一种提高织物涂料印花抗静电性能的色浆配制方法与流程

文档序号:13838003阅读:293来源:国知局

本发明涉及一种提高织物涂料印花抗静电性能的色浆配制方法,属纺织印染加工技术领域。



背景技术:

涂料印花是藉助于印花色浆中粘合剂的作用而将涂料粘附到印制的纤维材料上的一种印花方法。由于其工艺简单,生产流程短,尤其是在涂料印花后一般不需要进行水洗,从而节省了大量的水,并且降低了污染的排放,是一种清洁环保的生产加工方式,所以深受印染企业的欢迎。涂料印花的色浆组成中一般含有涂料、粘合剂、增稠剂以及其它助剂和水等主要成分。其中,涂料在涂料印花的色浆中提供着色组分,是由有机(或无机)的颜料与相应的分散剂、润湿剂、胶体保护剂、防腐剂等助剂加水经研磨制成的浆状物。在采用涂料印花时,由于涂料中的颜料颗粒不溶于水及常规的有机溶剂,使得涂料对纤维没有直接性,只要保证印花色浆中的粘合剂有足够的粘附性,几乎能对所有的纤维材料进行印花,可避免染料印花时采用不同染料同浆印花所带来的问题,为多种纤维混纺产品的印花提供了很好的解决办法,涂料印花工艺尤其适用于涤棉混纺织物的印花。

羊毛、化纤及某些混纺织物,因其独特的风格和优良的性能,而受到消费者的青睐。但含有这些材料的织物在穿着过程中因摩擦等作用易产生静电,从而吸附灰尘、吸身、穿着时使人身体不适,这种现象尤其发生在北方寒冷干燥的季节。因此,开发抗静电纺织品具有重要的意义。公开杂志《毛纺科技》,公开日期2012年第11期名称为“毛织物抗静电整理工艺”中选用了三种不同的抗静电剂采用不同的工艺,对毛织物进行抗静电整理,结果表明采用壳聚糖三浸三轧工艺可以得到较好的处理效果。公开杂志《浙江工程学院学报》,公开日期2000年第3期名称为“涤棉纱的防静电研究”中研制出耐洗性好的抗静电剂,并可用于涤棉纱、化纤织物、及混纺织物的抗静电整理。公开杂志《印染》,公开日期2015年第5期名称为“羊毛及其混纺织物的抗静电整理”中采用五种抗静电剂对羊毛及其混纺织物进行抗静电整理,不同的织物及整理工艺得到不同的抗静电效果。这些织物的抗静电性能都是通过对其进行抗静电整理来获得的。

一些发明专利公开了蛋白质粉体的应用领域,中国专利申请公布号cn102677222a,申请公布日期2012年9月19日,发明创造的名称为“一种高强度纤维素蛋白质纤维的制备方法”,该申请案公开了一种利用有机粉体制备高强度纤维素蛋白质纤维的方法,工艺简单,产品性能好,易于实现工业化生产。中国专利申请公布号cn102441173a,申请公布日期2012年5月9日,发明创造的名称为“非水溶性蛋白质粉体为药物载体的药物释放体系的制备方法”,该申请案公开了一种将蛋白质粉体作为药物载体,用于药物的可控释放,以更好地利用药物达到治疗的目的。中国专利申请公布号cn1594682a,申请公布日期2005年3月16日,发明创造的名称为“一种用天然蛋白纤维超细粉体改性的化学纤维及其生产方法”,该申请案公开了一种将超细化蛋白质粉体与化学纤维原料共混复合纺丝的方法,形成的纤维具有仿毛、仿真丝等效果,能改善纤维的物理及化学性能。对于利用功能化的蛋白质粉体添加到涂料印花色浆中,以改善印制织物性能的文献则鲜见公开报道。



技术实现要素:

针对上述存在的问题,本发明的目的在于提高涂料印花织物的抗静电性能,通过向色浆配方中加入经过抗静电处理以后的蛋白质粉体,以配制成为涂料印花色浆,利用印花色浆中加入的抗静电蛋白质粉体所具有的抗静电性,以提高涂料印花织物的抗静电性能。

为了实现上述目的,其技术解决方案为:

一种提高织物涂料印花抗静电性能的色浆配制方法,所述的色浆配制方法按以下步骤进行:

a.蛋白质粉体的抗静电处理

将粒径为10~20μm的蛋白质粉体置于由无水乙醇、蒸馏水和抗静电剂fk-312混合而成的处理液中,在超声波发生器中进行超声处理,超声处理后含有蛋白质粉体的处理液经抽滤,得到经超声处理的蛋白质粉体,再将得到的经超声处理的蛋白质粉体烘干,热处理,成为抗静电蛋白质粉体,其中,处理液的浴比为1:20~1:50,无水乙醇与蒸馏水的体积比为1:9~3:7,抗静电剂fk-312的浓度为20~100g/l,超声波功率为1200~1800瓦,超声处理温度为45~55℃,超声处理时间为25~30min,烘干温度为30~40℃,烘干时间为25~30min,热处理温度为100~120℃,热处理时间为15~20min;

b.色浆的配制

在200~300r/min搅拌速度和6~10min搅拌时间条件下,向经抗静电处理后的抗静电蛋白质粉体中,分别加入质量为抗静电蛋白质粉体6.5~10.5倍的蒸馏水、2~3.5倍的无水乙醇、3~5.5倍的粘合剂udt预混合在一起,然后在400~600r/min搅拌速度和80~100min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为抗静电蛋白质粉体浆,再按抗静电蛋白质粉体浆的质量百分比添加8~18%的涂料和1~2.6%的海藻酸钠,在600~800r/min搅拌速度和100~120min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为色浆。

所述的蛋白质粉体为蚕丝粉体或羊毛粉体或羽绒粉体中的一种。

所述的涂料为偶氮类涂料或酞菁类涂料中的一种。

由于采用了以上技术方案,本发明一种提高织物涂料印花抗静电性能的色浆配制方法的技术特点在于:

蛋白质粉体经过抗静电处理以后,抗静电剂会在蛋白质粉体表面形成一层阳离子导电薄膜,这层薄膜可以迅速传导产生的静电荷,减少静电荷在蛋白质粉体表面的集聚,从而使蛋白质粉体具有抗静电的功能性。将抗静电蛋白质粉体加入到色浆配方中配制成为印花色浆,这样印花色浆中就含有了这种具有抗静电功能的蛋白质粉体成分,当色浆被印制到织物上以后,具有抗静电功能的蛋白质粉体即被转移到织物上,从而可以利用蛋白质粉体具有的抗静电性,来提高涂料印花织物的抗静电性能。当蛋白质粉体在抗静电处理前被染成不同的颜色后再进行抗静电处理,这样添加到色浆配方中的即为有色的抗静电蛋白质粉体,由这种色浆印制的织物可获得混色的视觉效果。本发明配制涂料印花色浆的方法,色浆配制过程简单可行,具有可操作性,易于实现工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例,对本发明的一种提高织物涂料印花抗静电性能的色浆配制方法作进一步的详细说明。

一种提高织物涂料印花抗静电性能的色浆配制方法,所述的色浆配制方法按以下步骤进行:

a.蛋白质粉体的抗静电处理

将粒径为10~20μm的蛋白质粉体置于由无水乙醇、蒸馏水和抗静电剂fk-312混合而成的处理液中,在超声波发生器中进行超声处理,超声处理后含有蛋白质粉体的处理液经抽滤,得到经超声处理的蛋白质粉体,再将得到的经超声处理的蛋白质粉体烘干,热处理,成为抗静电蛋白质粉体,其中,处理液的浴比为1:20~1:50,无水乙醇与蒸馏水的体积比为1:9~3:7,抗静电剂fk-312的浓度为20~100g/l,超声波功率为1200~1800瓦,超声处理温度为45~55℃,超声处理时间为25~30min,烘干温度为30~40℃,烘干时间为25~30min,热处理温度为100~120℃,热处理时间为15~20min。

蛋白质粉体是由蚕丝纤维或羊毛纤维或羽绒纤维等蛋白质纤维中的一种,经过机械切割研磨而成的粒径尺度在10~20μm的蛋白质微米粒子,粒径过小则加工难度大,增加了生产成本;粒径较大则可能会导致后续涂料印花织物的摩擦牢度的降低。在由纤维到粉体粒子的加工过程中,仅经过物理机械作用,这些蛋白质粉体的基本结构单元仍然为蛋白质,与处理前的纤维相比发生的最大变化在于加工前后的外观物理形态及尺度的不同,材料外观由原来的一维线性变成了零维粉体,蛋白质粉体比原纤维的比表面积有了极大的提高,这使得蛋白质粉体对染化料的吸附能力较原纤维显著增强。并且,蛋白质纤维在经过超细化加工以后,粉体中有更多的能够参与反应的基团显现出来,粉体的化学反应能力较原纤维明显提高。当对蛋白质粉体进行抗静电处理时,在与原纤维同样的处理条件下,蛋白质粉体吸附的抗静电剂会分布在更大的表面积上,使得在相同单位面积上的粉体,难以达到与原纤维一致的处理效果。所以在进行抗静电处理时,抗静电剂的用量也要适当调制,以保证较好的处理效果。抗静电处理液是由无水乙醇、蒸馏水、抗静电剂fk-312混合而成,其中,处理液的浴比为1:20~1:50,无水乙醇与蒸馏水的体积比为1:9~3:7,抗静电剂fk-312的浓度为20~100g/l。蒸馏水能够使抗静电蛋白质粉体充分溶胀而分散在处理液中,其用量必须保证粉体的充分溶胀。无水乙醇分子量小、表面张力低、粘度小、渗透性强,可以促进蛋白质粉体的溶胀,并可减轻粉体在水中的聚集,有利于粉体在处理液中的分散,使粉体更容易与抗静电剂发生反应。为使蛋白质粉体充分浸渍和反应,处理液的浴比设定为1:20~1:50。处理液中的化学药剂浓度较高,无水乙醇与蒸馏水的体积比不宜过大,以免影响抗静电剂的均匀分散。蛋白质粉体经抗静电剂fk-312处理以后,会在其表面形成一层阳离子导电薄膜,这层薄膜可以迅速传导产生的静电荷,减少静电荷在蛋白质粉体表面的积累,从而达到抗静电的效果。将蛋白质粉体浸渍于配制的含有无水乙醇、蒸馏水和抗静电剂fk-312的处理液中,在超声波环境中进行超声处理,超声波功率为1200~1800瓦,超声处理温度为45~55℃,超声处理时间为25~30min。超声波是一种频率为2×104hz~2×109hz的机械波,其作用原理是利用超声波的振动效应,使蛋白质粉体在处理过程中产生大量的空隙,以容纳更多的抗静电剂,并使溶胀的蛋白质粉体处于松散的状态。另外,利用超声波产生的空化效应,在高冲击作用下使抗静电剂深入到更广阔的区域,从而促进蛋白质粉体充分地吸附抗静电剂,提高蛋白质粉体与抗静电剂的反应能力。经过超声处理以后的蛋白质粉体吸附了大量的抗静电剂,有一部分抗静电剂在超声波的能量辅助作用下,在蛋白质粉体上发生了反应。蛋白质粉体在抗静电处理液中进行超声处理时,超声波功率应与超声处理温度、时间等参数相协调,当超声波功率提高时,则可以相应地降低处理温度和处理时间。将经超声处理后的含有蛋白质粉体的处理液进行抽滤,再将抽滤得到的吸附了大量抗静电剂的蛋白质粉体在30~40℃的较低温度下烘干,以利于后续热处理效果的均匀稳定。然后将烘干后的蛋白质粉体在100~120℃温度下热处理15~20min,成为抗静电蛋白质粉体。热处理能使超声处理以后吸附在蛋白质粉体上未反应的抗静电剂,在热能的作用下进一步发生反应,在蛋白质粉体表面形成阳离子导电薄膜,以赋予蛋白质粉体的抗静电性能。

b.色浆的配制

在200~300r/min搅拌速度和6~10min搅拌时间条件下,向经抗静电处理后的抗静电蛋白质粉体中,分别加入质量为抗静电蛋白质粉体6.5~10.5倍的蒸馏水、2~3.5倍的无水乙醇、3~5.5倍的粘合剂udt预混合在一起,然后在400~600r/min搅拌速度和80~100min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为抗静电蛋白质粉体浆,再按抗静电蛋白质粉体浆的质量百分比添加8~18%的涂料和1~2.6%的海藻酸钠,在600~800r/min搅拌速度和100~120min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为色浆。

在配制印花色浆时,开始调浆的搅拌速度较低为200~300r/min,这主要是为了防止在加料时原料的飞溅,在6~10min内一边低速搅拌一边加料,以防止抗静电蛋白质粉体在加料过程中结块,影响分散。由于搅拌速度低时间短,这些原料只是简单地预混合在一起,还没有充分均匀地分散。向经抗静电处理后的抗静电蛋白质粉体中,分别加入质量为抗静电蛋白质粉体6.5~10.5倍的蒸馏水、2~3.5倍的无水乙醇、3~5.5倍的粘合剂udt预混合在一起。蒸馏水的作用是使抗静电蛋白质粉体发生充分的溶胀而分散。由于抗静电蛋白质粉体在水中易于聚集,所以要加入无水乙醇促进蛋白质粉体的溶胀和分散。无水乙醇还可以使印制到织物上的印花色浆快速渗透进纤维内部,以提高印花得色量和色彩鲜艳度。当印花织物在后续焙烘固色时,乙醇能够从织物中挥发出去,对印花产品的最终质量不会产生影响。无水乙醇用量应适中,用量过高则会降低抗静电蛋白质粉体在印花色浆中的相对含量,且需要加大增稠剂的用量,对印花织物的手感造成影响。粘合剂udt为丙烯酸类涂料印花粘合剂,在纤维上的成膜性好,能将蛋白质粉体及颜料粒子粘附到印制的织物上,提高印花产品的牢度。印花色浆中粘合剂的比例应适中,用量过低,则成膜性变差,抗静电蛋白质粉体难以被完全束缚在织物上,会降低印花织物的摩擦牢度;若粘合剂用量过高,则覆盖膜层变厚,抗静电蛋白质粉体被包覆在较厚的高分子薄膜层中,这样使得印制到织物上的抗静电蛋白质粉体,难以有效地发挥其抗静电功能。然后将预混合后的浆液在400~600r/min搅拌速度和80~100min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为抗静电蛋白质粉体浆。此时提高搅拌速度,在较大的搅拌剪切力作用下使浆液快速运动,在长时间的搅拌下使原料混合均匀。此时的搅拌速度不宜过低,否则会导致剪切力不足,使抗静电蛋白质粉体分散不匀,另外,也要防止在快速搅拌时,粉体浆飞溅出料槽;同时,搅拌时间不能过短,否则抗静电蛋白质粉体浆很难在短时间内搅拌开。再按抗静电蛋白质粉体浆的质量百分比,向抗静电蛋白质粉体浆中添加8~18%的涂料和1~2.6%的海藻酸钠。在配制涂料印花色浆时,可选用的涂料类型有偶氮类涂料或酞菁类涂料中的一种,其加入量应根据印制织物的颜色、牢度等要求而调节。在印花色浆配方中加入的海藻酸钠为印花增稠剂,海藻酸钠是一种天然高分子多糖,具有良好的增稠效果,能提高色浆的粘稠度,防止色浆渗化,赋予色浆流变性和贮存稳定性,可使印制花纹颜色鲜艳、边界清晰、得色均匀。根据印花色浆的配方组成和原料比例,加入的海藻酸钠质量以对抗静电蛋白质粉体浆的1~2.6%质量百分比为宜,海藻酸钠用量过低,则色浆粘度小,渗化严重,印制边界不清晰;当用量过高时,印花色浆粘度太大,色浆刮印困难,且会对印花织物的手感产生影响。将抗静电蛋白质粉体浆、涂料和海藻酸钠在600~800r/min搅拌速度和100~120min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为印花色浆。必须保证搅拌速度和搅拌时间以使搅拌均匀,否则印花色浆的印制效果变差,而过快的搅拌速度,也会使印花色浆飞溅而造成污染。

具体实施例

实施例一

按上述方法,将100g粒径为10μm的蚕丝粉体,置于2l由无水乙醇与蒸馏水按体积比为1:9的比例配制的含有40g抗静电剂fk-312的处理液中,在1200瓦的超声波功率、55℃的温度下超声处理30min,将超声处理后的含有蚕丝粉体的处理液进行抽滤,得到经超声处理的蚕丝粉体,再将得到的经超声处理的蚕丝粉体在30℃的温度下烘干30min,然后将烘干后的蚕丝粉体在100℃的温度下热处理20min,成为抗静电蚕丝粉体。在200r/min搅拌速度和10min搅拌时间条件下,向经抗静电处理后的抗静电蚕丝粉体中分别加入650g的蒸馏水、350g的无水乙醇、550g的粘合剂udt预混合在一起,然后在400r/min搅拌速度和100min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为抗静电蚕丝粉体浆,再向抗静电蚕丝粉体浆中加入132g的偶氮类涂料8111大红ffg和16.5g的海藻酸钠,在600r/min搅拌速度和120min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为色浆。

实施例二

按上述方法,将100g粒径为20μm的羊毛粉体,置于5l由无水乙醇与蒸馏水按体积比为3:7的比例配制的含有500g抗静电剂fk-312的处理液中,在1800瓦的超声波功率、45℃的温度下超声处理25min,将超声处理后的含有羊毛粉体的处理液进行抽滤,得到经超声处理的羊毛粉体,再将得到的经超声处理的羊毛粉体在40℃的温度下烘干25min,然后将烘干后的羊毛粉体在120℃的温度下热处理15min,成为抗静电羊毛粉体。在300r/min搅拌速度和6min搅拌时间条件下,向经抗静电处理后的抗静电羊毛粉体中分别加入1050g的蒸馏水、200g的无水乙醇、300g的粘合剂udt预混合在一起,然后在600r/min搅拌速度和80min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为抗静电羊毛粉体浆,再向抗静电羊毛粉体浆中加入297g的偶氮类涂料8202中黄fg和42.9g的海藻酸钠,在800r/min搅拌速度和100min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为色浆。

实施例三

按上述方法,将100g粒径为15μm的羽绒粉体,置于3.5l由无水乙醇与蒸馏水按体积比为2:8的比例配制的含有210g抗静电剂fk-312的处理液中,在1500瓦的超声波功率、50℃的温度下超声处理27.5min,将超声处理后的含有羽绒粉体的处理液进行抽滤,得到经超声处理的羽绒粉体,再将得到的经超声处理的羽绒粉体在35℃的温度下烘干27.5min,然后将烘干后的羽绒粉体在110℃的温度下热处理17.5min,成为抗静电羽绒粉体。在250r/min搅拌速度和8min搅拌时间条件下,向经抗静电处理后的抗静电羽绒粉体中分别加入850g的蒸馏水、275g的无水乙醇、425g的粘合剂udt预混合在一起,然后在500r/min搅拌速度和90min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为抗静电羽绒粉体浆,再向抗静电羽绒粉体浆中加入214.5g的偶氮类涂料6301桃红f3r和29.7g的海藻酸钠,在700r/min搅拌速度和110min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为色浆。

实施例四

按上述方法,将100g粒径为10μm的蚕丝粉体,置于2l由无水乙醇与蒸馏水按体积比为1:9的比例配制的含有40g抗静电剂fk-312的处理液中,在1200瓦的超声波功率、55℃的温度下超声处理30min,将超声处理后的含有蚕丝粉体的处理液进行抽滤,得到经超声处理的蚕丝粉体,再将得到的经超声处理的蚕丝粉体在30℃的温度下烘干30min,然后将烘干后的蚕丝粉体在100℃的温度下热处理20min,成为抗静电蚕丝粉体。在200r/min搅拌速度和10min搅拌时间条件下,向经抗静电处理后的抗静电蚕丝粉体中分别加入650g的蒸馏水、350g的无水乙醇、550g的粘合剂udt预混合在一起,然后在400r/min搅拌速度和100min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为抗静电蚕丝粉体浆,再向抗静电蚕丝粉体浆中加入132g的酞菁类涂料8601绿fb和16.5g的海藻酸钠,在600r/min搅拌速度和120min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为色浆。

实施例五

按上述方法,将100g粒径为20μm的羊毛粉体,置于5l由无水乙醇与蒸馏水按体积比为3:7的比例配制的含有500g抗静电剂fk-312的处理液中,在1800瓦的超声波功率、45℃的温度下超声处理25min,将超声处理后的含有羊毛粉体的处理液进行抽滤,得到经超声处理的羊毛粉体,再将得到的经超声处理的羊毛粉体在40℃的温度下烘干25min,然后将烘干后的羊毛粉体在120℃的温度下热处理15min,成为抗静电羊毛粉体。在300r/min搅拌速度和6min搅拌时间条件下,向经抗静电处理后的抗静电羊毛粉体中分别加入1050g的蒸馏水、200g的无水乙醇、300g的粘合剂udt预混合在一起,然后在600r/min搅拌速度和80min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为抗静电羊毛粉体浆,再向抗静电羊毛粉体浆中加入297g的酞菁类涂料8301蓝ffg和42.9g的海藻酸钠,在800r/min搅拌速度和100min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为色浆。

实施例六

按上述方法,将100g粒径为15μm的羽绒粉体,置于3.5l由无水乙醇与蒸馏水按体积比为2:8的比例配制的含有210g抗静电剂fk-312的处理液中,在1500瓦的超声波功率、50℃的温度下超声处理27.5min,将超声处理后的含有羽绒粉体的处理液进行抽滤,得到经超声处理的羽绒粉体,再将得到的经超声处理的羽绒粉体在35℃的温度下烘干27.5min,然后将烘干后的羽绒粉体在110℃的温度下热处理17.5min,成为抗静电羽绒粉体。在250r/min搅拌速度和8min搅拌时间条件下,向经抗静电处理后的抗静电羽绒粉体中分别加入850g的蒸馏水、275g的无水乙醇、425g的粘合剂udt预混合在一起,然后在500r/min搅拌速度和90min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为抗静电羽绒粉体浆,再向抗静电羽绒粉体浆中加入214.5g的酞菁类涂料6406翠蓝fgb和29.7g的海藻酸钠,在700r/min搅拌速度和110min搅拌时间条件下搅拌均匀,配制成为色浆。

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