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蛋白石特種印花工藝簡(jiǎn)析與探討
集萃印花網(wǎng)  2010-04-15 00:00:00
    【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(yè)巖.這種輕質(zhì)頁(yè)巖類由于質(zhì)輕而得名.學(xué)名為蛋白石頁(yè)巖又名硅藻巖.是一種稀有礦石.目前僅在我國(guó)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(dá)277.3cm2/g,吸水率為74.4%,孔徑5~200nm,吸水性強(qiáng),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(fù)離子,凈化空氣,吸濕排汗.改善生活環(huán)境,對(duì)人的身心健康和環(huán)境保護(hù)大有益處。蛋白石由于產(chǎn)地不同,有淺土黃色、白色、灰色、藍(lán)色等多種色澤。蛋白石印花是將蛋白石粉碎研磨(細(xì)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(shí)驗(yàn)部分

    1.1 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)儀器

    Y57IP型摩擦牢度儀.溫州紡織儀器廠;WB-2000IXA型全自動(dòng)測(cè)色色差計(jì).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(shí)驗(yàn)儀器廠

    1.3 測(cè)試方法

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

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

    (3)色差的分析:由于對(duì)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(gè)色度點(diǎn)之間的距離所引起的感覺上的差異.是隨色度點(diǎn)的位置不同而不同的,因此國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)色度學(xué)系統(tǒng)不是等色差空間,不能用兩個(gè)色度點(diǎn)之間的距離來(lái)表示色差。為了能夠簡(jiǎn)單地用色度點(diǎn)之間的距離來(lái)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(lái)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(píng)定用灰色沾色樣卡來(lái)評(píng)級(jí)數(shù),因?yàn)槟Σ晾味戎环志艂(gè)等級(jí),正常實(shí)驗(yàn)用這九個(gè)等級(jí)來(lái)研究是不能很直觀地說明問題。因此,采用測(cè)色色差儀對(duì)摩擦布的沾色色差進(jìn)行測(cè)定,來(lái)代替九個(gè)等級(jí)對(duì)摩擦牢度進(jìn)行評(píng)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(shí)驗(yàn)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(jìn)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(shí)間都會(huì)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(shí)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(shí)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(jì)了L9(33)正交試驗(yàn),見表1。為了克服織物的毛細(xì)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(shí),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(jìn)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(yàn)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(duì)印花的各項(xiàng)牢度、吸附性、釋放負(fù)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(jìn)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(shí)驗(yàn)L9(33)結(jié)果

    通過正交實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)驗(yàn),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(fù)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(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)蛋白石印花色差進(jìn)行分析.得知影響因素的排列順序?yàn)椋赫澈蟿┯昧?A)>增稠劑用量(B)>焙烘溫度(C)。所以,粘合劑用量對(duì)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(jìn)行印花,然后測(cè)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(duì)其保護(hù),很容易在受到較強(qiáng)的機(jī)械力作用時(shí)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(jī)-無(wú)機(jī)復(fù)合材料,在保持有機(jī)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(qiáng)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(xiàng)牢度均有提高.即納米微粒尺寸比表面積大,隨著微粒的粒徑減小.微粒表面的光滑程度也會(huì)相應(yīng)變差.由此形成更多的凹凸不平的原子臺(tái)階.可以增加化學(xué)的接觸面,強(qiáng)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(duì)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(jìn)行印花.加入蛋白石后.由于蛋白石的顆粒比較。圆⒉粫(huì)對(duì)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(dú)特.且孔隙度高,能夠釋放負(fù)離子.對(duì)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(jí).完全可以滿足生產(chǎn)要求。

    來(lái)源:印染在線

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