。ㄒ唬┲迫〖{米涂料和微膠囊涂料
涂料的鮮艷度取決于顏料的粒徑大小、顏料顆粒的形狀和顏料的晶型及晶體的完整性,它們影響顏料的分散性、著色強(qiáng)度、耐侯性、耐光性和耐熱性以及電致發(fā)光(EL)能力。在噴墨印花中,控制顏料顆粒大小及其顆粒分布情況非常重要。為適應(yīng)噴墨印花的需要,對(duì)凃料中的顏料顆粒進(jìn)行了較多的研究。過(guò)去在使用研磨法粉碎顏料顆粒時(shí),發(fā)現(xiàn)顆粒越細(xì)則鮮艷度越差的現(xiàn)象,現(xiàn)在證實(shí)這是因?yàn)闄C(jī)械法研磨時(shí)損傷了晶體的完整性和改變了顏料粒子的形狀而導(dǎo)致光反射差而影響了色澤鮮艷度,如果能保持晶體的完整性和保持顆粒形狀,則顆粒粒徑越細(xì),因反射光的表面積增加而使鮮艷度大大提高,給色量也隨之遞増。所以使用納米級(jí)的涂料漿(20-100nm)可以克服涂料印花鮮艷度差和提升性不好的缺點(diǎn)。
使用納米涂料進(jìn)行涂料印花,除鮮艷度和給色量顯箸提高和色光純正外,其干磨和濕摩牢度可提高半級(jí)到一級(jí),滲透性和印花均勻性明顯提升,但皀洗、刷洗牢度則下降,這是因?yàn)榧{米級(jí)顏料的滲透力強(qiáng)所致。使用納米涂料印花,即使不用粘合劑也有一定的色牢度。
納米涂料是否有發(fā)展前景是目前眾所關(guān)注的問(wèn)題,紡織品上是否適冝釆用納米材料加工也觀點(diǎn)不一。過(guò)去一段時(shí)間大家熱衷于納米材料的宣傳,印染助劑也有標(biāo)以”納米”的照牌,其實(shí)納米材料的應(yīng)用應(yīng)一分為二,有其滲透力強(qiáng)而可滲入到過(guò)去難于滲透入內(nèi)的材料中去而產(chǎn)生獨(dú)特的效果,也因滲透力強(qiáng)而能滲入人的皮膚而無(wú)阻礙的進(jìn)入細(xì)胞,與細(xì)胞發(fā)生反應(yīng),引起病變,或進(jìn)入人的神經(jīng)系統(tǒng),影響大腦,危害更大。即使無(wú)毒性的物質(zhì)(如TiO2)制成納米材料后同樣會(huì)發(fā)生上述破壞作用[20]。汽車尾氣是納米級(jí)的,它的危害不僅是尾氣含有少量有毒物,而是它滲入人體細(xì)胞,造成病害。大氣中的酸霧和風(fēng)塵暴的危害性也是因?yàn)樗屑{米級(jí)的粉塵。織物上印有納米涂料是否會(huì)滲入人體而致病害,這是要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期動(dòng)物試驗(yàn)和考核才能得出的結(jié)論。納米材料的應(yīng)用希望大家持審慎態(tài)度。納米涂料也因此而不斷研究,目前有人認(rèn)為可改用亞納米涂料(粒徑100-300nm),使它不會(huì)滲入皮膚而杜絕病患;?qū)⒓{米涂料制成微膠囊,在納米顏料芯材外包上反應(yīng)性的囊衣,使之成為一個(gè)整體,以克服其滲透力強(qiáng)的缺點(diǎn),而保持鮮艷度佳給色量高的優(yōu)點(diǎn)[21-23]。
納米涂料的制備方法很多。有研磨法,硫酸重結(jié)晶法,溶劑沉淀法等等,都可使用,選用原則是以保證其晶體、顏料形狀和晶型不受破壞為前堤。最新專利介紹使用溶劑再沉淀法制取納米顏料可減少污染,制得較理想的納米顏料,它是將顏料溶于有機(jī)溶劑中,然后在攪拌下倒入溶解力差的溶劑中,使有機(jī)顏料重結(jié)晶而制成納米顏料,例如酞菁顏料可溶于硫酸中,在攪拌下倒入水中而制成納米酞菁[24-25]。各顏料有其最佳制備法。
制備微膠囊涂料色漿也是當(dāng)前研究的熱門(mén)課題,涂料微膠囊的制造是先制造超微細(xì)粒顏料,以它為囊芯,將此凃料加入到制備粘合劑的單體乳液中,加引發(fā)劑進(jìn)行乳液聚合,膠束中的單體其聚合速率大于水液中單體,當(dāng)單體聚合到一定分子量時(shí),便會(huì)包覆在涂料顆粒外層而成囊衣,涂料成囊芯,而成微膠囊,然后加交聯(lián)劑、增稠劑制成印花漿按常規(guī)法印花,可以獲得手感比常規(guī)法優(yōu)良,摩擦牢度可大大提高的效果。濕摩牢度3級(jí)以上。這是因?yàn)橥苛衔⒛z囊固化時(shí),粘合劑不是在織物上形成連續(xù)式薄膜而是呈網(wǎng)點(diǎn)狀顆粒分布,而涂料與粘合劑則緊宻結(jié)合,不象常規(guī)涂料印花時(shí),涂料顆粒有的在粘合劑皮膜表面,有的在皮膜中間,還有的在皮膜內(nèi)層與纖維表面之間,其中只有在皮膜中的涂料顆粒是與粘合劑緊宻結(jié)合的,其它的涂料與粘合劑的結(jié)合不強(qiáng),以致容易被擦落,所以摩擦牢度不好,微膠囊便克服了這個(gè)缺點(diǎn),也因?yàn)槭屈c(diǎn)狀固化,所以手感柔軟,透氣性好,而且粘合劑的總用量可以減少?晒(jié)省1/3到1/2,手感也就不是問(wèn)題了。
涂料微膠囊的工業(yè)化關(guān)鍵在于顏料微細(xì)顆粒的制取、囊衣材料的選擇和微膠囊化技術(shù),以及粘合劑的制備方法,要做到商品化還有大量工作要做。
。ǘ.制備PU/PA互穿網(wǎng)絡(luò)(IPN)粘合劑
作者曾做過(guò)PU/PA(聚氨酯/聚丙烯酸酯)的IPN粘合劑試驗(yàn),在中國(guó)印染行業(yè)協(xié)會(huì)印花專業(yè)委員會(huì)笫二屆印花學(xué)術(shù)會(huì)議上做過(guò)報(bào)告[26]。而后國(guó)外廠商陸續(xù)在國(guó)內(nèi)銷售IPN的PU/PA型粘合劑,受印染廠的歡迎,其特點(diǎn)是通過(guò)互穿網(wǎng)絡(luò),使PU與PA強(qiáng)迫互容而達(dá)到手感比PA粘合劑柔軟,耐髙溫、低溫性能提高,耐溶劑性提高而透網(wǎng)性改善等效果。制造方法簡(jiǎn) 便,原料供應(yīng)沒(méi)問(wèn)題,是改善PA粘合劑簡(jiǎn)易可行的方法,但迄今還未被國(guó)內(nèi)所重視,至今未見(jiàn)有國(guó)內(nèi)產(chǎn)品供應(yīng)。
IPN的特點(diǎn)有四:一是使兩種參與IPN的PU與PA性能瓦補(bǔ),發(fā)揮PA的粘度低、透明度好,和PU的手感軟、透網(wǎng)性好的特長(zhǎng);二是產(chǎn)生特殊的協(xié)合作用,達(dá)到單獨(dú)時(shí)所不能獲得的效果,例如因粘著力提高而提高染色牢度,可使干磨和濕磨牢度提高;三是可以制成高含固量的粘合劑;四是可使玻璃化溫度(Tg)靠近而使手感柔軟,抗蠕變性增強(qiáng)而適應(yīng)針織物的印花。
。ㄈ.制備聚氨酯改性的丙烯酸酯粘合劑
聚氨酯用作涂料印花粘合劑巳有很長(zhǎng)時(shí)間,主要用于服裝和針織物的印花,它具有彈性好,拉伸回能性佳,手感柔軟等特點(diǎn),但存在耐溶劑性、耐溫性和耐老化性差,價(jià)格較高等缺點(diǎn)。聚氨酯粘合劑有溶劑型和水分散型兩類,前者是用有機(jī)溶劑如DMF,甲苯或二曱苯溶解聚氨酯,后者是以水分散性基團(tuán)封端而制成粘合劑[27],印花清晰度和染色牢度以前者為佳,但溶劑有毒,污染環(huán)境,目前在服裝印花中兩者都用。
用脂肪基或芳香基的二異氰酸酯與二元醇縮合成聚氨酯預(yù)聚體,再與丙烯酸進(jìn)行酯化反應(yīng)制成丙烯酸聚氨酯酯(polyurethane-acrylate),然后與其它單體共聚,制成聚氨酯改性的PA粘合劑,就具有比PU與PA的IPN粘合劑更具特色的柔軟型自交聯(lián)型粘合劑。它保持丙烯酸酯骨架,具有丙烯酸酯粘合劑的固有特性,又有聚氨酯側(cè)鍵,具有聚氨酯的特點(diǎn),是比較理想的粘合劑。研究報(bào)告指出若丙烯酸用PEG、PPG為2000為基礎(chǔ)的聚氨酯酯化所制成的粘合劑可獲得最佳的給色量和染色牢度。摩擦牢度也可提高,手感特別柔軟,可接近染料印花[28-30]。