data-full-width-responsive="true"> 纳米涂料在棉织物上的印花效果许益1，付少海2，房宽峻2(1．青岛大学，山东青岛266071；2．江南大学，江苏无锡215021)O 前言涂料印花具有工艺简单、流程短、色谱齐全、拼色方便、污染小、成本低以及适合于各种纤维织物印花等优点；但也存在印花织物的手感粗硬，色泽鲜艳度、摩擦牢度和水洗牢度差等缺点。涂料色浆中颜料颗粒的细度及其分布，对织物印花质量有很大的影响。颗粒大，光散射减弱，着色力低，印花织物的摩擦牢度差；粒径分布宽，其反射光中自光的数量增大，饱和度下降，色泽萎暗。选用颗粒细、分布窄而匀和各项性能稳定的涂料，可以有效地解决上述问题H J。因此，降低颜料的粒径对提高涂料印花效果意义重大。近年来，国外对高细度的纳米涂料色浆进行了研究，如德国德司达公司推出的Imperonk印花涂料产品，粒径小于100 nm，粒度细而匀，质量稳定，印花效果较好 。目前，国内在这方面的研究尚属起步阶段。江南大学纳米色素与数字印花研究开发中心经过大量的研究，已成功地制备出粒径小于100 nm，并具有良好分散稳定性的纳米涂料。本试验分别采用粒径为90 nm纳米涂料和粒径为350 nm亚纳米涂料，对棉织物进行印花，探讨了涂料粒径与印花图案颜色性质的关系。1 试验部分1．1 材料及试剂织物经退浆、精练、漂白的纯棉织物试剂涂料黄P350，粒径350 nm(亚纳米级)；涂料黄P90，粒径90 nm(纳米级，江南大学纳米色素与数字印花研究开发中心，颜料结构和含固量相同)；粘合剂，增稠剂(上海誉辉化工公司)。1．2 试验方法1．2．1 涂料印花工艺色浆处方／g涂料 7增稠剂 1粘合剂 Y水 X合成 50工艺流程白布一印花一预烘一焙烘1．2．2 摩擦牢度的测定按标准GB／T 3920-1997用Y571L型摩擦牢度试验仪(莱州市电子仪器有限公司)测试；用X．Rite8400测色配色仪(美国爱色丽公司)进行沾色评级。1．2．3 刷洗牢度的测定按标准GB／T 420-1990用Y571C型刷洗色牢度试验仪(南通宏大实验仪器有限公司)测试；用X．Rite8400进行变色评级。1．2．4 皂洗牢度的测定按标准GB／T 3921．3一l997用SW．8型耐洗色牢度仪(宁波纺织仪器厂)测试；用X．Rite 8400进行评级。皂洗条件皂液(中性皂5 g／L，Na2CO3 2 g／L)，浴比1：50，温度(602)C，时间30 min。1．2．5 印花图案颜色深度及色度的测定采用X．Rite 8400测定印花织物的K／S值、明度、色调n和b、彩度C，以及色相H 。2 结果与讨论2．1 无粘合剂的印花织物色牢度为了考察涂料粒径减少至纳米级后，对织物色牢度的影响，用纳米涂料黄p90 印花后，在不同焙烘条件下进行处理，得到表1所示试验结果。表1 焙烘条件对无粘合剂印花织物摩擦牢度的影响
注：不同焙烘温度的处理时间均为3 min；不同焙烘时间的焙烘温度均为150℃。由表1知，即使不加粘合剂，纳米涂料印花织物也具有一定的耐摩擦牢度，这与纳米涂料效应，以及表面聚合物分散剂对涂料颗粒的粘着作用有关。涂料粒径达到纳米级时，比表面积增大，表面能较高，涂料粒子与织物结合力增强，提高了织物的色牢度。随焙烘温度的升高和焙烘时间的延长，涂料粒子更容易向纤维孔隙扩散，从而提高织物的色牢度。同时，涂料表面聚合物分散剂形成的膜，可能会将涂料粒子粘附在印花织物表面，这也会增加织物的色牢度。当温度超过150℃ 或焙烘时间超过3 rain后，摩擦牢度基本不再发生变化。2．2 摩擦、皂洗和刷洗色牢度分别采用相同用量的涂料黄P350、涂料黄P90对织物印花，所得印花织物的摩擦牢度、皂洗牢度和刷洗牢度见表2。表2 不同粒径涂料印花织物的色牢度
注：焙烘温度为150℃ ，焙烘时间为3 min。由表2知，在粘合剂用量相同的条件下，涂料黄P90的摩擦牢度明显高于涂料黄P350，但涂料黄P90的刷洗牢度和皂洗牢度不及涂料黄P350，并且粘合剂用量对涂料黄P90印花牢度的影响程度小于涂料黄P350。发生这种现象的原因需进一步探索。2．3 印花织物的颜色深度用涂料黄P90和涂料黄P350。对织物印花，然后150℃条件下焙烘3 min，结果如图1所示。
图1 粘合剂用量与织物K／S值的关系图1表明，涂料黄P90的K／S值远远高于涂料黄P350，说明纳米级涂料的得色深度远大于亚纳米级涂料。经计算，相同重量的两种颜料，涂料黄P90所含颜料粒子的总表面积大约是涂料黄P350的四倍。因此，表面积更大的纳米涂料对纤维的吸附能力更强，能够覆盖更多的纤维表面积，产生更多对光吸收和散射的点，形成更深的颜色 ，这对于开发纳米印染涂料具有重大意义。此外，随粘合剂用量的增加，两种涂料的K／S值呈先增大后减小的趋势，存在最佳用量。2．4 印花织物的色度值表3是两种涂料印花后织物的L、a、b、C、H值。表3 不同粒径涂料印花图案的色度值
注：焙烘温度为150℃ ，焙烘时间为3 min由表3看出，与涂料黄P350相比，涂料黄P90如印花所得的饱和度C值明显较高，明度￡值稍低。产生这种现象的原因是纳米涂料的粒径分布均匀，与织物的接触面大，反射光的光谱带很窄，导致C值高。纳米涂料的粒径小，比表面积大，对可见光的吸收增强，从而对光的反射作用减弱，导致明度L略微下降。此外，对比色相H可知，当涂料粒径达到纳米范围时，黄光比例增大，色调更偏向黄光，说明纳米涂料的颜色更加鲜艳，色光更纯正。3 结论纳米涂料由于独特的小尺寸效应，对织物具有一定的结合力，印花后的织物在不用粘合剂的情况下表现出一定的色牢度。纳米涂料的摩擦牢度明显高于亚纳米涂料，但刷洗牢度和皂洗牢度不及亚纳米涂料；粘合剂用量对纳米涂料印花色牢度的影响程度小于亚纳米涂料。纳米涂料印花后织物的颜色深度远大于亚纳米涂料，具有更鲜艳的颜色和更纯正的色光。
