涂料印花色浆的制备及其印花牢度性能的研究

摘要

涂料印花是一种既古老又年轻的纺织品加工方法，具有工艺简单、图案轮廓清晰、纤维适用性广等优点，而且对生态环境的压力小，节能环保，因此涂料印花具有十分广阔的发展前景。但是，涂料印花也存在着诸多问题，尤其突出的是摩擦、水洗等牢度较低，远远达不到高质量的要求。
　　 本文首先选取国内外不同厂家生产的几支印花用颜料色浆和粘合剂，测试和分析了颜料色浆、粘合剂的各种基本性能指标，并在大量印花实验和牢度测试的基础上，分析了颜料色浆、粘合剂各基本性能指标与涂料印花产品牢度之间的相互关系，并对其影响程度进行比较，从而分析制约纺织品涂料印花牢度问题的原因及其相关机理，分析涂料印花牢度与其它印花性能如手感、鲜艳度之间的平衡关系。利用QM-1SP04型行星球磨机制备颜料色浆，以装球填充率、磨球大小和级配、球料比、转速为研究对象进行球磨工艺的研究，考察了各因素对颜料色浆的粒径及分布的影响，确定出最优工艺。
　　 选取国内外不同厂家生产的几支印花用水溶性高分子分散剂，通过最优球磨工艺对颜料红F4R-261进行超细化和分散处理，考察pH值、分散剂用量、球磨时间等因素对色浆分散性的影响；通过比较不同类型高分子分散剂的分散效率和印花效果，初步探索高分子分散剂的结构机理与性能之间的关系；并将其与常规阴离子型分散剂的分散效果和印花性能进行比较。针对水性体系高分子分散剂的结构要求，设计并合成了水性聚氨酯类嵌段共聚物-DZP系列，用作有机颜料的高分子分散剂。
　　 经上述研究表明，涂料印花的牢度与颜料色浆、粘合剂的性能有关。颜料色浆粒径大小对其贮存稳定性和印花牢度影响很大，粒径越小，贮存稳定性越好，印花生产的重现性和可靠性越高；而粒径对牢度的影响并不成简单的比例关系，当粒径小于100nm时，印花织物的干湿摩擦牢度显著提高，但是粒径为673.6nm时，同样具有优异的印花牢度，当粒径处于100～300nm时，印花牢度差异不明显。粘合剂的含固量和吸水性对干摩擦牢度的影响不大，但是湿摩擦牢度因吸水性的升高而降低。选用高分子分散剂制备颜料色浆需考虑分散剂用量、球磨时间、球料比、转速等因素的影响。与分散剂木质素磺酸盐相比，添加高分子分散剂的颜料色浆不但能够达到更高的印花牢度，还能够提高印花织物的颜色深度和鲜艳度，而且非离子高分子分散剂的效果要优于阴离子高分子分散剂。
　　 经测试证明，DZP系列水性聚氨酯用作颜料色浆的分散剂，能够对颜料色浆进行有效地分散，并且可以提高印花织物的深度和鲜艳度，得到较高的印花牢度。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 涂料印花牢度的影响因素

1.1.1 颜料色浆

1.1.2 粘合剂

1.2 颜料在水性体系中的分散

1.2.1 颜料在水性体系中的分散过程

1.2.2 影响水性体系中颜料分散的主要因素

1.3 水性颜料分散剂

1.3.1 分散剂的种类

1.3.2 高分子分散剂

1.3.3 影响高分子分散剂分散性能的因素

1.4 颜料的分散技术与设备

1.4.1 普通球磨机

1.4.2 振动磨

1.4.3 行星球磨机

1.5 本课题的研究目的和意义

1.6 本课题的研究思路和方法

2 涂料印花牢度问题的综合分析

2.1 引言

2.1.1 颜料色浆

2.1.2 粘合剂

2.2 实验

2.2.1 实验材料、药品和仪器

2.2.2 实验方法及性能测定

2.3 结果与讨论

2.3.1 红色系颜料色浆的基本性能与印花性能测定

2.3.2 黄色系颜料色浆的基本性能与印花性能测定

2.3.3 蓝色系颜料色浆的基本性能与印花性能测定

2.3.4 各种粘合剂的印花性能测试

2.4 小结

2.5 展望

3 球磨工艺的研究

3.1 引言

3.2 实验部分

3.2.1 实验药品和仪器

3.2.2 炭黑色浆分散体系的制备

3.2.3 炭黑色浆的球磨工艺

3.2.4 炭黑色浆分散体系的粒径及其分布的测定

3.3 结果与讨论

3.3.1 未加研磨的炭黑原色浆液的粒径大小表征

3.3.2 球磨机装球填充率对炭黑色浆分散度的影响

3.3.3 磨球的大小和级配对炭黑色浆分散度的影响

3.3.4 球料比对炭黑色浆分散度的影响

3.3.5 转速对炭黑色浆分散度的影响

3.4 小结

4 市售高分子分散剂的性能研究

4.1 引言

4.2 实验

4.2.1 实验材料、药品和仪器

4.2.2 实验方法及性能测定

4.3 结果与讨论

4.3.1 pH值对颜料色浆分散性能的影响

4.3.2 高分子分散剂的用量对颜料色浆分散性能的影响

4.3.3 球磨时间对颜料色浆分散性能的影响

4.3.4 高分子分散剂分散效率的比较

4.3.5 高分子分散剂对涂料印花效果的影响

4.4 小结

5 自制高分子分散剂的性能研究

5.1 引言

5.2 实验

5.2.1 实验材料、药品和仪器

5.2.2 永固红颜料色浆预分散液的制备

5.2.3 颜料色浆的球磨工艺

5.2.4 颜料色浆分散体系的粒径分布及Zeta电位的测定

5.2.5 印花

5.2.6 涂料印花效果的测定

5.3 结果与讨论

5.3.1 DZP系列高分子分散剂的分子量和浓度对颜料色浆分散性能的影响

5.3.2 pH值对颜料色浆分散性能的影响

5.3.3 自制高分子分散剂对涂料印花效果的影响

5.4 小结

6 结论

参考文献

攻读硕士研究生期间发表的学术论文及专利

致谢