【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，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，花型圖案又會消失不見了。這個過程可以循環(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)生的一種神奇的動態(tài)效果，使人感受到變幻莫測的樂趣，故又稱其為動態(tài)印花。
動態(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)品目前在國際市場上較為流行。
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氨基結(jié)合一個水分子。這部分水在與大分子結(jié)合時放熱，從而進入穩(wěn)定狀態(tài)。它們在冰點也不能結(jié)晶、在沸點也不會蒸發(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，這時人們不會對織物有濕感。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，它們的凝固點和沸點分別低于0℃和高于100℃，因此，中間水存在會使人有涼感。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，當(dāng)纖維或織物遇到自由水時，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創(chuàng)造具備親水性和憎水性兩部分，花紋顯色就會出現(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�。傳統(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存在兩種特性：當(dāng)織物遇水后，未印花部分潤濕速率較快，而印花部分因有拒水劑存在將不被潤濕或潤濕速率很慢，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，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)鍵是如何對紡織品進行防水或拒水整理，如果對這方面了解和掌握的知識不多，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。
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，穿著人會感到不舒適，不能做服裝使用。只能做帳蓬、運輸業(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的化學(xué)力使水不能潤濕它，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)方法洗滌的要求進行試驗：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，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。
○有機樹脂處理法：硅酮是一種新型拒水劑，它實屬有機金屬化合物，它分子中具硅氧鏈，在硅原子上接有有機基團。硅酮性能由其分子中的有機基團決定，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硅和含氟化合物（氟化合物還能拒油污）為主流。
3、有機硅作為水變印花材料選配與配方組成
聚有機硅氧烷，簡稱有機硅，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基團相連，它的結(jié)構(gòu)分為線型和體型，作為織物印花涂層的有機硅，應(yīng)是線型的聚有機硅氧烷，分子量很大，一般在40-80萬，有機硅表現(xiàn)出彈性，所以又稱為有機硅彈性體，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度等。有機硅中取代基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，但因它無活性基團而與織物纖維粘接性變差，不適宜單獨作為印花漿料使用，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，也不易單獨使用，而將上述兩種硅烷混配使用，使其性能達(dá)到互補作用即可達(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，可直接購買市場商品如國產(chǎn)有機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。是目前國內(nèi)較為理想的有機硅拒水劑。
水變印花時應(yīng)注意的事項
（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，較為長期穩(wěn)定的存在，長時間浸泡、皂洗印花簿膜不會脫落、不被損壞，具有較高的黏附強度、撕裂強度和耐磨性、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）對印花織物底色染料要求染色牢度、熱穩(wěn)定性能好，對所選用的印漿、拒水劑及助劑都要有較好的穩(wěn)定性，無色變發(fā)生。因為被印花部分有一定的固色作用，而未被印花處若色牢度差，會在后處理時的焙烘、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，拒水性能也會有所降低，因此，在洗滌拒水服裝時應(yīng)盡量不要使用洗滌劑，因為洗滌劑會降低織物的拒水效果，同時，織物上殘留的微量洗滌劑也會促使水潤濕織物表面，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℃的水中效果會更明顯。若水溫太高，顯色效果則會更差了。
水變印花實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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