1　實　驗

　　1.1　材料與藥品

　　1)織物:聚乳酸機織物,188dtex×94dtex,820根/10cm×380根/10cm,經(jīng)退漿處理;滌綸織物,50D/96f,100g/cm2,經(jīng)退漿處理.

　　2)藥品:印漂牢HF系列涂料、粘合劑SeraBinderM2HF(德司達(上海)貿(mào)易有限公司);粘合劑KG2101、增稠劑KG2102(常熟市輻照技術(shù)應用廠);粘合劑AcraminBS(拓納貿(mào)易(上海)有限公司);粘合劑235、粘合劑DF(寧波化工設計研究院);尼龍透明漿801、萊卡410印花漿、架橋劑(北京彩美印染助劑技術(shù)開發(fā)中心);柔軟劑1600(自制);尿素(分析純,國藥集團化學試劑有限公司).

　　1.2　儀器及設備

　　冷等離子體處理設備HD22型,常州新區(qū)世泰等離子體技術(shù)開發(fā)有限公司;織物強力儀HD026N,南通宏大儀器有限公司;電熱恒溫鼓風干燥箱DHG29123A,上海華連醫(yī)療器械有限公司;摩擦/刷洗牢度儀Y571型,浙江溫州紡織儀器廠;電腦測色配色系統(tǒng)MINOLTACM23600D,意大利ORINTEX染色技術(shù)有限公司;篩網(wǎng)100目,刮板.

　　1.3　印花工藝

　　1)工藝流程

　　調(diào)色漿→(織物等離子體前處理)→手工平網(wǎng)印花→烘干(80℃,5min)→焙烘→(柔軟后整理)→織物性能測試

　　2)工藝處方

　　涂料質(zhì)量分數(shù)2%,粘合劑質(zhì)量分數(shù)n1,增稠劑質(zhì)量分數(shù)2%,架橋劑質(zhì)量分數(shù)n2,尿素質(zhì)量分數(shù)2%,水質(zhì)量分數(shù)n3,總量質(zhì)量分數(shù)100%.

　　1.4　測試方法

　　1)斷裂強力測試:根據(jù)GB/T392311—1997《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法》測定印花色條的強力.

　　2)K/S值測試:取印花織物用MINOLTACM23600D型測色配色儀測定其K/S值,用以表征涂料印花色塊的得色量.

　　3)干/濕摩擦牢度測試:參照GB/T3920—1997《紡織品耐摩擦色牢度試驗方法》分別測定印花色條的干、濕摩擦,并用沾色用灰色樣卡評定摩擦布的干、濕摩擦的沾色級數(shù).

　　4)刷洗牢度測試:參照GB/T420—90《紡織品耐刷洗色牢度試驗方法》,采用標準洗滌劑作為實驗試劑,對印花色條往復刷洗50次,水洗晾干,用灰色樣卡評定試樣的褪色級數(shù).

　　5)柔軟性測試:織物印花(印花面積與織物總面積比為1∶5的點綴印花)手感評價參照AATCCEP5—2006標準《織物手感:主觀評定》的方法:通過人手接觸、擠壓,摩擦或其他方式觸摸織物產(chǎn)生的觸覺和印象對織物的柔軟度進行評價.為了更直觀的表達織物柔軟度,用評級的方式表述,5級最好(將未印花織物經(jīng)過柔軟處理后手感作為5級),1級最差.

　　2　結(jié)果與討論

　　2.1　印花粘合劑的篩選

　　表1為7種不同粘合劑的印花效果.采用SeraBinderM2HF,AcraminBS2N,粘合劑235,DF4種粘合劑印花,干/濕摩擦牢度僅達到1～2級,并且手感稍硬.使用尼龍透明漿801,萊卡410印花漿,濕摩擦牢度較好,達到3～4級,但是干摩擦牢度較低,僅為1～2級,并且手感明顯發(fā)硬,同時印花部分有一定的拒水性,破壞了聚乳酸織物特有的吸濕快干的良好性能.綜合考慮牢度和手感的效果,粘合劑KG2101效果較好,干/濕摩擦牢度可以達3級,并且手感較其他粘合劑柔軟,同時可以獲得最深的K/S值.故實驗選擇KG2101作為聚乳酸織物的印花粘合劑.以下對印花工藝的優(yōu)化均采用粘合劑KG2101.

　　2.2　影響印花效果的因素

　　2.2.1　粘合劑用量對印花效果的影響

　　表2為粘合劑用量對印花效果的影響.粘合劑質(zhì)量分數(shù)小于30%時得色較淺,并且牢度較差,這是因為粘合劑用量少,沒有很好的包覆涂料,造成得色較淺,牢度較差.粘合劑質(zhì)量分數(shù)為40%時,得色較好,并且牢度達到3級.繼續(xù)增加粘合劑用量,色深值和牢度均沒有提高,并且過多的粘合劑造成交聯(lián)程度過大,手感變硬.所以綜合印花后測試效果,選擇粘合劑質(zhì)量分數(shù)為40%.

　　2.2.2　焙烘溫度對印花效果的影響

　　織物印花后進行焙烘處理可以使粘合劑發(fā)生交聯(lián)反應,包覆顏料并且固著于織物上.焙烘溫度太低不能使粘合劑發(fā)生充分交聯(lián),溫度太高則造成織物強力下降,手感發(fā)硬,并且造成能源浪費.因此焙烘溫度是影響織物涂料印花牢度的一個主要因素.

　　表3為焙烘溫度對印花效果的影響.可以看出,隨著溫度的提高,印花K/S值沒有很大的變化,但是干/濕摩擦牢度均有一定提高.由斷裂強度的變化可以看出,織物焙烘溫度超過130℃會造成織物斷裂強力的下降,這是由聚乳酸纖維低熔點(170℃左右)的性質(zhì)所決定的.綜合以上分析,選定焙烘溫度為130℃.

　　2.2.3　焙烘時間對印花效果的影響

　　如表4所示,焙烘時間為1min時,K/S值較小,并且摩擦牢度相對較低.焙烘時間太短,粘合劑無法發(fā)生充分的交聯(lián);隨著時間的延長,印花K/S值有所提高,焙烘時間延長至5min時摩擦牢度有所提高,但焙烘時間超過5min,摩擦牢度不會相應的提高.由斷裂強力的變化可以看出,在130℃的條件下焙烘10min,織物的強力亦基本沒有變化.綜合以上分析,選定焙烘時間為5min即可.

　　2.2.4　架橋劑后對印花效果的影響

　　優(yōu)化以上工藝后,為了進一步提高印花牢度,在色漿中加入適當?shù)募軜騽?架橋劑對印花效果的影響如表5所示.將1%的架橋劑加入印花色漿中,可以使干/濕摩擦牢度以及刷洗牢度各提高半級,織物印花手感幾乎沒有變化,這是因為加入適當?shù)募軜騽?可以強化粘合劑皮膜表面的交聯(lián)作用,使交聯(lián)距離縮短,因而提高了印花牢度.

　　2.3　柔軟后整理對印花效果的影響

　　為了進一步改善織物的印花手感,對印花織物進行柔軟后整理.表6為柔軟整理對印花效果的影響.通過柔軟后整理,印花織物手感有一定的改善,織物變得滑爽、豐滿并附有輕盈感,達到4.5級,基本達到織物未印花時的手感效果,同時織物的K/S值基本沒有變化,摩擦牢度和刷洗牢度沒有下降.

　　2.4　HF系列涂料三原色印花效果對比

　　經(jīng)過以上工藝優(yōu)化,利用最佳工藝條件改變涂料種類進行印花,印花結(jié)果如表7所示.HF紅、金黃、藍3種涂料印花后濕摩擦牢度均達到4～5級,干摩擦牢度涂料金黃最好,達到4級,涂料紅和涂料藍均為3～4級.刷洗牢度均達到3～4級以上,手感達到4.5級,基本達到未印花織物的手感標準.

　　2.5　聚乳酸織物涂料印花與滌綸涂料印花效果比較

　　用上述最佳工藝條件對滌綸織物進行印花,并與聚乳酸織物印花效果進行比較,結(jié)果如表8所示.滌綸織物的K/S值遠遠低于聚乳酸織物的K/S值,刷洗牢度及干、濕摩擦牢度比聚乳酸織物低,這是因為滌綸分子主鏈中含有空間位阻較大的苯環(huán),一定程度上阻礙了所選粘合劑在包覆涂料時與織物結(jié)合的緊密性.滌綸織物的印花手感較好,主要是因為聚乳酸織物具有吸濕性,少部分印漿會進入織物內(nèi),紗線被粘合劑粘合造成手感稍差;滌綸的吸濕性差,印漿基本不會進入織物紗線內(nèi)部,這樣對手感是有利的.

　　2.6　冷等離子處理對印花效果的影響

　　在采用最佳工藝條件印花前,對聚乳酸織物進行冷等離子體處理,觀察冷等離子體處理對織物印花的影響,如表9所示.可以看出,經(jīng)冷等離子體處理后印花,K/S值基本沒有變化,但刷洗牢度及干濕摩擦牢度均提高了015～1級.聚乳酸大分子無活性基團,與粘合劑和顏料間不存在鏈的結(jié)合,因此涂料印花牢度相對稍差.通過氧等離子體對聚乳酸織物表面的刻蝕、活化及氧化作用,改善了聚乳酸織物表面的粘著能力,增強其與粘合劑之間的粘結(jié)強力,從而提高印花的牢度.

　　3　結(jié)　論

　　1)采用HF系列涂料,粘合劑KG2101對聚乳酸織物印花,獲得了最佳工藝條件:涂料質(zhì)量分數(shù)2%,粘合劑KG2101質(zhì)量分數(shù)40%,增稠劑KG2102質(zhì)量分數(shù)2%,架橋劑質(zhì)量分數(shù)1%;織物印花后再經(jīng)過80℃,5min烘干,130℃焙烘5min,最后經(jīng)柔軟后整理,可以獲得較好的印花效果.

　　2)冷等離子體處理織物后印花,可以使織物刷洗牢度及干濕摩擦牢度提高015級到1級左右.

　　來源: 董亞楠,李宏偉