恩平锦兴纺织印染企业有限公司 广东 江门 529000
摘要：采用水和白油为混合溶剂，引入自制特殊分散稳定剂，以Ｎ，Ｎ－亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，制备了一种新型染料印花增稠剂。讨论了不同溶剂、溶剂用量、特殊分散稳定剂用量、交联剂用量等因素对增稠剂各项性能的影响。
关键词：染料印花；增稠剂；分散稳定剂；溶剂；交联剂
引言：
印花糊料是印花色浆的主要成分，它控制着色浆的流变性、渗透性和迁移性，除染料外，它是决定印花质量的最主要因素。印花糊料在经历了天然淀粉的制浆困难，海藻酸钠的容易水解，Ａ帮浆的污染环境、不安全后，逐渐步入了合成增稠剂时代。
合成增稠剂分为阴离子型和非离子型，目前广泛使用的是阴离子型合成增稠剂。这类增稠剂具有给色量高、含固量低、易生产、成本低等优点，但存在以下问题：（１）在生产过程中使用了易挥发的煤油，会造成生产环境和使用环境的污染；（２）抗渗化能力差，印制的花纹易渗边，造成花纹不清晰、不搭色，不能印制精细花纹等；（３）耐电解质能力差；（４）洗脱性差，印后织物手感硬。针对以上问题，引入自制特殊分散稳定剂，开发出了不含煤油、抗渗化能力强、耐电解质能力强、手感柔软的新型染料印花增稠剂。
1试验部分
1.1材料、试剂及仪器
材料：纯棉织物、涤棉混纺织物。
试剂：丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、航空煤油、白油、200＃溶剂油、氢氧化钠、氢氧化钾（工业品），过硫酸铵、过硫酸钾、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、偶氮二异丁腈、甲醇、乙醇、异丙醇、对苯二酚，活性红Ｐ－ＢＮ－01、分散红3B等染料（工业品）。
仪器：Scout SE电子天平，DF－101S集热式恒温加热磁力搅拌器，ZHE4型实验室高剪切分散乳化机，NDJ－8S数显黏度计；RC－MP2000磁棒印花机，HZ－85型小样定型机，Y571L染色摩擦牢度仪，SCT纺织品测色系统。
1.2试验方法
1.2.1特殊分散稳定剂的合成
在装有搅拌器、温度计、油水分离器和冷凝管的四口烧瓶中分别加入一定量的α－羟基丙烯酸、脂肪醇聚氧乙烯醚、催化剂、阻聚剂和煤油，在回流温度下进行酯化反应，并严格控制反应条件，待油／水分离器底部的水量恒定时，反应到达终点，得到粗产品，再经阴离子交换树脂精制反应物，并减压蒸馏出煤油，即得到特殊分散稳定剂[1]。
1.2.2新型染料印花增稠剂的合成
将丙烯酸或甲基丙烯酸预先用一定浓度的氢氧化钠或氢氧化钾中和到特定的中和度，然后将交联单体、水溶性分散稳定剂、丙烯酰胺等水溶性单体加入中和液中构成水相，接着将水相物在高速搅拌条件下加入由适量乳化剂、特殊型号的白油、特殊分散稳定剂、油溶性单体丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯等组成的油相中，高速乳化30min，最后将乳液倒入500ml三口烧瓶中升温至一定温度，在氮气保护条件下加入引发剂引发，保持反应物温度为65～70℃聚合反应2h，最后减压蒸馏去除白油，得到固含量大于40％的Ｗ／Ｏ型胶乳，然后再加入一定量的不含APEO的反相乳化剂进行反相乳化，即得到O/W型环保染料印花增稠剂[2]。
1.3白浆和印花色浆的配方和印花工艺
白浆配方：增稠剂２％，去离子水98％。
活性染料印花色浆配方：活性染料３％，增稠剂５％，碱1.5％，尿素10％，防染盐Ｓ１％，去离子水75.5％。
分散染料印花色浆配方：分散染料２％，增稠剂３％，尿素２％，去离子水93％。
活性染料印花工艺：印花→烘干（100℃）→汽蒸（102℃，10min）→水洗（先冷水后热水）→皂煮（皂片3g/L，沸煮10min）→水洗（先热水后冷水）→烘干（100℃）。分散染料印花工艺：印花→烘干（100℃）→焙烘（180～185℃，２～３min）→水洗→皂洗（肥皂3g/L，95℃，3min）→水洗→还原清洗（保险粉2g/L，NaOH2g/L，70℃，2min）→水洗→烘干（100℃）。
1.4性能测试
1.4.1黏度
用NDJ－8S数显黏度计测试白浆黏度（４号转子，转速为0.3r／min）和色浆黏度（３号转子，转速为3r/min）。
1.4.2增稠速率
配制一定含量的增稠剂白浆或色浆，用搅拌机定速搅拌，记录从搅拌开始到完全成糊所用时间。
2结果与讨论
2.1溶剂对增稠剂增稠性能的影响
2.1.1溶剂种类对增稠剂增稠性能的影响
分别选择航空煤油、白油和200＃溶剂油作为乳化溶剂，其他条件不变，按1.2方法合成增稠剂，按1.3方法配成白浆和色浆并测定其黏度，结果如表１所示。
从表１的数据可以看出，航空煤油增稠剂的黏度最好，其次为白油增稠剂，最后是溶剂油增稠剂。由于航空煤油易挥发，造成浪费；溶剂油增稠剂黏度较低，增加了印花成本，所以航空煤油及溶液油增稠剂不予选用[3]。因此，本文采用了黏度介于航空煤油和溶剂油之间的白油作为合成增稠剂的溶剂，可达到在生产和使用过程中对环境无污染、对人体无害的目的，使得所合成的染料印花增稠剂成为真正意义上的环保型增稠剂。
2.1.2溶剂用量对增稠剂性能的影响
改变白油的用量，使其分别占单体重量的30%、38%、45%，其他条件不变，按1.2方法合成增稠剂，按1.3方法配成白浆和色浆并测定其黏度，结果如表２所示。
由表２可以看出，增稠剂黏度随着白油用量的增加而增加，这是由于聚合反应主要发生在水相，白油用量少时有利于链的增长，分子量大，增稠能力好。但是当白油用量达到38%后，继续增加白油的用量增稠剂黏度反而下降。综合考虑，白油用量控制在38%时较佳。
2.4新型染料印花增稠剂与市售增稠剂性能比较
将新型染料增稠剂与自制普通分散染料印花增稠剂、市售分散染料印花增稠剂、自制普通活性染料印花增稠剂、市售活性染料印花增稠剂按照1.3方法配制白浆和色浆，并测试其主要性能，结果如表3、表4所示。从表3和表4可以看出，新型染料增稠剂的色浆黏度最大，抱水性最小，黏度保留率最高，PVI指数最小，说明新型染料增稠剂的增稠性能、抱水性能、耐电解质能力均优于自制普通增稠剂和市售增稠剂；同时，新型染料印花增稠剂印花织物的K/S值最高，渗透率最高，脱糊率最高，说明新型染料印花增稠剂的得色量和洗脱能力优于其他２种增稠剂；就摩擦色牢度而言，３种增稠剂印花织物的干摩擦色牢度均在４级以上，湿摩擦色牢度均在３级以上，差别不大，符合国家标准。
3结论
按照优化工艺合成的新型染料印花增稠剂不含煤油，抗渗化能力强，耐电解质能力强，印花织物手感柔软。该新型染料印花增稠剂既可用于分散染料印花，也可用于活性染料印花，得色量和脱糊率均优于市售染料印花增稠剂，色牢度和市售印花增稠剂差别不大，均符合国家标准。
参考文献：
[1]李文燕,谭艳君,刘姝瑞,霍倩,马佳利.数码印花活性墨水印制工艺探究[J].印染助剂,2018,35(07):38-44.
[2]张梅飞,沈静,丁然,马廷方.上浆糊料对真丝绸数码喷墨印花效果的影响研究[J].现代纺织技术,2018,26(04):76-79.
[3]陈一飞,张彩平.聚丙烯酸系合成增稠剂Alcoprint RTA在活性印花中的应用[J].纺织导报,2017(12):66-67.
论文作者:聂刚明
论文发表刊物:《城镇建设》2019年12期
论文发表时间:2019/8/26
标签：增稠剂论文; 印花论文; 黏度论文; 染料论文; 煤油论文; 丙烯酸论文; 用量论文; 《城镇建设》2019年12期论文;