活性印花增稠劑PT-BC的應用性能研究
彭志忠
（廣州市萊菲雅新材料科技有限公司）
摘 要： 文章介紹了增稠稠劑 PT-BC，對棉織物進行活性印花，并與海藻酸糊料比較。結果表明 ，增稠稠劑 PT-BC具有極高的成糊率 ， 印花輪廓清晰 ， 得色量高且鮮艷，色牢度好，流變性好易印制，易水洗脫糊，印制織物手感柔軟；是性能好、價格較優的新型活性印花增稠劑。
關鍵詞： 增稠劑；纖維素纖維；活性染料印花；流變性；得色量
印花糊料是一種在紡織印花色漿中起增稠、傳遞染料作用的高分子化合物，能溶于水或在水中充分溶脹、分散而形成稠厚的膠體溶液，作為印花色漿中必不可少的重要組分，其流變性能、抱水性、與活性染料的反應性及洗除難易程度等理化性質直接影響棉織物的印花效果；其在很大程度上決定了印花織物的色光、表面給色量、花型輪廓清晰度、印制均勻性以及織物的手感等。
目前，活性染料印花大多仍沿用海藻酸鈉作為印花糊料，由于海藻酸鈉糊存在流變性不理想，特別是高目數網印、精細花型和大面積印花印制效果較差，以及易霉變、儲存穩定性等缺陷；隨著海藻酸鈉在其他領域上的應用及貨源的匱乏，價格逐年提高，致使印花生產成本上升；為此，積極尋找海藻酸鈉糊料的替代品，研制一種性能好、價格較低的新增稠劑替代海藻酸鈉用作活性印花的糊料，是印染行業急需解決的問題。
針對市場上替代海藻酸鈉活性染料印花增稠劑的需求，筆者公司采用乳液聚合方法，選用丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、二十二烷基聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯、2-丙烯酰基-2甲基丙磺酸單體共聚，通過聚合反應生產出多元羧酸聚合物類印花增稠劑；本文對合成增稠劑PT-BC與海藻酸鈉在原糊性能和印花效果方面進行分析和比較，其印花織物的表面得色量高于海藻酸糊，印制性能更滿足較高的要求，顯示出優異的綜合性能，是替代海藻酸鈉的理想活性染料印花增稠劑。
織物 ：全棉府綢織物半漂布（523.6×299/10cm 13.12 tex ×13.12 tex，幅寬160cm，標準貼襯布。
藥品 ：活性印花增稠劑PT-BC，海藻酸糊SA（工業級 青島明月海藻集團公司）），尿素（CR），碳酸氫鈉（CR），防染鹽S（CR），活性紅P-4BN，活性艷藍P-3R；防沾皂洗劑PM；標準皂液、濾紙。
設備及儀器 ：BROOKFIELD粘度計（美國Brookfield），自動印花刮樣機（杭州三錦儀器設備有限公司），定型烘干機（廈門瑞比精密機械有限公司），電熱鼓風干燥箱，LFY-304型紡織品耐摩擦色牢度試驗儀（山東省紡織科學研究院），Macbeth 7000A（美國愛色麗），皂洗色牢度測試儀（溫州大榮紡織儀器公司）。
1.2.1印花色漿處方
表 1 活性印花色漿處方
以上印花色漿處方Ⅰ與處方Ⅱ、處方Ⅲ與處方Ⅳ，經粘度計Brookfield DV-Ⅱ+Pro 6#轉子10r/min轉速條件下測量，配制的印花色漿粘度是相當的；但在處方Ⅰ、Ⅲ色漿配制的過程中，海藻酸鈉糊需要提前配制好備用，不可直接配制色漿；合成增稠劑PT-BC可以直接開糊攪勻加至配制色漿。
1.2.2 印花
采用篩網（平網）印花，印花網版網目115目，車速18～22m/min，烘房溫度110℃左右，烘干。
1.2.3 印花工藝流程：
印花色漿的制備→篩網直接印花→預烘（100～110℃、2.5min）→汽蒸（102℃、8min，RH 100%）→水洗→防沾皂洗（防沾皂洗劑PM 2～3g/L）→烘干→回潮、測試。
1.3.1 脫糊率測試
按照式（1）計算脫糊率。
脫糊率= (M 2 -M 3 )/(M 2 -M 1 )×l00% （1）
式中：
M 1 ——織物印花前重量
M 2 ——織物印花烘干后重量
M 3 ——水洗烘干后織物重量
1.3.2 印花織物的特征值（L*、a*、b*）及K/S值
采 用測色配色儀測色儀Macbeth 7000A測色配色儀測定印花織物的特征值（L*、a*、b*）及K/S值，K/S值越大，表示印花織物得色量越高。
1.3.3 印花粘度指數PVI
用BROOKFIELD黏度計分別測試印花色漿的60r/min、6r/min的粘度值，PVI值=60r/min的粘度÷6r/min的粘度。
1.3.4抱水性
將1 cm×10 cm的濾紙緩慢放入配制好的色漿中，5分鐘后記錄色漿在濾紙上的爬升高度。爬升高度越高，表明增稠劑抱水性差，花紋清晰度也受影響。
1.3.5 花紋清晰度
將印花色漿用刻有楔形圖案的篩網進行印花，比較織物上的花紋的清晰度（目測法評價：測試圖案中楔形最細的線條細度，若楔形最細的線條也清晰可見，輪廓清楚、粗細均勻，印制效果為好；否則，印制效果為差）。
1.3.6 手感評定及色牢度
手感評級 織物手感評級5分制，分數越高，織物手感越柔軟，印花織物的脫糊性越好。
皂洗牢度 參照GB/T 3921—2008《紡織品 色牢度試驗 耐皂洗色牢度》進行測試。
摩擦牢度 參照GB/T 3920—2008《紡織品 色牢度試驗 耐摩擦色牢度》進行測試。
按照表1活性印花色漿處方，配制增稠劑PT-BC與海藻酸糊印花色漿，采用粘度計Brookfield DV-Ⅱ+Pro 6#轉子10r/min轉速條件下測量色漿粘度，同時分別測試其對應的性能；試驗結果見下表2。
表2 增稠劑PT-BC與海藻酸鈉性能對比
從上表2試驗數據可知，印花增稠劑PT-BC比海藻酸鈉具有更好的觸變性，在受到外界的剪切力作用下粘度會瞬間降低，適用于篩網印花的假塑性流體，具有良好的透網性能，能滿足高網目數的精細篩網印制要求，給予織物花紋輪廓清晰度和表面給色量；較好的適合快速圓網及緊密厚重織物的印花加工，從而克服了海藻酸鈉的觸變性差，避免海藻糊在高網目數印花時透網性能不夠理想而且印制精細花型效果不好的缺點；增稠劑PT-BC具有和海藻酸糊同樣優異的花紋清晰度，完全可以達到精細花型的要求。
同時，由于海酸鈉在水中的溶脹增稠過程較慢，因此在使用過程中必須要預先制備原糊進行儲備，這一方面降低了生產效率，另一方面原糊在儲備過程中會逐漸發霉、變質，特別是在溫度高的夏季，這些都對印染廠的正常生產造成了一定影響；增稠劑PT-BC在水中易溶脹增稠，可制備儲備糊、也可以直接使用，進行印花色漿的配制，便于操作。
對于印花工藝來說，印花糊料只是在印花過程中必用的物質，印花后必須將糊料洗除，否則將影響印花織物的手感、色澤鮮艷度及摩擦牢度等，脫糊性越好，織物手感越柔軟；從上表2試驗數據值，增稠劑PT-BC的脫糊性與海藻酸鈉相近，都達到94%以上；脫糊率越高表明增稠劑越易水洗脫糊。
一般的合成增稠劑與海藻酸鈉相比，最大的缺陷就是水洗脫糊率差，增稠劑不易被洗，造成手感發硬，增稠劑PT-BC很好的解決了這一問題，經多次檢測，PT-BC的水脫糊率與海藻酸鈉基本接近，具有較優異的脫糊性能。
按表1印花色漿處方，以1.2.2節印花工藝對棉織府綢織物進行印花，測定印花織物正反面K/S值和滲透率，結果如表3所示。
表3 印制織物得色情況和滲透率
由表3結果可知，用PT-BC增稠劑糊料印花花紋得色情況要好于海藻酸鈉糊料得色，滲透性優于海藻酸鈉。
采用活性染料艷藍P-3R按上表1印花色漿處方Ⅲ、Ⅳ，對棉府綢織物進行印花，按1.3.3印花工藝流程，測試印花織物的得色特征值如表4所示。
表4印花織物的得色特征值
注：K/S值：表示織物表觀深度；L*：明度值；a*：紅綠光（“+”偏紅光，“-”偏綠光）； b*：黃藍光（“+”偏黃光，“-”偏藍光）.
從上表4試驗結果知，增稠劑PT-BC印花織物得色量K/S值、花紋色澤鮮艷度都好于海藻酸糊料，這說明PT-BC增稠劑具有較高的得色量和鮮艷度，印制花型效果豐滿、得色均勻，有利于印花染料的節約與色澤鮮艷度的保證。
按表1印花色漿處方，以1.2.2節工藝對棉織府綢織物進行印花，測定活性染料紅P-4BN、艷藍P-3R活性染料印花織物的各項色牢度，結果如表5所示。
表5 印花織物各項色牢度
由上表5可知，采用PT-BC增稠劑與海藻酸鈉作為印花糊料進行印花時，印制織物的干濕摩擦牢度及皂洗牢度都較好；其中干摩擦牢度十分優異，可達到5級，濕摩擦牢度可達到4級，皂洗牢度也達到4級。結果表明活性染料印花用增稠劑PT-BC糊料的色牢度與海藻酸鈉糊料的色牢度一樣優越。
（1）合成增稠劑PT-BC成糊率高，原糊抱水性好，流變性能優異，具有明顯的假塑性特征；比海藻酸鈉糊具有良好的觸變性和透網性能，更能滿足高網目數的精細印要求。
（2）增稠劑PT-BC具有比海藻酸鈉更高的印花得色量和色澤鮮艷度，印制花型效果清晰豐滿，大面積印花均勻性好。
（3）增稠劑PT-BC和海藻酸糊一樣具有較優異的脫糊性能，印制的印花織物其色牢度性能好，織物手感佳。
（4）增稠劑PT-BC是多元羧酸聚合物在水中易溶脹增稠，可制備儲備糊或直接調色漿使用，便于操作，可避免海藻酸糊需要預先開糊的麻煩，具有環保、節省成本、節能減排等方面的優勢。
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