【集萃網(wǎng)觀察】涂料印花工序簡單、節(jié)省能源，無廢水排放，色譜齊全，拼色仿樣方便，印花輪廓清晰，正品率高，重現(xiàn)性強(qiáng)，一般日曬牢度好。近年來，許多新材料可用在涂料印花工藝上，特別是隨著合成纖維及其混紡織物的發(fā)展，涂料印花的優(yōu)越性、重要性更為突出。當(dāng)今全球涂料印花在總的印花市場份額中平均占有率為45％，是所有印花是用顏料量比重最大的。其中，以裝飾布為最終用途的比例是38％，而我國裝飾布比例為20％。
然而，涂料印花也存在一些印花織物的摩擦牢度差、在操作環(huán)境中釋放出異味等缺點(diǎn)。雖然世界各國多年來不遺余力地改進(jìn)和開發(fā)新型涂料及其配套新助劑，并獲得了很大進(jìn)展，但在手感、牢度、滲化、環(huán)保等方面難以綜合平衡。
涂料印花對(duì)粘合劑的要求
解決涂料印花中的手感、色牢度以及環(huán)保問題等的核心，主要是合成出環(huán)保型的印花粘合劑，它必須滿足以下要求：形成的膜無色透明，加熱后不會(huì)發(fā)黃。膜的性質(zhì)堅(jiān)固且彈性好，粘著力強(qiáng)，耐水洗及干洗，耐日曬及老化；織物處理后成膜柔軟、手感好，且不發(fā)粘；印花后織物的各項(xiàng)色牢度不低于染料印花標(biāo)準(zhǔn)。
涂料印花粘合劑的發(fā)展及現(xiàn)狀
20世紀(jì)50年代，石油化工及高分子科學(xué)的迅速崛起，催生了種類繁多的合成聚合物粘合劑。針對(duì)傳統(tǒng)染色工藝復(fù)雜，次品多、成本高和加工周期長等缺點(diǎn)，國外興起了涂料染色和印花。
從提高牢度、改善手感、降低能耗等方向發(fā)展，國外粘合劑主要經(jīng)過了四個(gè)階段：第一代粘合劑是不能交聯(lián)的高分子成膜物質(zhì)。第二代添加了－CN、－OH、－NH2、－COOH等活性基團(tuán)的粘合劑；第三代是在粘合劑的組分中加入自交聯(lián)單體，以提高牢度，降低焙烘溫度，縮短焙烘時(shí)間。由于高溫焙烘耗能很大，第四代印花粘合劑 — 低溫交聯(lián)型粘合劑很快出現(xiàn)。其交聯(lián)劑分子結(jié)構(gòu)中具有強(qiáng)的活性基團(tuán)，能在100攝氏度左右與羥基或氨基反應(yīng)，既可提高成膜的耐摩牢度，又可大大節(jié)省能耗。
我國生產(chǎn)粘合劑始于六十年代。與國外同類相比，在手感、色澤、牢度和穩(wěn)定性、相容性、耐藥品性、含固量等方面尚有差距。據(jù)報(bào)道，現(xiàn)在國內(nèi)在合成單體、交聯(lián)劑及工藝中紛紛探索低溫固化的粘合劑，其成分大都是丙烯酸酯與其他乙烯基單體的共聚物，但性能仍不能與國外相比。
在改善粘合劑的應(yīng)用性能和探索新合成工藝方面，國內(nèi)也作了不少研究。如，采用特殊的大分子低溫交聯(lián)單體進(jìn)行無皂乳液聚合，集柔軟與低溫一體的自交聯(lián)粘合劑SLP-801，改善了印花品的手感；在粘合劑分子中引入有機(jī)硅組分，改善薄膜的耐磨和耐洗牢度；還有采用N,N-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯(lián)組分，研制了多功能涂料印花粘合劑MF，具有集粘合、增稠、自交聯(lián)為一體的特性。在合成工藝上，出現(xiàn)了以軟單體為核、硬單體為殼的粘合劑，使其在印制時(shí)減少堵網(wǎng)，但真正做到殼包核的并不多。
目前市場上多數(shù)粘合劑合成時(shí)均含有一定量的N-羥基丙烯酰胺活性單體，實(shí)現(xiàn)自交聯(lián)的同時(shí)釋放出甲醛。要制備真正不含甲醛的自交聯(lián)粘合劑，就必須在合成時(shí)摒棄以往的活性單體，尋找諸如含有環(huán)氧基團(tuán)的丙烯酸酯化合物，如丙烯酸縮水H油酯等。國外在此方面研究不少，如，在共聚單體中加入甲醛捕捉劑（占總含量的1％），如，2，4－ 戊二酮，2－氰基乙酸酯等，在烘干或焙烘時(shí)與甲醛發(fā)生反應(yīng)，以降低甲醛釋放。
丙烯酸酯涂料印花粘合劑合成工藝
涂料印花產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣直接受印花粘合劑性能的影響。我國對(duì)涂料印花工藝的研究始于50年代后期，目前粘合劑的合成多采用乳液聚合工藝。
同其他聚合方法相比，乳液法具有許多優(yōu)點(diǎn)，如，粘度低、易散熱，具有高的聚合反應(yīng)速率，可制得高分子量的聚合物；以水為介質(zhì)，生產(chǎn)安全，環(huán)境污染小，成本低廉。這些寶貴的特點(diǎn)賦予乳液聚合法以強(qiáng)大的生命力。
PA（丙烯酸酯）樹脂或整理劑是由各種丙烯酸酯單體與其他各種硬單體、軟單體、官能單體、交聯(lián)單體和必要的添加劑等共聚而成。合成時(shí)加入乳化劑，引發(fā)劑和其它助劑。PA產(chǎn)品的性能主要由合成時(shí)單體組分的配比、乳化劑引發(fā)劑品種和濃度等條件來決定外，聚合方法和加料方式也是關(guān)鍵因素。
聚合方法主要由單體一次加入、分批加入或連續(xù)滴加。加料方式由單體全部混合、部分混合或單體分步加入。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，聚合方法以分批或連續(xù)滴加工藝易于控制，產(chǎn)品拉伸強(qiáng)度也較好，加料方式三種都有采用，性能各有優(yōu)缺點(diǎn)，要由產(chǎn)品要求來決定。有關(guān)聚合方法和加料方式對(duì)PA產(chǎn)品成核和生長差別較大，形成粒子的大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)和性能也不相同。近年來，國內(nèi)外在這方面的研究構(gòu)工作進(jìn)行較多，并已取得進(jìn)展，是今后改進(jìn)PA性能的一個(gè)重要內(nèi)容之一。
具體合成方法可分為混合單體全部乳化后加引發(fā)劑聚合、在攪拌下加入部分混合單體和引發(fā)劑、余下的單體和引發(fā)劑溶液分批同步加入或滴加等。
■ 混合單體全部乳化后加引發(fā)劑聚合：即將乳化劑用去離子水溶解后加入混合單體，攪拌升溫至適當(dāng)溫度，再滴加引發(fā)劑（過硫酸銨等）完成聚合的過程。
■ 先加部分單體進(jìn)行乳化，余下的單體和引發(fā)劑同步分批加入滴加：乳化劑，無離子水，攪拌，使均勻溶解；在攪拌下加入部分混合單體和引發(fā)劑，攪拌乳化，加熱升溫聚合；余下的單體和引發(fā)劑溶液分批同步加入或滴加；保溫使作用完全，冷卻至室溫，調(diào)節(jié)PH，過濾，出料。
■ 兩步法：機(jī)制備是分批加入混合單體的聚合方法。
來源: 印染在線
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