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特种涂料印花:金银粉印花浆的应用与技术优化

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)金银粉印花金银粉印花是以性能特殊的高分子黏合剂、高效抗氧化色变剂、稳定剂、手感调节剂、特种印花糊料等组成专门用于金粉或银粉印花的金粉印花浆或银粉印花浆。金粉有170目、240目、400目、600目、800目、1000目等多种规格。铜粉在水相体系中分散不理想,在金粉印花浆中必须加入适当的非离子表面活性剂,以得到均匀饱满的花纹效果。现在铝粉制造商和专用印花浆制造专业厂已研制出新型的、所谓即用型金银粉印花浆用于印花。

特种涂料印花:金银粉印花浆的应用与技术优化

(一)金银粉印花

金银粉印花是以性能特殊的高分子黏合剂、高效抗氧化色变剂、稳定剂、手感调节剂、特种印花糊料等组成专门用于金粉(铜锌合金粉末)或银粉(多为漂浮型铝粉)印花的金粉印花浆或银粉印花浆。将这两种不同的印花浆印制在各类纺织品上,甚至可将它延伸到真皮革和湿法PU革的印花上,在各种基材上得到似黄金或白银般高贵华丽的花型图案,起到了镶金嵌银的效果。

20世纪90年代以来出现的新材料,以特殊的晶体为核心,外包增光层、钛膜层、金属光泽沉积层,每层按顺序包覆,组成新的金光或银光颜料粉用于印花。这种晶体包覆新材料不易氧化,具有良好的耐气候、耐高温、耐化学品性,应用性能优于原来的金粉(铜锌合金粉)和银粉(铝粉),但是新材料的光泽与传统的金粉和银粉相比略有差异,人们习惯使用后者,只是在客户订单指定要环保型的金银粉时才会使用前者。

1.金属颜料

(1)铜粉:铜粉即习惯称为金粉的金属颜料,实际上是铜或铜的合金(一般铜锌合金多)。金粉有170目、240目、400目、600目、800目、1000目等多种规格。金粉目数越低光泽越高,通常用400目金粉印花为多。金粉对化学品比较敏感。耐光性好的金粉在制造时表面涂了一层硬脂酸或其他脂肪酸类润滑剂。铜粉在水相体系中分散不理想,在金粉印花浆中必须加入适当的非离子表面活性剂,以得到均匀饱满的花纹效果。

(2)铝粉:铝粉就是银粉印花用的银白色金属铝颜料。铝粉在空气中比较稳定,因为它本身会形成一层透明氧化膜,但是粉状的铝(细雾状和片状的)可与水反应放出氢而生成氢氧化铝,制造铝粉时在表面涂有硬脂酸,但是在水性的涂料印花浆系统中,经调浆、印花、加热烘干后,光泽会发生变化,明显变暗。现在铝粉制造商和专用印花浆制造专业厂已研制出新型的、所谓即用型金银粉印花浆用于印花。

2.金银粉专用印花浆组成

金银粉印花对光泽的特殊要求决定了印花浆体系必须具有稳定的抗氧化性能,而且对配入的黏合剂、糊料等都有特定的要求。

(1)抗氧化剂:铜合金或金属铝粉易在空气中氧化变色,常选用的抗氧化剂有米吐尔,学名对甲氨基酚,此外,还有对抑制铜氧化有特效的苯并三氮唑或者进口的Bright Gold BBC3324和GBV2837等可供选用。‘

(2)糊料:金银粉印花糊与直接印花糊的要求不一样,要求加入金粉或银粉之后,经搅拌易分散,与黏合剂配伍性好,调好的金银粉印花浆应具有一定黏度才能使所印花型饱满、清晰,这就需要有符合这些要求的特殊糊料供配浆应用。

(3)黏合剂:可选择PA接硅树脂或PU树脂,要求黏合剂稳定性好,手感与牢度能兼顾,同时要能耐干洗,有自润湿组分的优质黏合剂供配浆用。

(4)其他添加剂:包括印浆流变性能调节剂、手感牢度调节剂等多种组分,它们都是改善金粉印花印制性能所必需的助剂。

最好由专业厂按上述要求选择原料,并经合理的复配工艺制成性能良好且质量稳定的金粉印花浆,印染企业只要加入适量金粉(一般10%~15%金粉)调匀,即可上机印花,十分方便,意大利和日本均有这类即用型商品,可使金粉印花纺织品的质量保持相对稳定。

3.即用型金银粉印花浆印花举例

这种印花浆使用方便,只需加入适量的金粉调匀即可直接用于印花。印花织物热处理后,能保持良好的金粉光泽,手感及牢度均佳。

(1)参考配方(%):

(2)工1艺流程:印花→预烘(105~110℃,2min)→焙烘(130~160℃,1.5min)→成品。

金粉印花花版应排在最后一套色位,这样金粉印花的亮度好。即使采用金粉浆罩印,因为金粉涂料有较强的遮盖力,也能取得较好的效果。金粉印花与染料印花同印,特别是湿罩湿印花时,红色的活性染料对金属离子很敏感,接触后会形成金属络合物而产生色变。为了确保金粉印花后的牢度,最好采用干热风固化工艺,尽量少采用汽蒸工艺,因为采用汽蒸工艺黏合剂固化不完全,会影响牢度。

(二)珠光印花

1.珠光颜料

珠光印花的历史源远流长,早期使用的珠光颜料是从鱼鳞中提取的一种物质,叫做鸟粪素(Cuanine),它的主要成分是2-氨基-6-羟基嘌呤,因为资源有限、价格昂贵,难以满足纺织品印花的市场需要。此后人们研究了人工珠光体,如碱式碳酸铅等,但是珠光效果决定于表面光滑和完整晶体的形成,制造工艺要求很高,且用此晶体制成的印花浆稳定性较差,宜随配随用,不能贮存,使用运输均不方便。20世纪80~90年代,人们研制了以云母微核包覆钛等金属氧化物的新材料,制得能产生珍珠光泽的颜料,其外观透明、扁平,具有光滑的平面和高折射率及优良的光泽,而且已不局限于单一色调(即银白色)。除白色系列外,还有彩虹色系列、着色系列(不但有珍珠般的光泽,而且带有透明颜料所具有的迷人色彩)、云母铁系列(产生金属光泽)、金色系列(不但具有珍珠光泽,而且呈现出金色光泽,有很好的金粉印花效果)。

2.珠光印花浆的组成

作为高附加值纺织品的印花浆,它的组成关键是成膜之后膜必须无色透明,膜的折射率应在1.5左右,与玻璃相似,才能印制出高质量的产品。

(1)黏合剂成膜后应全透明,耐光、耐热等性能要好,最好能耐干洗,同时希望它对珠光颜料的分散性能要好,更希望它有自润湿性能,可在添加10%~15%的珠光粉成浆后,在31.5网孔数/cm(80目)左右的网上顺利印花,同时要求在加热固化后能有较好的牢度和手感。

(2)增稠剂本身是高分子材料,也会成膜,其具体要求基本上同黏合剂,高温焙烘成膜之后不能泛黄。增稠剂本身不能带色,一般涂料直接印花中所用的外观呈黄色且煤油味重的增稠剂均不可用。

3.即用型珠光印花浆应用举例

(1)参考配方(%):

可加适量的A邦浆或增稠剂糊料调制,在23.6~31.5网孔数/cm(60~80目)筛网上印花。注意A邦浆虽有利于印制,但油相系统的糊料对珠光光泽有一定程度的影响。

(2)工艺流程:

①丝织物:印花→预烘(105~110℃,2min)→焙烘(130~140℃,1~5min)→成品。

②棉及涤棉织物:印花→预烘(105~110℃,2min)→焙烘(165~170℃,2~3min)→成品。

印花时筛网一般多选用粗网目的花版,以23.6~31.5网孔数/cm(60~80目)为宜,其中又以31.5网孔数/cm(80目)者为主,少数要求印花后的花纹上带有金属多彩闪烁效果者,可用19.7~23.6网孔数/cm(50~60目)筛网印花。调制印花浆时加入珠光粉,不要长时间高速打浆,以免破坏珠光颜料的晶体结构,造成光泽度下降。

(三)夜光印花

利用自发光材料对纺织品进行印花,使得印花后的织物在黑暗条件下显现出晶莹发亮、美丽多彩的花型图案,在有光条件下,是浅色或无色的,随着光强度的变化而呈现隐隐约约、忽隐忽现的奇特感觉。这种利用不同发光波长和不同余晖光致发光物质产生的动态印花效果是十分迷人的。

1.夜光印花浆的组成

(1)发光材料:发光材料目前可以分为两种类型,传统型发光材料是余晖时间短的硫化物复合材料,新型发光材料是稀土金属盐。各种发光材料的余晖时间和发光颜色都是有重要实用价值的参数。印花时材料不能太细,细的发光效果差,当颗粒小至5nm即不能发光。

(2)糊料、黏合剂及助剂:因为稀土铝酸盐发光材料易水解,所以配制印花浆时,最好采用标准白火油制备的特种乳化糊(与A邦浆类似),与手感柔软、牢度好、成膜透明的黏合剂配伍,一般不加交联剂即可保证其各项牢度符合标准。为改善加入夜光粉后印花浆的流变性能,可以加入油性的流变性能调节剂和手感牢度调节剂,以求得到最佳印花效果。

2.即用型夜光印花浆夜光印花举例

(1)参考配方(%):

(2)工艺流程:印花→预烘(105~110℃,2min)→烘焙(130~165℃,1.5min)→成品。

实际生产时,一般均与其他染料或涂料共同印花,花版色位的排列次序,一般染料或涂料色位在先,夜光印花浆在后,不能将夜光浆叠印在其他印花浆上,否则将影响发光。纺织品的地色对发光有很大影响。如以白地色夜光印花的亮度为100,那么浅地色的印花亮度只有80~90,而深地色的印花亮度在80以下。发光材料受印花浆及外部环境影响很大,在配浆及应用过程中,要避免与强电解质以及铅、钴、镉等重金属离子接触。

(四)金属箔印花(www.xing528.com)

金属箔印花实际上是一种热压转移印花,使用的是特殊的热熔黏合剂,将具有金色或银色的金属薄膜转移到纺织品上的印花方法。金属箔印花的纺织品多为妇女服用的针织布或梭织布,以点、线及流畅的花型为多,因为金属箔的镜面光反射作用强,它的光亮度大大高于常规的金粉或银粉印花,更显现出富丽华贵的效果。

1.金属箔

在聚酯薄膜上按序加脱膜层、着色层,然后在高温及真空条件下将铝蒸发成气体并均匀地扩散和分布在聚酯薄膜上形成真空镀铝层,这就是一般的铝膜。通过特定的氧化处理及染色可以获得黄色的金箔。最后涂覆热熔黏合层组成金属箔印花的金属箔。

2.金属箔印花黏合剂

这是一种性能特殊的黏合剂,也是金属箔印花得以成功的关键。它由合适的热熔胶如聚酰胺、聚酯、聚乙烯树脂和黏合树脂如聚氨酯系树脂组成。要求配成的印花浆透网及流动性能良好,能在织物表面上得到均匀的涂层,且能向基布适当而不过度地渗透,还应具有热熔点低,不收缩,耐水洗、耐干洗性好,手感柔软等特点。

3.金属箔印花工艺

金属箔印花工艺有两种,在织物上印热熔黏合剂和在金属箔上印热熔黏合剂。

(1)织物印烫金胶(热熔黏合剂)→预烘(100℃,1min)→金属箔贴合→热压(将金属箔局部转移到织物上,130~160℃,30s)→金属箔与聚酯膜剥离并黏合于织物上。

印烫金胶(热熔黏合剂)可以在手工台板、平网、圆网等设备上进行。

(2)金箔纸→黏合剂印花→预烘(70~80℃,30~60s)→与染色织物贴合热轧(160~170℃,15~30s)→贴合织物打卷→50~70℃熟化堆放→剥离→成品。

为了提高织物与金属箔之间的黏结牢度,在热轧之后,应有一道熟化工序(温度维持在50~70℃之间,时间在20h左右),然后进行剥离即成。

(五)发泡印花

发泡印花是用发泡印花浆,经涂料印花工艺,在纺织品上形成一种立体效果的特种涂料印花,又称立体印花、凸纹印花或浮雕印花。这种印花方法可以印制韵味独特的花型。

严格说发泡印花可分为起绒印花和发泡印花两种方式,虽然都可以产生立体印花的效果,但是前者为物理方法,而后者为化学方法,前者具有绒绣状的绣花效果,而后者只有浮雕效果。

1.物理发泡法

物理发泡法是依靠发泡过程中其本身物理状态的变化来达到发泡的目的。采用“微胶囊”技术,将发泡剂包覆在数十微米大小、稳定的“微胶囊”中,微胶囊的囊壁由偏氯乙烯丙烯腈共聚体、聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯等组成。微胶囊中贮有易汽化的有机溶剂,如异丁烷等。最后将微胶囊分散在丙烯酸系列的黏合剂中组成发泡印花浆。这种印花浆印在织物上后,在烘干发泡阶段,微胶囊芯材中的有机溶剂受热后很快汽化,将胶囊膨胀成气泡,体积可增加50倍左右。

2.化学发泡法

化学发泡法是采用化学发泡剂产生发泡的气体。将高分子聚合物胶乳和发泡剂等组成化学发泡浆,在织物上印花后,给予烘干热处理,在某一合适的温度下,化学发泡剂分解产生大量气体,将胶乳构成的树脂层膨胀,从而产生浮雕效果。发泡剂多为有机发泡剂,如偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺等,配方中加入合适的助剂(如尿素)和金属盐(如氯化锌)均有降低发泡温度的效果。在由以上物质组成的发泡浆中,还必须有包覆泡沫、稳定泡沫的黏合剂。为了形成强度好的泡沫孔型结构,只加聚丙烯酸酯黏合剂还不够,还需加入适量的PVC树脂,以使发泡浆印花后的织物有较柔软的手感和较好的弹性

3.发泡印花工艺举例

(1)印花浆配方(g):

(2)工艺流程:半制品→印花→烘干→焙烘(压烫或定形,130℃,30s)→柔软拉幅。

发泡印花的关键是严格控制好烘及焙的温度,烘干织物时不能让它发泡,焙烘时既要完成树脂的固化过程,又要完成发泡过程。因为发泡最合理的温度范围很窄,温度不足,发泡高度不够,固化不完全,牢度也不好;温度过头已发起的泡沫结构表层坍塌,造成发泡高度下降,达不到预期效果。进行涂料着色发泡印花时,要注意涂料色浆对发泡高度的负面影响,一般涂料用量不能超过5%。发泡印花浆是一种高固含量的印花浆,操作时,稍有不慎就易出现堵网问题,因此无论是手工台板或是机印均应在冷的条件下进行,不能用热台板印花。当进行多套色印花时,发泡印花的花位(板或筒)应排列在最后的色位进行,不然会影响发泡印花效果。

(六)弹性胶浆印花

弹性胶浆不同于传统的涂料罩印浆,专用于弹力织物,特别是针织物的印花。印花后在织物上形成一种既有弹性和良好遮盖性,同时表面有消光或光泽酷似皮革的字母花型。弹性透明胶浆则可以在弹力或轻薄型的白色织物上印制出具有似透明效果的花型。

1.弹性胶浆的品种与组成

(1)弹性白胶浆:不同于传统的以纯PA树脂为原料的白胶浆,它是以高含固量的PA接硅树脂和PU树脂复配作为弹性主黏合剂,配以不同比例晶型(锐钛型和金红石型)的钛白粉、高效分散剂、稳定剂、印浆流变性能调节剂和手感调节剂等组成的特殊罩白印花浆,可在织物上形成具有橡胶皮膜感的花型。

(2)弹性不透明胶浆:它以改性PA与PU树脂共混乳胶为基材,适量配以不透明聚合物和印浆流变性调节剂及手感调节剂组成。不透明聚合物是采用一种新颖特殊的乳液聚合工艺制造的高分子新材料,能够有效地将入射光散射,借此加强了涂料的遮盖力。

(3)弹性透明胶浆:这种胶浆基材同样为改性PA树脂或PU树脂,同时配以印浆流变性能调节剂及手感调节剂。

弹性透明胶浆可以用于弹性织物涂料直接印花,能在白地色纺织品上得到着色特别鲜艳、更有弹性的花型,使织物具有不同于普通涂料直接印花的特殊手感与风格。它还可用于薄型纺织品的仿烂花印花工艺中,形成酷似烂花印花的透明图案。

2.弹性胶浆印花举例

(1)大日本油墨公司的白色弹性罩印浆S—420等即用型产品可直接用于印花,焙烘固化条件为130℃,2~3min。

(2)彩色弹性罩印浆MS520,使用时可取原浆100g,加入着色涂料1~5份调制成均匀的色浆即可上机罩印彩色花型于深地色的织物上,它属于即用型罩印浆,焙烘固化条件为130~150℃,2~3min。

(七)反光印花

反光印花是采用特殊的印花工艺,在织物上印上以高折射率反光体为基础的反光单元,将外来光源射来的光线集成锥状光束再向光源反射。当光的折射角在一定范围内都可以保持这种反光特征,故称定向反光印花。

定向反光具有强烈的“醒目”效应,行人穿着该类印花服装,在夜间车灯的照射下,能反射明亮的光,引起驾驶员的高度注意,以避免交通事故

反光印花中的反射体为球形透镜型的玻璃微珠,由二氧化硅、二氧化钛、氧化钡、二氧化锆氧化锌等组成,折射率在1.9~2.3,粒径40~90μm。如将玻璃珠做成有色的,则可获得彩色的反光效果。

反光印花工艺举例如下:

(1)色浆配方(g/L):

(2)工艺流程:织物→印花→烘干(100~105℃)→焙烘(150℃,3min)。

反光印花必须选择成膜性强和透明度高的黏合剂。为了提高产品的牢度,必要时应加入交联剂。用不同颜色色浆印制的反光花型其反光强度是不同的,因为不同颜色的着色剂对光的吸收能力不同,着色剂的色泽越深,吸收光的能力越强,反光强度越低。

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