第十三章顏料印花課件

第十三章

顏料印花

（

52％）10/3/20231第十三章顏料印花（52％）8/1/20231顏料印花

§1引言一.

定義色漿組成特點(diǎn)

10/3/20232顏料印花§1引言8/1/20232顏料印花

一.

定義

籍粘著劑將顏料機(jī)械地粘著在纖維或織物表面而獲得花紋圖案的印花工藝稱之。直接印花包括金（Cu）銀（Al）色印花防染印花10/3/20233顏料印花一.

定義8/1/20233顏料印花

色漿組成

顏料

不溶于水，無(wú)機(jī)、有機(jī)化合物，金屬粉末

粘著劑

高分子成膜物質(zhì)，具有粘著力一定的物理機(jī)械性能、化學(xué)穩(wěn)定性交鏈劑增強(qiáng)粘著力

糊料

增加粘度，乳化糊或合成增稠劑其它

吸濕劑（潤(rùn)濕劑）加快織物潤(rùn)濕柔軟劑改善手感

10/3/20234顏料印花色漿組成8/1/20234顏料印花

顏料印花粘著劑

1.

天然高分子蛋白、樹(shù)脂

水溶性，手感好，不耐洗、磨2.

合成高分子粘著劑30年代：脲醛或三聚氰胺甲醛樹(shù)脂成膜性強(qiáng)，手感硬（特別大塊花）80－90年代：丙烯酸酯類(lèi)新型粘著劑低溫不成膜，汽蒸、焙烘才成膜，手感有所改善10/3/20235顏料印花顏料印花粘著劑8/1/20235顏料印花

顏料印花增稠劑（糊料）

1.天然增稠劑淀粉、龍膠、海藻酸鈉缺點(diǎn)：給色量低，牢度差，含固量高，手感硬，糊的可溶性和質(zhì)量一致性差。10/3/20236顏料印花顏料印花增稠劑（糊料）8/1/20236顏料印花

2.乳化糊（水＋乳化劑＋火油）30年代水/油型50年代油/水型特點(diǎn)：給色量高，手感柔軟，不滲化，含固量低含火油，防火要求高，污染環(huán)境，危害人體。10/3/20237顏料印花2.乳化糊8/1/20237顏料印花

3.

合成增稠劑（70年代以后出現(xiàn)）特點(diǎn)：給色量高，含固量低，手感柔軟工藝簡(jiǎn)單（無(wú)需水洗后處理）印制效果好（觸變性好，花紋清晰）10/3/20238顏料印花3.合成增稠劑8/1/20238顏料印花

三.顏料印花特點(diǎn)

印花工藝簡(jiǎn)單（?。妫海┕?jié)約能源對(duì)纖維無(wú)選擇性（適合兩種及以上纖維組成的織物）色譜齊全，拼色方便，重現(xiàn)性好日曬牢度高，干洗牢度不高摩擦、刷洗牢度差

討論：染料印花與顏料印花區(qū)別10/3/20239顏料印花三.顏料印花特點(diǎn)8/1/20239顏料印花

§2顏料（pigment）一.

化學(xué)結(jié)構(gòu)

二.顏料的應(yīng)用性質(zhì)三.其他顏料10/3/202310顏料印花§2顏料（pigment）8/1/202310顏料一.

化學(xué)結(jié)構(gòu)

在水中或溶劑中不溶解的有色物質(zhì)無(wú)機(jī)顏料Cu,Al,TiO2（鈦白粉），碳黑，F(xiàn)e2O3有機(jī)顏料含極性基團(tuán)（p369－370）熒光顏料p37110/3/202311顏料一.

化學(xué)結(jié)構(gòu)8/1/202311顏料顏料的基本要求：1.

有優(yōu)良的耐曬、耐氣候牢度2.

有良好的耐熱穩(wěn)定性和升華牢度3.色調(diào)鮮明，顆粒均勻（粒徑在0.2－0.5μm）4.要有化學(xué)惰性，耐酸、耐堿、耐有機(jī)溶劑和耐常用的氧化劑5.

比重要小，有良好潤(rùn)濕分散性能10/3/202312顏料顏料的基本要求：8/1/202312顏料顏料漿：顏料（14－40％），水，助劑經(jīng)研磨后使表面活性劑包圍顏料顆粒，均勻分散在水相中，保護(hù)顏料不沉淀，不凝絮。10/3/202313顏料顏料漿：8/1/202313熒光顏料熒光產(chǎn)生：分子結(jié)構(gòu)和基質(zhì)條件有利于分子吸收紫外線和發(fā)生輻射鈍化，產(chǎn)生熒光。分子結(jié)構(gòu)：芳環(huán)共平面性強(qiáng)的共軛體系，分子硬挺

P370顏色：

顏料的反射光和產(chǎn)生的熒光兩部分引起視覺(jué)的反應(yīng)

10/3/202314熒光顏料熒光產(chǎn)生：8/1/202314顏料二.顏料的應(yīng)用性質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)：色澤、牢度物理狀態(tài)：顆粒大小，細(xì)而均勻（0.2－0.5μm）

顆粒大：遮蓋力差，耐磨性差，著色反射光波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向轉(zhuǎn)移，色調(diào)變暗淡

顆粒?。喝肷涔獗晃斩唷⑸⑸渖?，鮮艷度下降，易滲透入纖維內(nèi)部，顏料漿易產(chǎn)生凝絮不穩(wěn)定10/3/202315顏料二.顏料的應(yīng)用性質(zhì)8/1/202315其他顏料金光顏料銅鋅合金,天然云母+TiO2+FeO2金光粉銀光顏料鋁粉,云母+Ti膜材料珠光顏料

天然珍珠粉,人造珠光粉,仿珠光粉(云母+TiO2/3)寶石光顏料人造寶石(TiO2+Al2O3膜)10/3/202316其他顏料金光顏料8/1/202316其他顏料鉆石粉

人造鉆石(ZrO2扁平體晶體)微膠囊顏料

熱敏變色多色染料長(zhǎng)余輝夜光顏料深底色蓋白漿及透明遮蓋漿

白漿透明遮蓋漿10/3/202317其他顏料鉆石粉8/1/202317顏料印花

§3粘著劑粘著劑的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)交聯(lián)劑10/3/202318顏料印花§3粘著劑8/1/202318粘著劑

一.粘著劑

理想粘著劑：無(wú)色、透明，緊密又光滑柔軟而不發(fā)粘富有彈性和良好的粘著力機(jī)械性能優(yōu)良耐化學(xué)試劑、耐老化10/3/202319粘著劑一.粘著劑8/1/202319粘著劑實(shí)際情況：

需拼混或添加助劑（柔軟劑）才滿足要求作用：花紋處成膜（1－10μm）包覆顏料顆粒粘著在織物表面，并具有各項(xiàng)牢度（摩擦、刷洗等）10/3/202320粘著劑實(shí)際情況：8/1/202320粘著劑合成粘著劑

1.

熱固性樹(shù)脂脲醛或三聚氰胺甲醛樹(shù)脂特點(diǎn)：成膜性強(qiáng)，粘著力強(qiáng)，耐磨，手感硬，耐老化性差（泛黃）2.

熱塑性樹(shù)脂由兩種或兩種以上單體共聚而得特點(diǎn)：成膜性好，粘著力強(qiáng)，柔軟，耐老化性好10/3/202321粘著劑合成粘著劑8/1/202321粘著劑共聚單體丙烯酸酯（甲、乙、?。┸浗M分提供柔軟性、耐熱性丙烯腈苯乙烯甲基丙烯酸甲酯硬組分提供耐磨性、耐洗性10/3/202322粘著劑共聚單體硬組分提供耐磨性、耐洗性8/1/202322粘著劑乳液合成

1）乳化乳化劑＋單體攪拌成乳狀液2）聚合加引發(fā)劑，滴加剩余單體，反應(yīng)進(jìn)行，在膠束內(nèi)聚合成大分子，保持反應(yīng)溫度，使反應(yīng)充分10/3/202323粘著劑乳液合成8/1/202323粘著劑

產(chǎn)物：白色乳狀液顆粒：0.2－2μm要求盡可能小而均勻?。簬m光乳狀液大：帶黃光乳狀液

太大，刮印睹網(wǎng)眼（網(wǎng)?。?/p>

有可能含少量未反應(yīng)單體，但只要條件控制合適則可保證反應(yīng)盡可能完全，可控制聚合物分子鏈長(zhǎng)度、顆粒大小等

含固量：30－50％10/3/202324粘著劑產(chǎn)物：8/1/202324粘著劑分類(lèi)

1）非反應(yīng)性粘著劑（不含反應(yīng)性基團(tuán)）以線性高分子膜狀附著在織物表面，粘著力來(lái)源于纖維與粘著劑膜分子間作用力∴易被溶劑溶解，干洗性差，耐熱、耐磨性差常用丙烯酸酯類(lèi)：丙烯酸酯（甲、乙、丁）（軟）丙烯腈苯乙烯（硬）

合理選擇共聚單體和各單體的配比，獲得性能優(yōu)良的粘著劑。10/3/202325粘著劑分類(lèi)（硬）合理選擇共聚單體和各單粘著劑共聚時(shí)，軟單體是主要成分占50－60％，硬單體加入改善耐磨性、耐洗性。∵單用軟單體，成膜太軟，甚至發(fā)粘，不理想；單用硬單體，成膜太硬，也不理想。10/3/202326粘著劑共聚時(shí)，軟單體是主要成分占50－60％，硬單體加入改善粘著劑部分單體對(duì)共聚物性能的影響注：→表示不變，↑表示提高，↓表示降低單體彈性柔軟性耐干磨性耐濕磨性耐溶劑性耐熱洗\光性甲基丙烯酸甲酯

MMA→↓↑↓→→苯乙烯ST↓↓↑↑↓→丙烯腈AN↑↓↑↑↑↓10/3/202327粘著劑部分單體對(duì)共聚物性能的影響部分均聚物的Tg單體縮寫(xiě)Tg（℃）結(jié)構(gòu)式主要作用丙烯酸甲酯MA8CH2＝CH－COOCH3軟丙烯酸乙酯EA－24CH2＝CH－COOC2H5軟丙烯酸丁酯BA－55CH2＝CH－COOC4H9軟丁二烯BE－85CH2＝CH－CH＝CH2軟甲基丙烯酸甲酯MMA105

硬丙烯腈AN103CH2＝CH－CN硬苯乙烯ST100

硬10/3/202328部分均聚物的Tg單體粘著劑

注：Tg越低，成膜越軟；Tg越高，成膜越硬。共聚物Tg介于均聚物之間。e.g.

丙烯酸丁酯（89％）＋丙烯腈（11％）Tg＝－25℃丁二烯（75％）＋苯乙烯（25％）Tg＝－60℃

丁二烯（70％）＋丙烯腈（30％）Tg＝－41℃10/3/202329粘著劑注：Tg越低，成膜越軟；Tg越高，成膜越硬。粘著劑

最低成膜溫度接近Tg

e.g．東風(fēng)牌粘合劑（丙烯酸丁酯和丙烯腈的共聚物）

nCH2＝CH－COOC4H9＋mCH2＝CH－CN

軟單體硬單體粘著力好抗張強(qiáng)度高耐老化性好耐磨性好機(jī)械強(qiáng)度低耐洗性好10/3/202330粘著劑

最低成膜溫度接近Tge.g．東風(fēng)牌粘合劑（丙烯酸丁粘著劑

2）反應(yīng)性粘著劑

含反應(yīng)性基團(tuán)，可與纖維或交聯(lián)劑反應(yīng)形成共價(jià)鍵交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而粘著力提高?！嗄腿軇┬浴⒛蜔?、耐磨性均提高共聚時(shí)，引入反應(yīng)性基團(tuán)（如：－NH2,－COOH,－OH,－CH2－OH,）10/3/202331粘著劑2）反應(yīng)性粘著劑8/1/202331粘著劑單體縮寫(xiě)結(jié)構(gòu)式主要作用甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯GMA反應(yīng)性N－羥甲基丙烯酰胺N－MAMCH2＝CH－CONHCH2OH反應(yīng)性10/3/202332粘著劑單體粘著劑分類(lèi)（反應(yīng)基團(tuán)）a)

交聯(lián)型含－NH2、－OH、－COOH與交聯(lián)劑反應(yīng)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不能與纖維反應(yīng)。

b)

自交聯(lián)型含－CH2－OH（N－羥甲基丙烯酰胺）

（甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯）與纖維、交鏈劑均反應(yīng)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，粘著力提高，同時(shí)粘著劑大分子鏈之間發(fā)生反應(yīng)，故稱其自交聯(lián)型。10/3/202333粘著劑分類(lèi)（反應(yīng)基團(tuán)）（甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯）與纖維、交鏈交聯(lián)反應(yīng)

纖維或H＋交聯(lián)劑焙烘＋H2O

粘著劑H＋焙烘＋H2O＋CH2O

粘著劑

10/3/202334交聯(lián)反應(yīng)纖維或粘著劑希望：纖維－粘著劑交聯(lián)多，交聯(lián)劑－粘著劑交聯(lián)多；粘著劑－粘著劑自交聯(lián)少。（∵自交聯(lián)多，成膜手感硬）

∴聚合時(shí)，N－羥甲基丙烯酰胺量不宜過(guò)多

（3％以下）3）非反應(yīng)性和反應(yīng)性粘著劑的區(qū)別10/3/202335粘著劑希望：纖維－粘著劑交聯(lián)多，8/1/202335粘著劑聚氨酯粘著劑(水性PU)聚氨基甲酸酯(-NHCOO-)高彈性,回彈率高,耐曲磨性(適合針織物)耐熱,耐寒,耐化學(xué)性,耐溶劑性不發(fā)粘,不吸附灰塵水性PU的離子性陰離子(含-COOH)陽(yáng)離子(-NH3封端)非離子10/3/202336粘著劑聚氨酯粘著劑(水性PU)8/1/202336粘著劑

二.交聯(lián)劑

一類(lèi)至少有兩個(gè)反應(yīng)基團(tuán)的化合物，通過(guò)與纖維、粘著劑交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而提高粘著牢度。

反應(yīng)性基團(tuán)類(lèi)型

環(huán)氧乙烷基環(huán)氮乙烷基丙烯酰胺基羥甲基酰胺基10/3/202337粘著劑二.交聯(lián)劑8/1/202337粘著劑作用：1.

對(duì)非反應(yīng)性粘著劑交－纖之間反應(yīng)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)交－粘之間形成機(jī)械鉤聯(lián)

膜牢度提高膜牢度提高

2.

對(duì)反應(yīng)性粘著劑交－纖交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)粘交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)同時(shí)存在機(jī)械鉤聯(lián)10/3/202338粘著劑作用：膜牢度提高膜牢度提高2.

對(duì)反應(yīng)性粘著劑粘著劑常用交聯(lián)劑1.

交聯(lián)劑EH（含兩個(gè)環(huán)氧乙烷基）（棉用）

焙烘10/3/202339粘著劑常用交聯(lián)劑焙烘8/1/202339粘著劑

2.

三聚氰胺類(lèi)樹(shù)脂（滌綸）三羥甲基三聚氰胺六羥甲基三聚氰胺含反應(yīng)性基團(tuán)多，交聯(lián)能力強(qiáng)，還可自交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可用醚化－OH方法減少反應(yīng)性基團(tuán)。10/3/202340粘著劑2.

三聚氰胺類(lèi)樹(shù)脂三羥甲基三聚氰胺六羥甲基顏料印花

§4色漿和印花工藝

一.

印花工藝二.

色漿組成10/3/202341顏料印花§4色漿和印花工藝8/1/202341顏料印花

一.

印花工藝

印花篩網(wǎng)

140－160℃3min焙烘（或汽蒸）烘干10/3/202342顏料印花一.

印花工藝篩網(wǎng)顏料印花

二.

色漿組成顏料顆粒大，用量多，粘著劑用量多，成膜厚，手感差粘著劑成膜性差，用量多交聯(lián)劑反應(yīng)性粘著劑可不加或少加（∵用量多，手感差）

糊料合成增稠劑其它（尿素、緩沖劑、柔軟劑、潤(rùn)濕劑等）10/3/202343顏料印花二.

色漿組成8/1/202343顏料印花

尿素吸濕溶脹緩沖劑控制pH值，防止過(guò)早交聯(lián)催化劑釋酸劑（NH4）2SO4用量要少，否則粘著力下降＋H＋

有利于三聚氰胺交聯(lián)反應(yīng)柔軟劑改善手感消泡劑提高成膜光滑性潤(rùn)濕劑

NH310/3/202344顏料印花尿素吸濕溶脹用量要少，否則粘著力下顏料印花

§5粘著過(guò)程一.

成膜過(guò)程二.

粘著劑性質(zhì)與粘著牢度的關(guān)系

10/3/202345顏料印花§5粘著過(guò)程8/1/202345顏料印花

乳液狀粘著、成膜膜狀覆蓋物

一.

成膜過(guò)程

印制（潤(rùn)濕并吸附上織物）烘干（粘著劑顆粒靠攏，接觸變形，聚集）焙烘（粘結(jié)成薄膜）

10/3/202346顏料印花粘著、成膜顏料印花

H2O

聚集氣液界面張力使凹面處消失烘干焙烘10/3/202347顏料印花H2O聚集氣液界面張力使凹面處消失烘干焙烘8/1顏料印花

成膜位置：纖維表面，織物組織溝槽、空穴中粘結(jié)形式：分子間力，共價(jià)鍵，機(jī)械鉤聯(lián)作用10/3/202348顏料印花成膜位置：8/1/202348顏料印花

二.

粘著劑性質(zhì)與粘著牢度的關(guān)系

1.

粘著劑a.

分子量（

p395表13－4）粘著力來(lái)源：粘－纖分子間作用力（粘著面）粘－粘分子間作用力（自粘面）10/3/202349顏料印花二.

粘著劑性質(zhì)與粘著牢度的關(guān)系8/1/20顏料印花

自粘面剝離原因：粘－粘間作用力<粘－纖間作用力

∵

分子量小，作用力小，但粘著劑分子末端易滲入織物組織縫隙中，產(chǎn)生機(jī)械鉤連粘著。10/3/202350顏料印花自粘面剝離原因：8/1/202350顏料印花

∵粘－粘間作用力>粘－纖間作用力

大分子排列緊密分子大，易滲透末端相對(duì)少機(jī)械鉤連少

∴粘著面剝離，強(qiáng)度不高

分子量大，粘－粘間作用力，粘－纖間作用力10/3/202351顏料印花∵粘－粘間作用力>粘－纖間作用顏料印花

b.

極性基團(tuán)

分子間作用力可用內(nèi)聚能密度表示C．E．D＝δ2原理：當(dāng)兩高分子物的內(nèi)聚能或內(nèi)聚能密度相近，且極性相當(dāng)時(shí)，具有良好的相溶性。e.g.分散染料染滌綸10/3/202352顏料印花b.極性基團(tuán)8/1/202352顏料印花

（p395表13－5）實(shí)驗(yàn)表明：

含內(nèi)聚能高于50kcal/mol的基團(tuán)的粘著劑，對(duì)極性物質(zhì)才有較高的粘著力∴含－CONH－、－OH等基團(tuán)多，粘著牢度好

10/3/202353顏料印花（p395表13－5）8/1/202353顏料印花

Cell－OH粘著劑含極性基團(tuán)（－OH、－COOCH3）滌綸粘著牢度好，范氏力（偶、誘、色）粘著牢度較差，范氏力（色散為主，誘導(dǎo)偶極少）丙綸不含極性基團(tuán)，更難粘著10/3/202354顏料印花粘著牢度好，范氏力（偶、誘、色）粘著牢度較差，范氏顏料印花

c.

粘著功W

W＝γa＋γs_γas

γa——粘著劑表面自由能γs——纖維表面自由能γas——粘－纖界面自由能粘著功