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涂料印花具有工序简单,能耗低,少污水,色谱齐全,对纤维选择性小,适用性广等优点。在当今世界,涂料印花是重要的纺织品印花加工方法之一。涂料印花的印制效果和质量,主要取决于印花色浆的性能,其中增稠剂、粘合剂起着关键的作用。目前,用反相乳液聚合法制得的增稠剂增稠能力强,但存在反应可控性差,产品质量稳定性差;反应后需要浓缩的后续工序,生产工艺复杂等问题。而对于粘合剂来说,国内市售的丙烯酸酯类粘合剂普遍存在印花织物手感硬,色牢度差等问题,高质量产品仍需从国外进口。为此,本文研究增稠剂和粘合剂的制备工艺因素,从中找出并解决上述出现的问题。本文分涂料印花合成增稠剂研制及性能研究,涂料印花粘合剂的研制及性能研究,以及它们用于涂料印花中的应用研究三部分。
第一部分--合成增稠剂LG-301的研制及其应用性能研究。采用反相乳液聚合制备涂料印花增稠剂LG-301。考察了反相乳液聚合法制备各工艺因素对单体乳液稳定性及反相乳液聚合稳定性的影响,研究了中和液pH值、交联剂、引发剂、聚合温度和通氮时间等因素对合成增稠剂增稠能力的影响,优化了合成工艺条件,并对增稠剂LG-301的应用性能进行了研究。结果表明:反相乳液聚合法制备合成增稠剂的最佳制备条件为:中和液pH值为6.7,交联剂量为单体的0.094%,引发剂为0.25%、EDTA为0.032%、Span-80为12.5%,水/油相比例为3,聚合温度为65~70℃,通氮时间为20min。合成增稠剂LG-301增稠能力强,其原糊属假塑性流体且触变性好、抱水能力强,与尿素相容性较好,但耐酸、耐盐性不佳。
第二部分--涂料印花粘合剂LG-201的研制及其性能研究。采用半连续乳液聚合法合成有机硅改性丙烯酸酯粘合剂LG-201,考察了乳液聚合制备丙烯酸酯类粘合剂过程中各制备工艺因素对乳液聚合反应稳定性与印花织物色牢度的影响,优化合成工艺条件,并对粘合剂LG-201性能进行研究。结果表明:最佳合成条件为:软硬单体比例为3.1:1,丙烯酸用量为5%,N-羟甲基丙烯酰胺为2.7%,有机硅功能单体3%,引发剂用量为0.6%,阴/非离子乳化剂比例为1:1.5,乳化剂用量为5%,打底温度为60℃,滴加温度70℃,滴加时间1小时。所合成的粘合剂LG-201胶乳的粒径较小且分布狭窄,其乳液耐稀释性、耐酸性均较好,而耐电解质性相对较差。粘合剂LG-201成膜性好,其涂料印花织物耐摩擦色牢度好,手感柔软。
第三部分--合成增稠剂LG-301与粘合剂LG-201在涂料印花中应用研究。将自制的粘合剂LG-201和增稠剂LG-301用于对纯棉织物的涂料印花,考察印花色浆中粘合剂LG-201、增稠剂LG-301的用量、焙烘温度和焙烘时间对印花产品性能及质量影响,并与其他粘合剂、增稠剂的印花性能进行比较。结果表明,印制深浓色,涂料用量为7%时,在增稠剂LG-301用量为2.3%,粘合剂LG-201用量为25%,焙烘温度150℃,焙烘时间3min条件下,与粘合剂KG-201和增稠剂KG-102组成的印花色浆体系相比,粘合剂LG-201和增稠剂LG-301组成的色浆体系,印制的织物耐摩擦色牢度和手感方面均有优势。