【集萃網(wǎng)觀察】一、前言
涂料印花工藝是近年發(fā)展起來的一項(xiàng)新的印染技術(shù),其工藝流程短,操作簡便,色譜齊全, 色澤鮮艷,拼色容易,花紋清晰,并具有各種優(yōu)良性能,目前已被各印染廠家所廣泛使用,且前景非常廣闊。粘合劑是涂料印花漿料中的主要組份,它的好壞直接影響織物的整個印花過程及織物的牢度,手感及實(shí)物風(fēng)格。目前在工業(yè)發(fā)達(dá)國家,涂料印花已占印染總量的8O%以上,在我國涂料印花只占2O%左右,而且成本高,粘合劑粒子粗、貯存穩(wěn)定性差,適用范圍小,這些尚不盡人意。
尋求一種新型的涂料印花粘合劑,使其具有較好的牢度和手感, 而又有較好的穩(wěn)定性,且經(jīng)濟(jì)效益也好,是印染行業(yè)所渴求解決的問題 為此,我們東印發(fā)展公司小化工和東印印花車間共同研制了D06低含量自交鏈型涂料印花粘合劑,經(jīng)反復(fù)實(shí)驗(yàn)及上機(jī)試用證明,D06粘合劑各種性能優(yōu)良,使用效果佳,就目薩與同類產(chǎn)品相比較,在各方面均具有領(lǐng)先地位和獨(dú)到之處,它廣 適用于各類織物的涂料直接印花及冰/涂、活/涂、分/涂等各種共同印花工藝,它是一項(xiàng)值得積極開發(fā),廣泛利用而又具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的新產(chǎn)品。
二、實(shí)驗(yàn)部分
1.主要原料
軟單體: 丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯等。
硬單體: 甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈等
活性單體: N-羥甲基丙烯酰胺等。
復(fù)合乳化劑。自配
引發(fā)劑: 過硫酸銨
介質(zhì): 無離子水.
2. 實(shí)驗(yàn)操作
在裝有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管、滴液漏斗的四口反應(yīng)瓶中,加入定量的無離子水,開動攪拌,升溫到6O℃ ,加入乳化劑,至乳化劑完全溶解后,加入活性單體及部分單體,乳化完后,加入部分引發(fā)劑,升溫至8O~83℃ ,滴加剩余單體?刂频渭铀俣龋(dāng)單體滴加至一定時間時,滴加剩余引發(fā)劑,并要求單體和引發(fā)劑同時滴完, 滴加完畢后,繼續(xù)反應(yīng)一定時間, 經(jīng)冷卻、調(diào)節(jié)pH值,過濾, 即得D06低含固量自交鏈型涂料印花粘合劑。
3. 產(chǎn)品主要性能測試
(1)外觀: 目測法。
(2)pH值: 精密pH試紙
(3)粘度。旋轉(zhuǎn)式粘度計(jì)法,單位: 厘泊(CP)。
(4)固含量; 重量法(%)。
(5)殘留單體: 溴值法。
(6)穩(wěn)定性: 高速離心法。
(7)干、濕摩和刷洗牢度: 按國家標(biāo)準(zhǔn)(GB-392O-83)和(GB-42O-78)
(8)手感: 觸摸法測定。
三、結(jié)果與討論
D06低舍田量自交鏈粘合荊的研制 (1) 單體;
自交鏈型粘合劑一般為多元共聚物乳液,其性能與所用單體的類型和用量關(guān)系極大,常采用兩種或兩種以上不同特性的(軟、硬單體)單體進(jìn)行共聚來獲得綜合性能優(yōu)良的產(chǎn)品,常用單體聚合后的主要性能和幾種共聚物乳液的性能比較分別見表1和表2。
表1 常用單體聚合后的主要性能 表2 幾種共聚物乳液的性能比較 注:性能好壞按A>B>C>D的順序變化,BA為丙烯酸丁酯,MA為丙烯酸甲酯;HMA為羥甲基丙烯酰胺,ST為苯乙烯,AN為丙烯腈;VAC為醋酸乙烯,MMA為甲基丙烯酸甲酯。
在尋求粘合劑乳液具有優(yōu)良的成膜性、穩(wěn)定性能、流動性能的前提下, 既要手感柔軟,也要刷洗牢度優(yōu)良,要經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。綜舍多種因素進(jìn)行了多次試驗(yàn),當(dāng)軟、硬單體與活性單體在適宜的比例下,能獲得性能優(yōu)良的低含固量自交鏈型涂料印花粘合劑
(2)乳化劑
乳化劑的種類很多,不太的單體聚合時對乳化劑的種類和用量的要求也不一致。為了使反應(yīng)順利完成,有良好的乳化效果,得到穩(wěn)定的共聚物乳液,且不影響粘合劑的的刷洗牢度及干、濕摩擦牢度,我們選用了陰離子型表面活性劑十二烷基硫酸鈉和非離子型表面活性劑平平加O,用十二烷基硫酸鈉為乳化劑生成的乳液粒子細(xì),乳液機(jī)械性能穩(wěn)定,但化學(xué)穩(wěn)定性差;用平平加O制的的乳液,對電解質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性良好,但乳化力較弱,單體聚合速度較低,乳液顆粒較粗。若將十二烷基硫酸鈉和平平加O并用,則可以相互補(bǔ)償,其用量也同粘合劑性能有較大的關(guān)系,若乳化劑的用量增加,乳液的流動性減小,則洗牢度降低;若過低, 賊影響聚合物的穩(wěn)定性。為保證乳液一定的穩(wěn)定性而有較好的刷洗牢崖和流動性,經(jīng)過多次試驗(yàn), 我們認(rèn)為乳化劑的用量在1.3~ 1.6%之間較為合適。
(3) 引發(fā)劑
丙烯酸酯乳液共聚體系一般都用過硫酸銨,過硫酸鉀等過硫酸鹽及亞硫酸鹽等氧化還原引發(fā)體系,我們采用了過硫酸銨作為引發(fā)劑.從有關(guān)資料中我們了解到,引發(fā)劑用量同乳液反應(yīng)有較大的關(guān)系,引發(fā)劑用量過大, 則高聚物多,乳液聚合不易控制;引發(fā)劑用量過少,則所得產(chǎn)物中殘留單體高,反應(yīng)不完全。我們經(jīng)多次試驗(yàn), 當(dāng)引發(fā)劑用量在0.2%時, 反應(yīng)比較完全充分,含固量達(dá)到理論值17%左右。
(4) 反應(yīng)溫度
反應(yīng)溫度對乳液聚臺反應(yīng)速度和產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)系很大,提高溫度可以加快反應(yīng)速度,有利于反應(yīng)完成,但對反應(yīng)也會帶來不利, 如高聚物過多,反應(yīng)不易控制等。溫度過低,會減慢反應(yīng)速度,殘留單體過高,反應(yīng)不完全, 且穩(wěn)定性能差。參考上述現(xiàn)象和考慮本牯臺卉可的實(shí)際情況,我們經(jīng)過試驗(yàn), 得出反應(yīng)溫度宜控櫥在78~86℃較好。
(5)反時應(yīng)間
不同反應(yīng)時問所得產(chǎn)物的各種技術(shù)指標(biāo)均有所不同 由于本牯臺劑含量比較低,反應(yīng)時問太短, 剮反應(yīng)不充分,殘留單體多;反應(yīng)時間越長,殘留單體越低,但影響生產(chǎn)效率。所以,我們經(jīng)過試驗(yàn),時間控制在150分鐘左右時含量達(dá)到理論值, 殘留單體少于1 。
(6) 工藝總結(jié)
在多次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,確定了蛙佳工藝條件,又進(jìn)行了多次重復(fù)及放大試驗(yàn)和上機(jī)應(yīng)用,并考慮到經(jīng)濟(jì)成本和各種技術(shù)指標(biāo),得出了比較科學(xué)適用的配方。
每生產(chǎn)1000kgD06粘合劑:
混和單體為:155kg
復(fù)合乳化劑:15 kg
引發(fā)劑: 2 kg
無離子水: 830kg
反應(yīng)條件: 溫度,82±2攝氏度。 時間180分鐘
(1)產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo):
(1)外觀: 白色透明稠狀液
(2)pH值 6~7
(3)粘度: 2OO厘泊
(4)音同量;16.5~17.2
(5)殘留單體: 小于1%
(6)穩(wěn)定性 常量售存1年半
(7)手感:柔軟
四、D06低含固量自交鏈型印花粘合劑的應(yīng)用
經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)及一系列的工藝可行性論證以后,我們已上機(jī)試用D06粘合劑近800kg,用于滌/棉織物的涂料印花及純棉織物的涂料防印工藝,生產(chǎn)印花布9萬多米,F(xiàn)將實(shí)際上機(jī)試用情況總結(jié)歸納如下:
從其外觀來看,D06粘合劑呈白色透明稠狀體,產(chǎn)品無分層,無異味及腐敗現(xiàn)象,經(jīng)用140目絹網(wǎng)過濾,不含任何雜質(zhì)。
在制作印花色漿時其分散狀況良好,無任何不良反應(yīng),制成后的色漿外觀細(xì)膩, 具有良好的流變性及曳絲性, 經(jīng)用140目絹網(wǎng)過濾,過濾色漿透網(wǎng)性能好。
印花處方:
涂料藍(lán)83O1 1 kg
D36粘合劑 20 kg
增稠劑PTF 1 kg
氨水 O.8 kg
水 77.2 kg
合成 100kg
在上機(jī)印翻過程中,用D06粘合劑制作的漿料無枯結(jié)刮刀、堵網(wǎng)等現(xiàn)象,其透網(wǎng)性能良好, 結(jié)膜速度適中,不粘結(jié)橡膠導(dǎo)帶及花網(wǎng),殘漿沖洗干凈徹底, 花網(wǎng)復(fù)印容易。
從印制的效果看, 用D06粘合劑制作的漿料印制的織物, 花色飽滿鮮艷, 手感較好, 印制韻花型無色變、色花、滲化等疵點(diǎn),通過對印制的成品進(jìn)行各項(xiàng)物理指標(biāo)測試來看,均能達(dá)到和滿足工藝要求, 具體測試結(jié)果為:
工藝流程; 印花一烘干一培基
干 摩:3級
濕 摩: 2~3級
刷 冼: 2~ 3級
給色量:高
印制效果:清晰
該結(jié)果表明,粘合劑可以投入正常生產(chǎn)使用。
在機(jī)印涂料防冰漿印花工藝中, 作為涂料色漿的粘臺劑使用D06后, 能達(dá)到比較{籬意的工藝效果。在此之前,我們使用的是江蘇生產(chǎn)的東風(fēng)牌粘合劑,但使用該粘合劑一則組織貨源困難,二則價(jià)格偏高, 再則用量較高,近期我們使用D06粘舍劑以后,用量由原來的25%降至為20%,無論是印制還是各項(xiàng)測試指標(biāo)均能達(dá)到比較滿意的效果。
機(jī)印仿印處方:
涂料艷綠8601 2kg
氯化亞錫 4.5kg
D06粘合劑 20kg
乳化糊A 50~60kg
水 x kg
合成: 100kg
總之,D06粘合劑面世,給企業(yè)倒造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益, 而且它使用范圍廣,性能和效果都十分理想。當(dāng)然, 作為一項(xiàng)新產(chǎn)品, 還應(yīng)更加深入的研究和探討,并不斷的改進(jìn)和完善, 以達(dá)到更高的要求和取得更好的效果。 來源:印染在線 作者:賈新成,李祥波