiàng)性能接近,而且手感和濕磨牢度都有所提高。