高热真空牢度的涂料印花工艺

文档序号:129292 发布日期:2021-10-22 浏览:59次 >En<

阅读说明:本技术 高热真空牢度的涂料印花工艺 (Paint printing process with high thermal vacuum fastness ) 是由 徐卫林 王运利 曹根阳 盛丹 潘恒 于 2021-07-20 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种高热真空牢度的涂料印花工艺,包括涂料印花色浆的印花处理和水性聚氨酯乳液的浸轧处理。涂料印花色浆按质量百分比包括:1%~10%的颜料、1%~10%的羊毛纤维粉体、0.5%~1%的硅烷偶联剂KH-560、10%~20%的粘合剂、2%~3%的增稠剂和0.5%~1%的交联剂,余量为溶剂。本发明通过在色浆中添加具有特殊结构的羊毛纤维粉体及偶联剂,并在印花后,浸轧一层水性聚氨酯涂层膜,显著提高了颜料分子的高热真空牢度,解决了有色纺织品在高真空度和高温环境条件下,热真空抽吸颜料分子而产生的颜料升华及迁移色牢度问题。(The invention provides a paint printing process with high thermal vacuum fastness, which comprises the printing treatment of paint printing paste and the padding treatment of aqueous polyurethane emulsion. The pigment printing color paste comprises the following components in percentage by mass: 1 to 10 percent of pigment, 1 to 10 percent of wool fiber powder, 0.5 to 1 percent of silane coupling agent KH-560, 10 to 20 percent of adhesive, 2 to 3 percent of thickening agent, 0.5 to 1 percent of cross-linking agent and the balance of solvent. According to the invention, the wool fiber powder and the coupling agent with special structures are added into the color paste, and a layer of aqueous polyurethane coating film is padded after printing, so that the high thermal vacuum fastness of pigment molecules is obviously improved, and the problems of pigment sublimation and color migration fastness caused by the fact that the pigment molecules are sucked in a thermal vacuum manner under the high-vacuum degree and high-temperature environment of the colored textile are solved.)

高热真空牢度的涂料印花工艺

技术领域

本发明涉及印染技术领域,尤其涉及一种高热真空牢度的涂料印花工艺。

背景技术

涂料印花是借助于印花色浆中粘合剂的作用而将涂料粘附到印制的纤维材料上的一种印花方法。由于其工艺简单,生产流程短,尤其是在涂料印花后一般不需要进行水洗,从而节省了大量的水,并且降低了污染物的排放,是一种清洁环保的生产加工方式,所以深受印染工业的欢迎。

涂料印花色浆的组成中一般含有涂料、粘合剂、增稠剂以及其它助剂和水等主要成分。其中,涂料在涂料印花色浆中提供着色组分,是由有机(或无机)的颜料与相应的分散剂、润湿剂、胶体保护剂、防腐剂等助剂加水经研磨制成的浆状物。在采用涂料印花时,由于涂料中的颜料颗粒不溶于水及常规的有机溶剂,使得涂料对纤维没有直接性,只要保证印花色浆中的粘合剂有足够的粘附性,就几乎能对所有的纤维材料进行印花,可避免颜料印花时采用不同颜料同浆印花带来的问题,为多种纤维混纺产品的印花提供了很好的解决途径,涂料印花工艺尤其适用于涤棉混纺织物的印花。

颜料颗粒的粒径大小一般应控制在0.1~1μm之间,颗粒均匀度要好,个别粗颗粒的粒径不宜超过2μm。颜料颗粒应具有良好的耐热、化学及分散稳定性。由于颜料颗粒是由颜料的晶体堆砌形成,而颜料晶体间以及构成颜料晶体的颜料分子间,主要依靠分子间作用力的方式结合在一起,分子间作用力很弱,在一定的能量条件下,即会摆脱分子之间的相互束缚作用而逸散。随着科学技术的不断发展,有色纺织品的使用环境也逐渐丰富,例如在高热环境下,涂料印花织物在受热时,织物上印制的颜料分子吸收热量,脱离了颜料分子间作用力的束缚作用,从而产生升华现象,使得织物上的颜料因热升华而出现沾污串色等现象。专利CN107841891A公开了一种提高织物涂料印花热升华牢度的色浆配制方法,通过在色浆中添加高耐热性的染色后的蛋白质粉体,减少易生化涂料的比例,从而提高其热升华牢度。但现有技术对于印花色浆处于真空环境下的稳定性的研究还存在欠缺,专门用于提高有色纺织品的耐热真空牢度的技术方案基本还属于空白,而热真空环境相比高热环境更苛刻,因此对色浆的稳定性要求更高。

有鉴于此,有必要设计一种改进的高热真空牢度的涂料印花工艺,以解决上述问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种高热真空牢度的涂料印花工艺,通过在色浆中添加具有特殊结构的羊毛纤维粉体及偶联剂,并在印花后,浸轧一层水性聚氨酯涂层膜,显著提高了颜料分子的高热真空牢度,解决了有色纺织品在高真空度和高温环境条件下,热真空抽吸颜料分子而产生的颜料升华及迁移色牢度问题。

为实现上述发明目的,本发明提供了一种高热真空牢度的涂料印花工艺,包括涂料印花色浆的印花处理和水性聚氨酯乳液的浸轧处理;其中,所述涂料印花色浆按质量百分比包括:1%~10%的颜料、1%~10%的羊毛纤维粉体、0.5%~1%的硅烷偶联剂KH-560、10%~20%的粘合剂、2%~3%的增稠剂和0.5%~1%的交联剂,余量为溶剂。

作为本发明的进一步改进,所述羊毛纤维粉体为内部包含间断的髓质层的半细羊毛纤维粉体。

作为本发明的进一步改进,所述羊毛纤维粉体的粒径为30~40μm。

作为本发明的进一步改进,所述羊毛纤维粉体经过如下处理:采用2~8%浓度氨水浸渍10~30分钟,对所述羊毛纤维粉体进行活化。

作为本发明的进一步改进,所述羊毛纤维粉体的添加量与所述颜料的添加量相等。

作为本发明的进一步改进,所述水性聚氨酯乳液的粒径为200~500nm。

作为本发明的进一步改进,所述粘合剂为丙烯酸共聚物,所述交联剂为异氰酸酯与丙烯酸酯的共聚物,所述增稠剂为丙烯酸类增稠剂;所述溶剂为蒸馏水。

作为本发明的进一步改进,所述涂料印花色浆的配制方法包括以下步骤:

S1.将所述1%~10%的颜料、1%~10%的羊毛纤维粉体和0.5%~1%的硅烷偶联剂添加到所述溶剂中,搅拌混合均匀;

S2.然后再向其中加入所述10%~20%的粘合剂、2%~3%的增稠剂和0.5%~1%的交联剂,搅拌均匀,得到所述涂料印花色浆。

作为本发明的进一步改进,在步骤S1中,所述搅拌的速度为600~800r/min,时间为20~30min。

作为本发明的进一步改进,在步骤S2中,所述搅拌的速度为600~800r/min,时间为20~40min。

本发明的有益效果是:

1.本发明提供的高热真空牢度的涂料印花工艺,通过在色浆中添加具有特殊结构的羊毛纤维粉体及偶联剂,并在印花后,浸轧一层水性聚氨酯涂层膜,显著提高了颜料分子的高热真空牢度。其中,利用硅烷偶联剂KH-560,提高颜料分子与羊毛纤维粉体的分散性和结合牢度;利用羊毛纤维粉体的蛋白质分子结构和适量的髓质层结构,能够有效固载颜料分子,使得颜料分子在热真空环境下,不易被负压挤出迁移;利用水性聚氨酯与印花色浆中的羊毛纤维粉体及KH-560产生氢键作用,从而对印花色浆中的颜料起到良好地阻隔防护作用,显著提高了颜料分子的耐热真空牢度,填补了现有技术在耐热真空色浆方面研究的空白,解决了有色纺织品在高真空度和高温环境条件下,热真空抽吸颜料分子而产生的颜料升华及迁移色牢度问题。

2.本发明提供的高热真空牢度的涂料印花工艺,优选经过氨水活化处理的粒径为30~40μm的羊毛纤维粉体,羊毛纤维粉体在氨水的作用下产生微溶解,能够展现出更多的反应性基团,从而提高羊毛纤维粉体的比表面积和表面活性,进而促进羊毛纤维粉体对颜料颗粒的固载,使得颜料分子既能充分固载在羊毛纤维粉体上,又不容易迁移出来,还能保证色浆的均匀性和稳定性,从而显著提高了印花色浆的耐热真空牢度。

3.本发明提供的高热真空牢度的涂料印花工艺,先将颜料、羊毛纤维粉体和硅烷偶联剂混合形成均匀的分散体,羊毛纤维粉体的特殊组成及结构,使得颜料分子能够与其形成稳定的混合染色结构,接着添加粘合剂、增稠剂和交联剂,有助于形成均匀稳定的色浆,提高印花性能,进而提高印花色浆的耐热真空牢度等级。本发明色浆的配制方法简单易操作,可重复性高,便于推广应用,经济效益显著。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合具体实施例对本发明进行详细描述。

在此,还需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在具体实施例中仅仅示出了与本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。

另外,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本发明提供的一种高热真空牢度的涂料印花工艺,包括涂料印花色浆的印花处理和水性聚氨酯乳液的浸轧处理。其中,涂料印花色浆按质量百分比包括:1%~10%的颜料、1%~10%的羊毛纤维粉体、0.5%~1%的硅烷偶联剂KH-560(γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷)、10%~20%的粘合剂、2%~3%的增稠剂和0.5%~1%的交联剂,余量为溶剂。

如此操作,通过在色浆中添加具有特殊结构的羊毛纤维粉体及偶联剂,并在印花后,浸轧一层水性聚氨酯涂层膜,水性聚氨酯能够与印花色浆中的羊毛纤维粉体及KH-560产生氢键作用,从而对印花色浆中的颜料起到良好地阻隔防护作用,显著提高了颜料分子的耐热真空牢度。

所述羊毛纤维粉体优选为内部包含间断的髓质层的半细羊毛纤维粉体。本发明研究结果表明,此种结构的羊毛纤维粉体更有利于固载颜料分子,在热真空环境下,颜料分子不易被负压挤出迁移,稳定性高。这可能是因为含间断的髓质层的半细羊毛纤维粉体的髓质层是有髓毛的中腔,由松散的、不规则形状的角朊细胞所组成,便于固载颜料分子,而且羊毛纤维粉体是由羊毛纤维裁剪为微米级长度的粉体,裁剪后的两端断口也有利于颜料分子的渗透固载,从而提高其耐真空和耐高温牢度。

所述羊毛纤维粉体的粒径为30~40μm。颜料粒径为0.1~1μm。羊毛粉体是羊毛纤维经过机械切割研磨而成,其粒径由长度和细度共同决定,其长度和细度均约为30~40μm。羊毛纤维粉体的长度对色浆的耐热真空牢度也具有重要影响,长度过小则加工难度大,增加了生产成本,而且长度过小时,固载在羊毛纤维粉体中的颜料分子容易从两端端口迁移出来,从而降低其耐热真空牢度;长度较大则可能会导致后续涂料印花织物的摩擦牢度降低,而且裸露在外的断口减少,颜料分子向髓质层的渗透速率及渗透量降低,导致其耐热真空牢度降低。

羊毛纤维粉体优选经过如下处理:采用2~8wt%浓度的氨水将羊毛纤维粉体浸渍10~30分钟,对所述羊毛纤维粉体进行活化。羊毛纤维粉体在氨水的作用下产生微溶解,能够展现出更多的反应性基团,从而提高羊毛纤维粉体的比表面积和表面活性,促进羊毛纤维粉体对颜料颗粒的固载,进而提高耐热真空牢度。

优选地,羊毛纤维粉体的添加量与所述颜料的添加量相等。如此设置,能够最大化的将颜料粒子固载于羊毛纤维粉体中,并能保证色浆的均匀度。由于羊毛纤维粉体的粒径较大,其添加量过多时,可能会降低色浆的显色性能。

通过添加硅烷偶联剂为KH-560,能够提高颜料分子与羊毛纤维粉体的分散性和结合牢度。本发明研究表明,KH-560的效果优于其他偶联剂,这可能归因于环氧基结构易于反应,而且结构简单,分子较小,易于水解。耐热真空牢度结果比KH-550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)和KH-570(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)的牢度高半级。

所述粘合剂为粘合剂UDT(丙烯酸共聚物),所述交联剂为交联剂AF6900(异氰酸酯与丙烯酸酯的共聚物),所述增稠剂为丙烯酸类增稠剂,如PTF糊料。所述溶剂为蒸馏水。

所述水性聚氨酯乳液的粒径为200~500nm。

所述涂料印花色浆的配制方法,包括:

S1.将所述1%~10%的颜料、1%~10%的羊毛纤维粉体和0.5%~1%的硅烷偶联剂添加到所述溶剂中,搅拌混合均匀;

S2.然后再向其中加入所述10%~20%的粘合剂、2%~3%的增稠剂和0.5%~1%的交联剂,搅拌均匀,得到所述涂料印花色浆。

在步骤S1中,所述搅拌的速度为600~800r/min,时间为20~30min。

在步骤S2中,所述搅拌的速度为600~800r/min,时间为20~40min。

通过采用上述技术方案,先将颜料、羊毛纤维粉体和硅烷偶联剂混合形成均匀的分散体,羊毛纤维粉体的特殊组成及结构,使得颜料分子能够与其形成稳定的混合染色结构,接着添加剂粘合剂、增稠剂和交联剂。该涂料印花色浆不仅能牢固地粘附于纺织品表面,颜料分子在热真空环境下还不易升华或迁移,解决了有色纺织品在高真空度和高温环境条件下,热真空抽吸颜料分子而产生的颜料升华及迁移色牢度问题。

实施例1-3及对比例4-6

一种高热真空牢度的涂料印花工艺,包括涂料印花色浆的印花处理和水性聚氨酯乳液(粒径为200~500nm)的浸轧处理工艺,即将配制的涂料印花色浆对涤棉织物进行混纺印花,然后再浸轧一层水性聚氨酯涂层膜,后固化烘干。其中,涂料印花色浆按质量百分比包括:

1~10%颜料;

1~10%羊毛纤维粉体;羊毛纤维粉体的粒径为35μm(内含间断的髓质层);

2~3%PTF糊料;

0.5~1%偶联剂KH-560;

10~20%粘合剂UDT;

0.5~1%交联剂AF6900;

余量为蒸馏水。

配置方法为:S1.将1%~10%的颜料、1%~10%的羊毛纤维粉体和0.5%~1%的硅烷偶联剂添加到蒸馏水中,以600~800r/min的速度搅拌20~30min;

S2.然后再向其中加入10%~20%的粘合剂、2%~3%的增稠剂和0.5%~1%的交联剂,以600~800r/min的速度搅拌20~40min,得到所述涂料印花色浆。

将印花织物在真空度7×10-3Pa,150℃下连续热处理30h后,按照评级灰卡进行热真空牢度等级评级。评级标准:GB/T 250-2008纺织品色牢度试验,评定变色用灰色样卡。

表1实施例1-3及对比例4-6的色浆配方及耐热真空牢度等级

从表1可以看出,未添加羊毛纤维粉体和KH-560时,耐热真空牢度等级降低,单独添加羊毛纤维粉体或KH-560时,耐热真空牢度等级也有不同程度的降低。由此说明,本发明通过在色浆中同时添加具有特殊结构的羊毛纤维粉体和偶联剂,解决了有色纺织品在高真空度和高温环境条件下,热真空抽吸颜料分子而产生的颜料升华及迁移色牢度问题。

实施例4

一种高热真空牢度的涂料印花工艺,与实施例2相比,不同之处在于,羊毛纤维粉体在5%浓度的氨水中浸渍20分钟。其他与实施例2大致相同,在此不再赘述。

对比例4-5

一种高热真空牢度的涂料印花工艺,与实施例2相比,不同之处在于,采用的偶联剂分别为KH-550和KH-570。其他与实施例2大致相同,在此不再赘述。

对比例6

一种高热真空牢度的涂料印花工艺,与实施例2相比,不同之处在于,未进行水性聚氨酯乳液的浸轧处理工艺。其他与实施例2大致相同,在此不再赘述。

表2实施例2、4及对比例4-6的耐热真空牢度等级

试验例 热真空牢度/级
实施例2 4-5
实施例4 5
对比例4 4
对比例5 4
对比例6 4

从表2可以看出,将羊毛纤维粉体在5%浓度的氨水中浸渍20分钟后,热真空牢度等级进一步提高,说明羊毛纤维粉体在氨水的作用下产生微溶解,能够展现出更多的反应性基团,提高羊毛纤维粉体的比表面积和表面活性,从而促进羊毛纤维粉体对颜料颗粒的固载,进而提高耐热真空牢度。选用KH-550和KH-570时,热真空牢度等级略有降低,说明KH-560环氧基更有利于提高羊毛纤维粉体对颜料粒子的固载作用。未进行水性聚氨酯乳液的浸轧处理时,热真空牢度等级也有所降低,说明本发明通过浸轧一层水性聚氨酯涂层膜,对印花色浆中的颜料起到良好地阻隔防护作用,显著提高了颜料分子的耐热真空牢度。

综上所述,本发明的高热真空牢度的涂料印花工艺,利用硅烷偶联剂KH-560,提高颜料分子与羊毛纤维粉体的分散性和结合牢度;利用羊毛纤维粉体的蛋白质分子结构和适量的髓质层结构,能够有效固载颜料分子;而且,采用氨水对羊毛纤维粉体进行活化处理,使其产生微溶解,展现出更多的反应性基团,从而提高羊毛纤维粉体的比表面积和表面活性,促进羊毛纤维粉体对颜料粒子的固载,使得颜料分子在热真空环境下,不易被负压挤出迁移;利用水性聚氨酯与印花色浆中的羊毛纤维粉体及KH-560产生氢键作用,从而对印花色浆中的颜料起到良好地阻隔防护作用,最终显著提高了颜料分子的耐热真空牢度。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

8页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种活性染料染色无机盐回用的方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!