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1、涂料染色用涂料代替染料，依靠黏合剂及交联剂固着在织物上。与传统染色工艺相比，具有流程短、色谱广、成本低、能耗省、用水少、污水少等优点。新型涂料染色工艺的特点是，用湿摩擦牢度提高剂替代传统的黏合剂；采用纤维增深技术，使纤维带正电荷，无需高温焙烘，明显增强对涂料的吸附，从而提高涂料的上染率；涂料利用率比传统的黏合剂方法高20一 30，使涂料染色、固着和柔软整理一步完成，改善了手感，解决了黏辊等问题。因此，采用新型涂料替代部分活性、还原染料，可以大大简化工艺，节能、节水、减少用料，基本达到零排放要求。染色纱线通过经纬交织可织成各种条、格、块、点、花等色织产品，利用色经白纬交织又可织成各种彩条、劳动布
2、、青年布、牛津纺、牛仔布等产品。色纱常用活性、还原、可溶性还原、硫化染料染色，但有的水洗牢度一般、沾色严重，在服用过程中，会造成白底或异色沾污，影响服用性能和价值。涂料有优良的水洗牢度和白底不沾污的特性，涂料染色可改善色织产品的异色沾污，使色织产品色、白分明。涂料染纱工艺短、用水少、能耗低(60)，助剂用量及品种少，且免皂洗，即使有部分未固着的涂料随污水排出，只需使用凝聚剂使涂料凝聚成大分子颗粒沉淀，上层成为透明清液即可排放。由于染液中化学品含量少，不会影响BOD 和 COD，是一种节水、降耗、减排、少污的清洁染色工艺。涂料染纱的方式分为连续式染纱、环状染纱(轧染用于经纱染色)和绞纱染色 (采
3、用浸染 )。涂料增深剂 PNT 可使纤维 (棉纱 )带上正电荷，短时间内使涂料吸附到纤维上，显著提高涂料的利用率。涂料化料时，必须高速搅拌使其分散，溶解完全后再倒人机台中。织物表面深度K/S 值在 Data ColorSF600X 测色仪上测定。(用纤维增深技术,使纤维带上阳电荷,而涂料分散体中带有一定量的阴离子助剂,靠静电引力将涂料颗粒吸附在纤维上,使纤维对涂料的吸附明显提高。由于纤维形成阳离子性 ,涂料的提升率由6080g/L 可提高到100 150g/L( 见图 1),从而大大提高了涂料的利用率 ,使涂料染色只能做中浅色达到能做深中色。试验配方举例如下:, 交联剂 50509/L 粘合剂
4、 30509/L 添加剂 49/L 涂料301009/L 配制染液时 ,先将各种助剂溶解,过滤 ,然后依次加入交联剂、粘合剂和各种添 加剂 ,再和涂料一起搅拌,过滤 ,染液为常温乳液固含量的5%10%对换成乳液含量会是多少呢？如果配方中加入乳液为50 ，乳液固含为50% ，如果成膜助剂加7% ，则加量为50*50%*7%=1.75 涂料用量和固色工序， 则不需要经水洗去除浮色，涂料经粘合剂直接附着于纤维上，并固色，这样织物实际上是被一层有色胶膜覆盖。涂料有饱和度， 一旦印花色浆中的涂料浓度达到了其饱和度，再增加涂料浓度，对提升颜色的深度没有什么效果。水洗或湿摩牢度差原因：焙烘条件不恰当涂料中的
5、粘合剂用量不够交联剂不足印浆渗透性差涂料质量差干摩差的原因：焙烘条件不合适柔软剂用量不够粘合剂质量差交联剂不足涂料质量差涂料选择不合适导致：干洗牢度差耐晒牢度差氧漂牢度差耐热性能差（浅色焙烘时颜色会变化）水洗牢度差（白布沾色）涂料染色配方：22 gL KRC 黄， 20 gL D301 兰， 13 gL D118 红， 80 gL 粘合剂 . 涂料拼色化料必须严格按操作程序进行，其配制程序如下：高位槽内加入适量冷水，然后依次加入粘合剂、涂料色浆等，边加边温和搅拌至均匀。含固量： 准确称取一定量样品，放入洁净干燥称量瓶中，80烘干至恒量； 置于干燥器中l 2 h 后称重，按式(1) 计算含固量：
6、含固量 =(m2-mo)(m1-mo)x 100%(1) 式中，m 。为称量瓶质量； m1为产品和称量瓶总质量；m2为烘干后产品和称量瓶总质量. 1.5.2阳离子粘合剂成膜性能测试(1) 室温成膜性：将少量乳液倒在聚四氟乙烯板上，室温下自然干燥成膜，观察其室温成膜性 . (2) 胶膜溶失率：取一定量的胶膜，分别于不同温度下焙烘3 min ，取出，冷却，称重(m1) ；然后将胶膜置于水中24 h ，取出烘干，称重(m2) ；按式 (2) 计算胶膜的溶失率. 胶膜的溶失率=(m1-m2)m1 x100%(2) (3) 胶膜吸水率：称取少量乳液，在远红外线快速干燥器内快速烘干，取出、冷却并称重(m1
7、) ；然后将胶膜置于去离子水中24 h 后取出，用滤纸擦净表面水迹，称重(m2) ；按式(3) 计算胶膜的吸水率. 胶膜的吸水率=(m2-m1)m1 x100%(3) (4) 胶膜断裂强度及断裂伸长率：用XFX哑铃型制样机裁取长为20 mm 、工作部分宽为4 mm 的样条，使用WDT 一 5 微机控制电子万能试验机进行测定. 1.6 阳离子粘合剂应用性能测试1.6.1颜色深度颜料深度是指不透明的固体物质的颜色给予人们的直观深度感觉或颜色的浓度，其大小常受固体物质中有色物质含量的多少、有色物质的物理状态、固体表面的光学性质等各种因素的影响，颜色深度值的大小通常用Kubelka Munk函数的 (
8、KS)值来表示即：KS=(1-R) 2 2R 式中： K为吸收系数，S为散射系数， R为分光反射率 . KS值越大，表示颜色越深；KS值越小，则表示颜色越浅. 测试方法：采用Datacolor SF600 PlusCT电脑测色配色系统测定染色织物KS值. 1.6.2色度值自然界中的所有颜色都可以用明度、色调和饱和度三个基本属性来描述. 明度指人眼对物体的明暗感觉，是表示物体表面明亮程度的一种属性；色调指颜色的基本色泽，是彩色彼此互相区分的特性；饱和度是指彩色的纯洁性. 一般来说，明度决定于有色物质的浓淡，色调决定于有色物质的颜色，饱和度则和颜色的鲜艳度有关颜色的这三个属性或三个参数(L,a,b
9、)就构成了颜色的三维空间. 测试方法：采用Datacolor SF600 PlusCT电脑测色配色系统测定染色织物的明度L、色调 a 和 b、彩度 C以及色相h. 1.6.3色牢度耐摩擦色牢度的测定( 参照 GB T 3920 1997) ，用 Datacolor SF600 PlusCT测配色仪进行沾色评级 . 耐洗色牢度的测定( 参照 GB T 3921.1 1997) ，用 Datacolor SF600 PlusCT测配色仪进行变色和沾色评级. 1.6.4织物上游离甲醛含量织物上游离甲醛含量测定按AATCC 一 112 规定方法 ( 萃取法 ) 测定 . 2 结果与讨论2.1 阳离子粘
10、合剂的基本性能阳离子粘合剂粒径见图1. 图 1 阳离子粘合剂粒径及分布乳胶粒的尺寸及尺寸分布是乳液聚合的一个重要参数，他们直接关系着聚合物的性能，同时也反映了聚合历程由图1 可看出，阳离子粘合剂粒径较小，其粒径值在2050 nm ，乳液粒径及其分布因数越小，稳定性越高，同时阳离子粘合剂在织物表面成膜也均匀. 将阳离子粘合剂与常规阴离子粘合剂进行比较，结果见表1. 表 1 阳离子粘合剂与常规阴离子粘合剂基本性能比较由表 1 知阳离子粘合剂在外观、含固量、 粘度、 离心稳定性及稀释稳定性方面与常规阴离子相近，可以适应工厂应用环境. 在合成阳离子粘合剂过程中，乳化剂用量过低时，会出现凝胶、分层现象.
11、 这是因为乳化剂浓度较低时，仅部分乳胶粒表面被乳化剂分子所覆盖，故乳胶粒易发生聚集，由小乳胶粒生成大乳胶粒. 当乳化剂用量增加时，聚合速率提高，乳液的外观逐渐变得透明且蓝光明显. 这是因为乳化剂用量增大，胶束数目越多，成核粒子数增加，使得乳胶粒子变小，表现为乳胶透明且蓝光足. 但是，当乳化剂用量过多时会影响阳离子粘合剂耐水性和色牢度. 2.2 膜性能阳离子粘合剂在成膜过程中是成连续膜，在成膜过程中粘合剂交联点之间的分子链的长度远远大于单个链段的长度，作为运动单元的链段仍可以运动，表现为成膜均匀且连续.当交联程度过大， 导致交联距变短，形成的分子网络过于致密而不利于分子链段的运动和相互缠结，使分
12、散在水中的粘合剂颗粒不易靠拢、接触，致使粘合剂不易成膜. 在阳离子粘合剂成膜后对其胶膜溶失率进行测定，具体结果见图2. 图 2 温度对胶膜溶失率的影响在 100以下胶膜的溶失率要明显高于100以上，这是由于在100以下，粘合剂大分子未发生有效的交联. 在 120过后，胶膜的溶失率相差无几，可见本阳离子粘合剂在120交联完全 . 阳离子粘合剂胶膜的吸水性较小, 其吸水率是18%,相对于常规阴离子粘合剂的28%,其表现出更优异的耐水洗性能. 在对胶膜进行拉伸实验可知, 阳离子粘合剂胶膜最大拉伸强度是 1.34 MPa. 在合成过程中通过调整软硬单体比值, 使分子间的交联密度及分子间的运动性达到最佳
13、程度 , 从而使膜既有适当的柔性又有适宜的刚性. 当硬段含量太高, 约束了聚合物链段的活动和扩散能力, 导致涂膜变硬变脆, 失去柔性 , 拉伸强度和断裂伸长率降低. 此外，这也可能由于硬段含量较低时，较长的软段难以与硬段微区相互渗透，使硬段也能很好地相互聚集，形成规整度较高的硬段微区，在宏观上表现为拉伸强度增大，韧性变好. 2.3 阳离子涂料染色效果2.3.1颜色性质由表 2 可知，阳离子粘合剂染色后织物的KS值增加，这表明涂料染色后织物得色增加. 染色织物的明度L，红绿 a, 黄绿 b，饱和度c 的测试值表明采用阳离子粘合剂染色未使织物色光萎暗 . 色相值 h 表明采用阳离子粘合剂染色与采用
14、常规阴离子粘合剂染色具有相似色相 . 即工厂可根据常规经验进行染色色光调整表 2 粘合剂对染色后织物颜色的影响2.3.2阳离子粘合剂涂料染色织物色牢度粘合剂质量好坏直接影响涂料染色织物的色牢度. 将阳离子粘合剂与阴离子粘合剂在涂料染色大生产过程中进行应用比较，摩擦牢度结果见表3，耐洗色牢度比较见表4. 表 3 粘合剂对染色后织物摩擦牢度的影响由表 3 可以看出，在同样生产条件下，阳离子粘合剂染色后织物的湿摩擦牢度可提高1级. 涂料染色织物的耐洗色牢度反映了涂料与织物的结合牢度，同时也反映了水洗脱落的涂料粒子沾移到多纤维贴衬上的沾移程度.由表 4 可知，阳离子粘合剂的水洗沾色牢度要高于常规阴离子
15、粘合剂0.5 级. 表 4 粘合剂对染色后织物耐洗色牢度的影响2.3.3织物上游离甲醛含量取大样生产织物进行甲醛含量测试，测试结果是甲醛含量0，阳离子粘合剂完全不含有甲醛，同时在生产过程中也不会有甲醛释放出来，可以达到安全绿色生产. 3 结论阳离子粘合剂粒径小且分布均匀，乳液稳定性好，粘度低. 在染色过程中阳离子粘合剂与棉纤维具有较强的结合力，能在织物表面形成完整均匀的薄膜. 与常规涂料染色相比，阳离子粘合剂染色后织物的KS值明显增大，色牢度提高，这是阳离子粘合剂涂料染色最大优势；同时染色后织物手感柔软且完全不含有甲醛. 染色后织物环保性能满足国家纺织产品基本安全技术规范GB 18401 20
16、03 要求，该质量指标高于棉印染布产品标准GB一411771993 标准；且在本次整个大样生产过程中未出现粘辊现象. 颜料的性质4. 1 遮盖力遮盖力是涂料赋予被涂物装饰性的重要性质。是指涂料涂覆于基材上,颜料遮挡被涂物表面 ,由于光的吸收、散射和反射而不能透过涂膜见到基材表面的能力。遮盖力与折光率、颜料微粒大小及分散性等因素有关。遮盖力有两种情况:一种是漆膜吸收照射在其上的光线,使光线不能达到底部,因而无法看到基材表面,如加有炭黑的黑漆;另一种是光线在颜料与成膜剂界面之间散射,使光线不能达到底部,因此无法看到基材表面,如白色漆。 对于大部分彩色颜料,则是吸收与散射同时起作用。遮盖力用两种方式表示:一是遮盖单位面积所需的最小用漆量;二是遮盖底面所需的最小漆膜厚度。同种颜料 ,由于粒径不同 ,对光的散射情况也不同,遮盖力也就有差异,颜料粒径越小遮盖力越好。为了取得最佳遮盖效果还应将颜料分散好,颜料的絮凝必然降低遮盖力。遮盖力也与颜料体积浓度( PVC) 有关 ,当体积浓度超过临界体积浓度(CPVC) ,
