【集萃網(wǎng)觀察】水變印花（又稱浮水映印花或稱浮水印印花及水中印花）是紡織品隱形（影）印花又稱隱色印花的一種。隱影印花是指將某種特殊材料采用網(wǎng)版印刷方式印制在紡織品上，使得紡織品上的花型圖案隨著周圍環(huán)境溫度、光線明暗、織物干濕的變化等出現(xiàn)忽隱忽現(xiàn)變幻無窮的印花技術(shù)。而水變印花就是依據(jù)織物干濕的變化為條件的一種印花方法。當(dāng)紡織品為干燥狀態(tài)時(shí)，在它表面看不見有花型圖案，當(dāng)織物遇水后，無論是色織物還是白織物上就會(huì)有花型圖案呈現(xiàn)，當(dāng)織物上水分蒸發(fā)干燥后，花型圖案又會(huì)消失不見了。這個(gè)過程可以循環(huán)反復(fù)無窮，它是隨著織物上纖維上有或無水分來呈現(xiàn)花型圖案忽隱忽現(xiàn)的而產(chǎn)生的一種神奇的動(dòng)態(tài)效果，使人感受到變幻莫測(cè)的樂趣，故又稱其為動(dòng)態(tài)印花。
動(dòng)態(tài)印花如出水芙蓉，這種印花專用于游泳衣褲、沙灘褲及與水有關(guān)的衣物等物品，如雨衣、雨傘、雨布、毛巾等等，此類印花產(chǎn)品目前在國(guó)際市場(chǎng)上較為流行。
水變印花顯色的基本原理
為了弄清水變印花的原理，首先要了解織物與水的關(guān)系。
1、水在織物中存在的形式
由于織物纖維本身結(jié)構(gòu)、化學(xué)組分不同，它們與水分子的作用力各異，因此它們的吸水速度和吸水量有很大差別，不論這些差別有多大，它們吸收的水分可分成三部分，即結(jié)合水、中間水和自由水。結(jié)合水是與纖維鍵合的水分子，它們靠氫鍵或者分子間力緊密結(jié)合在纖維分子上。這部分結(jié)合水的量與纖維分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成密切相關(guān)，如聚酰胺纖維分子上一個(gè)氨基結(jié)合一個(gè)水分子。這部分水在與大分子結(jié)合時(shí)放熱，從而進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。它們?cè)诒c(diǎn)也不能結(jié)晶、在沸點(diǎn)也不會(huì)蒸發(fā)氣化，這部分水與纖維緊密結(jié)合，所以當(dāng)織物只有吸附結(jié)合水時(shí)，這時(shí)人們不會(huì)對(duì)織物有濕感。中間水是由于與結(jié)合水分子間存在氫鍵作用而被吸附在結(jié)合水之外的水，它們也不同普通的水分子，它們的凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)分別低于0℃和高于100℃，因此，中間水存在會(huì)使人有涼感。中間水之外的水稱為自由水，由于它與織物間作用力非常微弱，故此稱為自由水。它在熱力學(xué)上與普通水有相同的相變點(diǎn)，當(dāng)纖維或織物遇到自由水時(shí)，由于水量較大，大部分以自由水的形式被吸附，這些自由水一般存在于纖維之間的空隙或纖維自身的孔穴里。這時(shí)人們發(fā)現(xiàn)：被水浸濕與沒有被水浸濕（仍然干燥的織物），顏色對(duì)光線的反射不一致，浸水者顏色變深與干織物顏色產(chǎn)生了色差。如果利用這一色差來印制花紋，即可達(dá)到了隱色印花的效果。
2、采用什么手段達(dá)到顯色原理
從上述織物與水的機(jī)理分析出發(fā)，人們想到只要在一塊紡織品基布上將其表面同時(shí)創(chuàng)造具備親水性和憎水性兩部分，花紋顯色就會(huì)出現(xiàn)。所以，人們首先聯(lián)想到傳統(tǒng)的印染整理工藝中的防水整理，防水整理是對(duì)整體匹布的處理，如果采用印花手段將其防水整理改變?yōu)榫植康挠』ǚ浪怼鹘y(tǒng)印花漿料中必須摻有各種染料達(dá)到色漿印花改變?yōu)闊o任何染料的白漿（必須加有防水劑）印花工藝。在這種印花布織物表面將同時(shí)存在兩種特性：當(dāng)織物遇水后，未印花部分潤(rùn)濕速率較快，而印花部分因有拒水劑存在將不被潤(rùn)濕或潤(rùn)濕速率很慢，最終造成在同一塊布料表面上含水量的極大差別，而導(dǎo)致親水性部位的顏色和疏水性部位的顏色對(duì)光線的反射不一致，而出現(xiàn)不同的顏色光澤，親水性部分的顏色較疏水性部位顏色深的很多，由于該色差的出現(xiàn)而花紋被顯示出來，這樣就達(dá)到了隱色印花的效果。
印花工藝與設(shè)備
1、印花工藝
水變印花的工藝流程與普通涂料印花工藝相同，其流程為：匹布生產(chǎn)可采用園網(wǎng)印花機(jī)上連續(xù)生產(chǎn)。印花衣片或成裝的前處理→印花→焙烘→皂洗→水洗→烘干→成品。
2、印花設(shè)備
印花設(shè)備采用平網(wǎng)印花機(jī)，印花后的織物需經(jīng)過焙烘，便于防水劑與織物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者防水劑自身縮聚沉積在纖維上，焙烘時(shí)因所加工的織物種類不同，所以應(yīng)采用不同的焙烘溫度和時(shí)間，根據(jù)織物的不同大體焙烘條件如下：
皂洗（5％工業(yè)皂）溫度50℃，時(shí)間5分鐘。焙烘后皂洗除去織物上未參與反應(yīng)的浮物與助劑，使水洗烘干后布面色光均一。由于水變印花與傳統(tǒng)的涂料印花技術(shù)上沒有什么差別，而涂料印花大多數(shù)印花工作者都很成熟的掌握，所以，這里無需過多的論述。而要掌握水變印工藝，關(guān)鍵是如何對(duì)紡織品進(jìn)行防水或拒水整理，如果對(duì)這方面了解和掌握的知識(shí)不多，往往造成印花生產(chǎn)的失敗。所以，本文以介紹織物防水拒水整理為重點(diǎn)。
防水拒水整理的概念
1、基本概念
織物的防水整理有兩種情況，一種防水整理是在織物表面上涂布一層不透水的連續(xù)薄膜，如橡膠、瀝青、干性油等物質(zhì)，它填塞在織物纖維的孔隙中，借助物理的方法阻擋水的透過，被整理過的織物不但不透水也不透氣，手感粗硬、有氣味，穿著人會(huì)感到不舒適，不能做服裝使用。只能做帳蓬、運(yùn)輸業(yè)用的遮蓋布等。另一種的防水整理是借助于具有低表面能的整理劑，其表面層原子或原子團(tuán)的化學(xué)力使水不能潤(rùn)濕它，織物經(jīng)拒水劑整理后，仍保持良好的透氣和透濕性，不會(huì)影響織物的手感和風(fēng)格，常用于制作服裝。為此，前者稱為防水整理，而后者稱為拒水整理，拒水和防水是有區(qū)別的。作為水變印花來講應(yīng)以拒水整理為主。
2、常用拒水整理劑的結(jié)構(gòu)和性能
一般根據(jù)印花圖形的耐洗性，可將拒水整理分為不耐久、半耐久和耐久性三類。它們的耐久性主要取決于所選用拒水劑自身的化學(xué)結(jié)構(gòu)，按照標(biāo)準(zhǔn)方法洗滌的要求進(jìn)行試驗(yàn)：耐洗30次以上者被稱為耐久性拒水、耐洗5-30者被稱為半耐洗性拒水、只耐5次以下者被定為不耐久拒水。被使用過的拒水劑和整理的方法都很多，大體有四種拒水整理方法：
○石蠟和鋁皂法（或其它金屬皂類）是比較傳統(tǒng)的古老方法，雖然防水拒水效果較好，但不耐久。
○有機(jī)金屬絡(luò)合物處理法，防水劑CR是一種脂肪酸絡(luò)合物，織物用其漿液印花后，干燥時(shí)絡(luò)合物發(fā)生水解在纖維表面生成不溶性的硬脂酰銘沉淀，由于它含有疏水性的脂肪族長(zhǎng)鏈，而產(chǎn)生拒水性能。用CR作織物印花雖然可耐水、干洗也透氣，但產(chǎn)品具有綠色，不適宜作隱影印花使用。
○利用纖維化學(xué)變性處理法：用拒水劑PF，它是氯化十八烷甲基吡啶，能與纖維起反應(yīng)后，能封閉纖維的親水性基團(tuán)，使織物失去親水性能，從而產(chǎn)生拒水性。用PF拒水劑印花，能獲得手感柔軟透氣性能好，但織物只能耐一般水洗和干洗。
○有機(jī)樹脂處理法：硅酮是一種新型拒水劑，它實(shí)屬有機(jī)金屬化合物，它分子中具硅氧鏈，在硅原子上接有有機(jī)基團(tuán)。硅酮性能由其分子中的有機(jī)基團(tuán)決定，常用的有二甲基聚硅氧烷和甲基氫化聚硅氧烷，硅酮為無色無味，在-40℃-＋350℃范圍內(nèi)，其化學(xué)性質(zhì)都是穩(wěn)定的�？椢锕柰』{印花后，再經(jīng)高溫烘培會(huì)縮合成硅氧烷薄膜，使織物具有良好的拒水效果。用硅酮印花漿印花后，花紋處拒水效果好、透氣性好、耐熱洗或干洗、耐降解而且手感柔軟、平滑、花型豐滿。
上述中的拒水劑除有機(jī)硅（硅酮）外，都因耐久性差，或因?qū)w維有損傷、或者不符合環(huán)保要求以及有氣味有顏色等等多種原因而無法適應(yīng)紡織品的穩(wěn)形印花要求。目前常用拒水劑還是以有機(jī)硅和含氟化合物（氟化合物還能拒油污）為主流。
3、有機(jī)硅作為水變印花材料選配與配方組成
聚有機(jī)硅氧烷，簡(jiǎn)稱有機(jī)硅，有的譯為硅酮或硅珙，它的分子結(jié)構(gòu)上主鏈?zhǔn)怯晒柩踉咏惶鏄?gòu)成（-0-Si-0），側(cè)鏈通過硅原子與有機(jī)基團(tuán)相連，它的結(jié)構(gòu)分為線型和體型，作為織物印花涂層的有機(jī)硅，應(yīng)是線型的聚有機(jī)硅氧烷，分子量很大，一般在40-80萬，有機(jī)硅表現(xiàn)出彈性，所以又稱為有機(jī)硅彈性體，或稱為硅橡膠。它有很高的耐寒或熱性能，硅橡膠成膜后有透濕性，能讓水蒸汽通過，這是通常涂層劑難以實(shí)現(xiàn)的。其次是它的防水性、滑爽的手感、低溫柔軟性以及改善涂層織物的撕裂強(qiáng)度等。有機(jī)硅中取代基R通常是甲基（聚二甲基硅烷或稱二甲基硅油）、氫基（聚甲基含氫硅烷或稱含氫硅油）或羥基（二羥基硅油），聚二甲基硅氧烷在纖維表面可形成柔軟性的薄膜，但因它無活性基團(tuán)而與織物纖維粘接性變差，不適宜單獨(dú)作為印花漿料使用，而聚甲基含氫硅烷在纖維表面能形成牢固的薄膜但呈現(xiàn)脆性，使印花處手感粗糙，也不易單獨(dú)使用，而將上述兩種硅烷混配使用，使其性能達(dá)到互補(bǔ)作用即可達(dá)到印花要求。兩者配比的比例視含氫量不同而定，一般可為40：60-60：40。
采用聚甲基含氫硅烷與聚二甲基硅烷混配作印花漿料進(jìn)行絲網(wǎng)印花，印后烘干，然后以120℃-150℃焙烘數(shù)分鐘，印花圖形即可獲得耐久性的拒水效果。有機(jī)硅拒水劑印花特別適合于合成纖維及其混紡織物，特別是長(zhǎng)絲織物上拒水效果耐水洗和干洗性能非常好。在棉織物或粘膠纖維織物上稍微差一些，其原因可能是因纖維素纖維遇水后溶脹歷害而使有機(jī)硅印花薄膜破裂所造成的結(jié)果。硅油通常室溫下為液體油狀物，以硅油為原料（主劑），加入增稠劑、助劑、后種性能改進(jìn)劑，經(jīng)過特定工藝配制而成的復(fù)合物、乳液、溶液等制品，稱為硅油的二次加工制品。
印花漿料配方：
如果自行配制有困難，可直接購買市場(chǎng)商品如國(guó)產(chǎn)有機(jī)硅織物拒水整理劑有北京潔爾爽有限公司生產(chǎn)的拒水劑SH，屬于非離子型拒水劑，它是由SH-B和SH-C雙組分構(gòu)成的，它的穩(wěn)定性好，用于純棉、滌棉和化纖織物。工藝配方簡(jiǎn)單，只需SH-B 10g／L，SH-C 10g／L，加入透明的印花漿料中即可印花，印后預(yù)烘3min（100-110℃）→焙烘6-20S（160-190℃）→成品。成品手感好，耐撕裂、耐磨擦、富有彈性。是目前國(guó)內(nèi)較為理想的有機(jī)硅拒水劑。
水變印花時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)
（1）印花拒水劑的選擇必須具有一定的黏附力。易于織物纖維反應(yīng)或吸附，較為長(zhǎng)期穩(wěn)定的存在，長(zhǎng)時(shí)間浸泡、皂洗印花簿膜不會(huì)脫落、不被損壞，具有較高的黏附強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和耐磨性、耐氯漂。
（2）必須在織物纖維表面形成連續(xù)薄膜，成膜速度不宜過快，以便適應(yīng)網(wǎng)印涂層工藝的要求，但要有良好的成膜效果。
（3）成膜后應(yīng)具有良好的透明度，不影響織物的色澤，與印花漿料和助劑相容性好，對(duì)印花織物底色染料無色變現(xiàn)象。
印花后不影響織物原有性能，手感柔軟，能達(dá)到服用織物的指示要求，即耐候性、拒水、透氣性等要求。應(yīng)選用滲透性能好的拒水整理劑。
（4）對(duì)印花織物底色染料要求染色牢度、熱穩(wěn)定性能好，對(duì)所選用的印漿、拒水劑及助劑都要有較好的穩(wěn)定性，無色變發(fā)生。因?yàn)楸挥』ú糠钟幸欢ǖ墓躺饔�，而未被印花處若色牢度差，�?huì)在后處理時(shí)的焙烘、皂洗、水洗過程中布面染料脫色，印花與未印花之間產(chǎn)生色差，使印花處花型顯露出來，而無法達(dá)到隱色印花的效應(yīng)。大部分活性染料、還原染料和陽離子染料的適應(yīng)性較好，還有部分色牢度好的中性染料和弱酸性染料經(jīng)過較好的固色處理的布料，印花后花紋也有較好的顯色效果。
（5）即使拒水性能最好的服裝，經(jīng)過摩擦、洗滌和沾污后，拒水性能也會(huì)有所降低，因此，在洗滌拒水服裝時(shí)應(yīng)盡量不要使用洗滌劑，因?yàn)橄礈靹⿻?huì)降低織物的拒水效果，同時(shí)，織物上殘留的微量洗滌劑也會(huì)促使水潤(rùn)濕織物表面，這是水滲入織物的第一步。
（6）水變印花后經(jīng)皂洗后，織物用熨斗平整地熨燙一下，水變效果更會(huì)明顯。
（7）水變印花效果與遇水溫度還有關(guān)系，在5-25℃的水中效果會(huì)更明顯。若水溫太高，顯色效果則會(huì)更差了。
水變印花實(shí)屬利用印花手段開發(fā)的一種織物涂層產(chǎn)品，涂層織物品種多若繁星，織物涂層技術(shù)給紡織品業(yè)制造功能型織物提供了更多的可能性，大大拓寬了紡織品的用途。
作者：文/劉永慶
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