CN111321611A - 一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，具体实施方式如下：步骤1、色浆制备；步骤2、采用步骤1制备的色浆对芳纶高强阻燃织物进行花型印制，印制后再依次进行烘房烘干、焙烘发色、水洗；步骤3、对经步骤2印制后的芳纶高强阻燃织物进行功能整理。本发明的一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法使印制后的芳纶高强阻燃织物具有很好的色牢度，能够应用于户外防护用。

Description

一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，具体涉及一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法。
背景技术
现代化防护用品摒弃了以聚酯织物为代表的传统织物，取而代之的是高强、阻燃、抗静电等高分子材料，它们赋予了织物具有特殊的高强阻燃等功能，然而，这些特殊功能的高分子材料由于其大分子结构结晶度、取代度高用传统方法对它们染色或印花非常困难，很难赋予它们一定的色泽，从而限制了这些特殊功能的高分子材料的应用性能，尤其是用于户外防护隐身等用途。据资料可查，关于功能性高强阻燃织物的印制方法方面的专利非常少。目前可查的文章如，关于芳纶织物的印花仅有用阳离子染料印花，其中，阳离子染料印制芳纶的色牢度非常低，无法适应户外环境。因此，需要研发一种特殊印制技术使功能性高强阻燃芳纶织物能够印制深浓色，且色牢度达到国标要求以便用于户外防护用。
发明内容
本发明的目的是提供一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，使印制后的芳纶高强阻燃织物具有很好的色牢度，能够应用于户外防护用。
本发明所采用的技术方案是，一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，具体实施方式如下：
步骤1、色浆制备；
步骤2、采用步骤1制备的色浆对芳纶高强阻燃织物进行花型印制，印制后再依次进行烘房烘干、焙烘发色、水洗；
步骤3、对经步骤2印制后的芳纶高强阻燃织物进行功能整理。
本发明的特点还在于，
步骤1的具体实施方式如下：
步骤1.1、按照质量百分比称取以下原料：乳化增稠剂1～3％、墨水颜料1～4％、渗透剂0.5～1.5％、乳液树脂3％～10％、余量为水，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤1.2、将步骤1.1称取好的各原料，按照以下顺序进行色浆制备：首先将乳化增稠剂与乳化树脂混合后搅拌均匀得到混合溶液A；然后，将墨水颜料及渗透剂混合，再添加一部分步骤1.1称量的水得混合溶液B，再将混合溶液B加入混合溶液A得到混合溶液C；最后，用剩余的水添加到混合溶液C中，即得色浆。
步骤1.2中，色浆的粘度为6000～7500mpa.s。
步骤1.1中，所述乳化增稠剂为合成龙胶、醚化纤维素、聚丙烯酯中的任意两种的任意比混合物。
步骤1.1中，所述墨水颜料为粒径在0.2μm～0.5μm的水溶性颜料。
步骤1.1中，所述渗透剂为己二醇、甘油、月桂醇硫酸酯钠盐中的任意一种。
步骤1.1中，所述乳液树脂为聚丙烯酸酯、有机硅甲基丙烯酸酯、环氧树脂交联剂中的任意两种的任意比混合物。
步骤2中，采用步骤1制备的色浆在磁棒平网印花机上对芳纶高强阻燃织物进行花型印制，印制后再依次进行烘房烘干、焙烘发色、水洗；其中，烘房烘干的温度为90～100℃、时间为3～5min；焙烘发色温度为140～160℃、时间为3～5min；水洗温度常温，水洗时间1～3min。
步骤3中，功能整理的具体参数要求为：柔软剂选用有机硅柔软剂，用量为1～3g/L，带液率为60～75％。
本发明的有益效果是，使用本发明的印制方法能够使芳纶高强阻燃织物获得色深、色牢度高、手感柔软、图案清新的印制效果。获得上述效果的主要因素是本发明采用的乳化增稠剂之间发生了网络互穿效果，使乳化增稠剂在印制过程中磁棒挤压使之粘度下降，顺利进入织物表面；乳化树脂之间在毛细管压强作用下乳液粒子之间产生高聚物分钟的相互扩散，导致分钟相互纠缠，相邻粒子最终成为一体，构成理解结构的皮膜，把颜料牢固地粘附在纤维表面。经检验机构检验，发明印制的高强阻燃织物满足国标印花织物色牢度标准要求。
附图说明
图1是本发明中色浆粘度对流变性能的影响；
图1中，粘度A为7500mps.s，粘度B为6000mpa.s，粘度C为10000mpa.s。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，具体实施方式如下：
步骤1、色浆制备；
步骤1的具体实施方式如下：
步骤1.1、按照质量百分比称取以下原料：乳化增稠剂1～3％、墨水颜料1～4％、渗透剂0.5～1.5％、乳液树脂3％～10％、余量为水，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤1.1中，乳化增稠剂为合成龙胶、醚化纤维素、聚丙烯酯中的任意两种的任意比混合物。
步骤1.1中，墨水颜料为粒径在0.2μm～0.5μm的水溶性颜料。
步骤1.1中，渗透剂为己二醇、甘油、月桂醇硫酸酯钠盐中的任意一种。
步骤1.1中，乳液树脂为三乙胺聚丙烯酸酯、有机硅甲基丙烯酸酯、环氧树脂中的任意两种的任意比混合物。
步骤1.2、将步骤1.1称取好的各原料，按照以下顺序进行色浆制备：首先将乳化增稠剂与乳化树脂混合后搅拌均匀得到混合溶液A；然后，将墨水颜料及渗透剂混合，再添加一部分步骤1.1称量的水得混合溶液B，再将混合溶液B加入混合溶液A得到混合溶液C；最后，用剩余的水添加到混合溶液C中，即得色浆。
步骤1.2中，色浆的粘度为6000～7500mpa.s。
步骤2中，采用步骤1制备的色浆在磁棒平网印花机上对芳纶高强阻燃织物进行花型印制，印制后再依次进行烘房烘干、焙烘发色、水洗；其中，烘房烘干的温度为90～100℃、时间为3～5min；焙烘发色温度为140～160℃、时间为3～5min；水洗温度常温，水洗时间1～3min。
步骤3、对经步骤2印制后的芳纶高强阻燃织物进行功能整理，根据需要进行柔软整理限，具体参数要求为：柔软剂选用有机硅柔软剂，用量为1～ 3g/L，带液率为60～75％。
印制后织物的色牢度按照国标GB/T印染布色牢度检测标准检测。
高强阻燃织物由于其分子结构紧密用常规印制方法染料不能与纤维结合，水洗后染料基本脱离纤维，采用颜料、乳化增稠剂等助剂在一定的用量、一定条件下印制高强阻燃织物，能够使颜料与纤维牢固结合，色牢度达到3～4 级级以上，满足印花织物应用要求。
色浆流变性通常用粘度表示，流变性的好坏影响织物印制图案的清晰、手感、色深、色牢度等。色浆印制时，在磁棒剪切作用下色浆粘度下降，这样有利于颜料透过花网印到织物上，因此，需要控制好色浆的粘度，如图1 所示，图1显示粘度对流变性能的影响影响。
图1可以看出，色浆在剪切力的作用下均有所降低，粘度C(10000mpa.s) 剪切力下降没有粘度B(6000mpa.s)和粘度A(7500mps.s)幅度大，说明粘度C的流变性不如粘度A和粘度B，色浆不易通过高目数的筛网而印制精美的花型，故本发明选择色浆粘度在6000～7500mpa.s。
墨水颜料是印花色浆中重要组分，墨水颜料颗粒的细度和均匀性对印花色浆稳定性、匀染性，着色力和色光等都起着重要作用，表1、表2显示墨水颜料粒径及用量对印制色深及色牢度对影响。
表1墨水颜料粒径对印制对色深值、色牢度的影响
Figure BDA0002413314630000051
表1可以看出，随着粒径增加，色牢度逐渐减小、颜色深度有所增加。分析原因为粒径最好在0.2～0.5μm之间。粒径太大，遮盖力差，耐磨性差，着色反射光波长向长的方向移动，色光偏红，色调暗淡。一般颗粒越小，着色力越强，粒径太细，入射光散射，鲜艳度下降且易渗透入纤维内部很深，使给色量降低，且涂料将容易产生凝聚现象。
表2墨水颜料用量对印制色牢度、色深值的影响
Figure BDA0002413314630000061
表2可以看出，墨水颜料用量的增加对色牢度有一定影响，随着墨水颜料用量增加色牢度有所降低，这是由于织物对墨水颜料的吸附达饱和后即使再增加墨水颜料用量，织物颜色深度不会增加，它们仅吸附在织物表面，当外力摩擦时，附着力破坏，墨水颜料颗粒从织物表面剥离，从而色牢度降低。
乳化增稠剂是属于高分子化合物，在分子中含有大量羧酸基团，具有较好的水溶性和分散性，化合物间可交联形成线形的聚合物网状结构，能够吸附更多的自由水分，达到增稠的作用，但乳化增稠剂用量超过一定值后，乳液的粘度会随乳化增稠剂用量增加而降低，故，乳化增稠剂用量要适当。表 3为乳化增稠剂用量对印制色牢度的影响。
表3乳化增稠剂用量对印制色牢度、色深值的影响
Figure BDA0002413314630000062
表3显示，乳化增稠剂的用量增加对摩擦牢度有所提高，但用量增加到一定值后，乳液的粘度有所降低，这时色牢度不再随用量的增加而增加，因此，如花增稠剂用量在1～2％最好。
乳液树脂属于高分子聚合物，由于聚合物分子相互纠缠在一起，并以分子状态分散在溶剂中，随着溶剂的蒸发，聚合物分子进一步纠缠，从而形成皮膜，与纤维发生物理结合。表4为乳液树脂用量对印制色牢度的影响。
表4乳液树脂用量对印制色牢度、色深值的影响
Figure BDA0002413314630000071
表中绿色为修改的，之前的数据粘贴时，忘记改过来了，检查发现的。表4显示，乳液树脂用量增加，色牢度开始增大又逐渐减小，这是由于聚合物分子堆积在纤维表面，导致形成的皮膜厚度增加，与纤维发生物理结合的能力减弱，导致色牢度有所降低。因此，乳液树脂用量在5％左右最好。乳液树脂用量对颜色对色深值的影响原因同前。
色浆印花后，色浆中的乳液树脂成膜过程中，乳化剂等低分子物质随水分的蒸发向乳液皮膜的表面泳移，乳液树脂成膜过程中，有一个最低温度，低于这个温度，乳液粒子失去弹性，同时它有足够的硬度阻止乳液树脂成膜，因此，温度对乳液树脂对成膜非常重要。表5为焙烘温度对印制色牢度对影响
表5焙烘温度对印制色牢度、色深值的影响
Figure BDA0002413314630000081
表5显示，焙烘温度增高，乳液树脂成膜能力增强，色牢度增加，色深值也在增加，焙烘温度大于150℃时色牢度及色深值均有较大提高，温度继续升高，色牢度及色深值趋于稳定，为节约能源，焙烘温度在160℃即可。
乳液树脂的成膜还有一个成膜时间，达到这个时间时，水分蒸发颗粒变形开始成膜，因此，焙烘时间也是决定乳液树脂成膜的重要参数。表6为焙烘时间对印制色牢度的影响。
表6焙烘时间对印制色牢度、色深值的影响
Figure BDA0002413314630000082
表6显示，当焙烘时间增加，色牢度及色深值均有所增加，当达到一定时间后色牢度及色深值趋于稳定，因此，焙烘时间可以确定在3～5min。
以下为所用到的药品明细
表7药品明细
Figure BDA0002413314630000091
实施例1
一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，具体实施方式如下：
步骤1、色浆制备；
步骤1的具体实施方式如下：
步骤1.1、按照质量百分比称取以下原料：乳化增稠剂1％、墨水颜料 1％、渗透剂0.5％、乳液树脂4％、余量为水，以上组分质量百分比之和为 100％；
步骤1.1中，乳化增稠剂为合成龙胶：醚化纤维素质量比2:1的混合物。
步骤1.1中，墨水颜料为粒径在0.2μm的水溶性颜料；
步骤1.1中，渗透剂为己二醇；
步骤1.1中，乳液树脂为聚丙烯酸酯与有机硅甲基丙烯酸酯质量比为1:2 制成的混合物。
步骤1.2、将步骤1.1称取好的各原料，按照以下顺序进行色浆制备：首先将乳化增稠剂与乳化树脂混合后搅拌均匀得到混合溶液A；然后，将墨水颜料及渗透剂混合，再添加一部分步骤1.1称量的水得混合溶液B，再将混合溶液B加入混合溶液A得到混合溶液C；最后，用剩余的水添加到混合溶液C中，即得色浆。
步骤1.2中，色浆的粘度为6000mpa.s。
步骤2中，采用步骤1制备的色浆在磁棒平网印花机上对芳纶高强阻燃织物进行花型印制，印制后再依次进行烘房烘干、焙烘发色、水洗；其中，烘房烘干的温度为90℃、时间为3min；焙烘发色温度为140℃、时间为3min；水洗温度常温，水洗时间1min。
步骤3、对经步骤2印制后的芳纶高强阻燃织物进行功能整理，根据需要进行柔软整理限，具体参数要求为：柔软剂选用有机硅柔软剂，用量为 1g/L，带液率为60％。
实施例2
一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，具体实施方式如下：
步骤1、色浆制备；
步骤1的具体实施方式如下：
步骤1.1、按照质量百分比称取以下原料：乳化增稠剂2％、墨水颜料 2％、渗透剂1％、乳液树脂5％、余量为水，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤1.1中，乳化增稠剂为合成龙胶与聚丙烯酯质量比为1:2制成的混合物。
步骤1.1中，墨水颜料为粒径在0.3μm的水溶性颜料。
步骤1.1中，渗透剂为甘油。
步骤1.1中，乳液树脂为有机硅甲基丙烯酸酯与环氧树脂质量比1:2制成的混合物。
步骤1.2、将步骤1.1称取好的各原料，按照以下顺序进行色浆制备：首先将乳化增稠剂与乳化树脂混合后搅拌均匀得到混合溶液A；然后，将墨水颜料及渗透剂混合，再添加一部分步骤1.1称量的水得混合溶液B，再将混合溶液B加入混合溶液A得到混合溶液C；最后，用剩余的水添加到混合溶液C中，即得色浆。
步骤1.2中，色浆的粘度为6700mpa.s。
步骤2中，采用步骤1制备的色浆在磁棒平网印花机上对芳纶高强阻燃织物进行花型印制，印制后再依次进行烘房烘干、焙烘发色、水洗；其中，烘房烘干的温度为97.5℃、时间为4min；焙烘发色温度为160℃、时间为 3.5min；水洗温度常温，水洗时间2min。
步骤3、对经步骤2印制后的芳纶高强阻燃织物进行功能整理，根据需要进行柔软整理限，具体参数要求为：柔软剂选用有机硅柔软剂，用量为 1.5g/L，带液率为65％。
实施例3
一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，具体实施方式如下：
步骤1、色浆制备；
步骤1的具体实施方式如下：
步骤1.1、按照质量百分比称取以下原料：乳化增稠剂3％、墨水颜料 4％、渗透剂0.6％、乳液树脂6％、余量为水，以上组分质量百分比之和为 100％；
步骤1.1中，乳化增稠剂为醚化纤维素与聚丙烯酯质量比为1:5制成的混合物。
步骤1.1中，墨水颜料为粒径在3μm的水溶性颜料。
步骤1.1中，渗透剂为己二醇。
步骤1.1中，乳液树脂为环氧树脂与有机硅甲基丙烯酸酯质量比为1:1 制成的混合物。
步骤1.2、将步骤1.1称取好的各原料，按照以下顺序进行色浆制备：首先将乳化增稠剂与乳化树脂混合后搅拌均匀得到混合溶液A；然后，将墨水颜料及渗透剂混合，再添加一部分步骤1.1称量的水得混合溶液B，再将混合溶液B加入混合溶液A得到混合溶液C；最后，用剩余的水添加到混合溶液C中，即得色浆。
步骤1.2中，色浆的粘度为7000mpa.s。
步骤2中，采用步骤1制备的色浆在磁棒平网印花机上对芳纶高强阻燃织物进行花型印制，印制后再依次进行烘房烘干、焙烘发色、水洗；其中，烘房烘干的温度为95℃、时间为4min；焙烘发色温度为165℃、时间为 3.0min；水洗温度常温，水洗时间2.0min。
步骤3、对经步骤2印制后的芳纶高强阻燃织物进行功能整理，根据需要进行柔软整理限，具体参数要求为：柔软剂选用有机硅柔软剂，用量为 1.5g/L，带液率为65％。
实施例4
一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，具体实施方式如下：
步骤1、色浆制备；
步骤1的具体实施方式如下：
步骤1.1、按照质量百分比称取以下原料：乳化增稠剂2.5％、墨水颜料 5％、渗透剂1.5％、乳液树脂10％、余量为水，以上组分质量百分比之和为 100％；
步骤1.1中，乳化增稠剂为醚化纤维素与聚丙烯酯质量比2:3制成的混合物。
步骤1.1中，墨水颜料为粒径在0.5μm的水溶性颜料。
步骤1.1中，渗透剂为月桂醇硫酸酯钠盐。
步骤1.1中，乳液树脂为三乙胺聚丙烯酸酯与环氧树脂质量比2:3制成的混合物。
步骤1.2、将步骤1.1称取好的各原料，按照以下顺序进行色浆制备：首先将乳化增稠剂与乳化树脂混合后搅拌均匀得到混合溶液A；然后，将墨水颜料及渗透剂混合，再添加一部分步骤1.1称量的水得混合溶液B，再将混合溶液B加入混合溶液A得到混合溶液C；最后，用剩余的水添加到混合溶液C中，即得色浆。
步骤1.2中，色浆的粘度为7500mpa.s。
步骤2中，采用步骤1制备的色浆在磁棒平网印花机上对芳纶高强阻燃织物进行花型印制，印制后再依次进行烘房烘干、焙烘发色、水洗；其中，烘房烘干的温度为100℃、时间为5min；焙烘发色温度为170℃、时间为 5.0min；水洗温度常温，水洗时间3.0min。
步骤3、对经步骤2印制后的芳纶高强阻燃织物进行功能整理，根据需要进行柔软整理限，具体参数要求为：柔软剂选用有机硅柔软剂，用量为 1.5g/L，带液率为75％。
实施例5
一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，具体实施方式如下：
步骤1、色浆制备；
步骤1的具体实施方式如下：
步骤1.1、按照质量百分比称取以下原料：乳化增稠剂1.5％、墨水颜料 4.5％、渗透剂0.75％、乳液树脂7.5％、余量为水，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤1.1中，乳化增稠剂为合成龙胶与聚丙烯酯质量比为1:1制成的混合物。
步骤1.1中，墨水颜料为粒径在0.45μm的水溶性颜料。
步骤1.1中，渗透剂为月桂醇硫酸酯钠盐。
步骤1.1中，乳液树脂为三乙胺聚丙烯酸酯与环氧树脂质量比为1:4制成的混合物。
步骤1.2、将步骤1.1称取好的各原料，按照以下顺序进行色浆制备：首先将乳化增稠剂与乳化树脂混合后搅拌均匀得到混合溶液A；然后，将墨水颜料及渗透剂混合，再添加一部分步骤1.1称量的水得混合溶液B，再将混合溶液B加入混合溶液A得到混合溶液C；最后，用剩余的水添加到混合溶液C中，即得色浆。
步骤1.2中，色浆的粘度为7500mpa.s。
步骤2中，采用步骤1制备的色浆在磁棒平网印花机上对芳纶高强阻燃织物进行花型印制，印制后再依次进行烘房烘干、焙烘发色、水洗；其中，烘房烘干的温度为96℃、时间为4.5min；焙烘发色温度为165℃、时间为 4.5min；水洗温度常温，水洗时间3min。
步骤3、对经步骤2印制后的芳纶高强阻燃织物进行功能整理，根据需要进行柔软整理限，具体参数要求为：柔软剂选用有机硅柔软剂，用量为 0.75g/L，带液率为67％。
根据实施案例1～5，经对印制后对芳纶高强阻燃织物性能测试，效果最佳的印制工艺见表8(为实施例3)，印制后色牢度见表9。
表8最佳印制工艺
Figure 2
表9芳纶高强阻燃织物印制后色牢度
Figure 1

Claims (9)

1.一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，其特征在于，具体实施方式如下：
步骤1、色浆制备；
步骤2、采用步骤1制备的色浆对芳纶高强阻燃织物进行花型印制，印制后再依次进行烘房烘干、焙烘发色、水洗；
步骤3、对经步骤2印制后的芳纶高强阻燃织物进行功能整理。
2.根据权利要求1所述的一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，其特征在于，步骤1的具体实施方式如下：
步骤1.1、按照质量百分比称取以下原料：乳化增稠剂1～3％、墨水颜料1～4％、渗透剂0.5～1.5％、乳液树脂3％～10％、余量为水，以上组分质量百分比之和为100％；
步骤1.2、将步骤1.1称取好的各原料，按照以下顺序进行色浆制备：首先将乳化增稠剂与乳化树脂混合后搅拌均匀得到混合溶液A；然后，将墨水颜料及渗透剂混合，再添加一部分步骤1.1称量的水得混合溶液B，再将混合溶液B加入混合溶液A得到混合溶液C；最后，用剩余的水添加到混合溶液C中，即得色浆。
3.根据权利要求2所述的一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，其特征在于，步骤1.2中，色浆的粘度为6000～7500mpa.s。
4.根据权利要求2所述的一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，其特征在于，步骤1.1中，所述乳化增稠剂为合成龙胶、醚化纤维素、聚丙烯酯中的任意两种的任意比混合物。
5.根据权利要求2所述的一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，其特征在于，步骤1.1中，所述墨水颜料为粒径在0.2μm～0.5μm的水溶性颜料。
6.根据权利要求2所述的一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，其特征在于，步骤1.1中，所述渗透剂为己二醇、甘油、月桂醇硫酸酯钠盐中的任意一种。
7.根据权利要求2所述的一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，其特征在于，步骤1.1中，所述步骤1.1中，乳液树脂为三乙胺聚丙烯酸酯、有机硅甲基丙烯酸酯、环氧树脂中的任意两种的任意比混合物。
8.根据权利要求1所述的一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，其特征在于，步骤2中，采用步骤1制备的色浆在磁棒平网印花机上对芳纶高强阻燃织物进行花型印制，印制后再依次进行烘房烘干、焙烘发色、水洗；其中，烘房烘干的温度为90～100℃、时间为3～5min；焙烘发色温度为140～160℃、时间为3～5min；水洗温度常温，水洗时间1～3min。
9.根据权利要求1所述的一种提高芳纶高强阻燃织物色牢度的印制方法，其特征在于，步骤3中，功能整理的具体参数要求为：柔软剂选用有机硅柔软剂，用量为1～3g/L，带液率为60～75％。
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