涂料印花增稠劑 PTF-W 的應用性能研究
佛山市敬展紡織新材料科技有限公司
前言：
涂料印花的印制效果和印花質量主要決定于印花色漿的性能，而印花增稠劑是印花色漿中一個很重要的組分，其應用性能直接影響涂料印花的品質和成本。新研制的新型增稠劑 PTF-W 屬陰離子型多羧酸聚合物合成增稠劑，其增稠效果優越、具有良好的抗電解質性能和優良的印制性能，是高品質環保型涂料印花增稠劑；紡織品印花生產中的揮發性有機化合物（ Volatile Organic Compound ）完全符合歐盟 VOC 法則。
1. 試驗
1.1 試驗材料及設備
試劑：合成增稠劑 PTF-W（敬展科技） 、 PTF國 （市售）、 LYOPRINT PTF （亨斯邁）；粘合劑 ET（BSAF） 、涂料藍 8301 （上海泗聯）
設備：粘度計： Brookfield DV- Ⅱ + Pro 轉子 64# ；
印花機： RC-MP200 磁棒印花機
織物： 14.8tex × 14.8tex524 根 / 10cm × 283 根 / 10cm 半漂全棉府綢
1.2 合成增稠劑性能測試
測定合成增稠劑的增稠性能、流變性、耐電解質性能、抱水性、耐硬水和抗稀釋性能。
1.3 涂料印花及印制性能測試
（ 1 ）印花工藝流程：
印花色漿配制 → 印花 → 烘干（ 100℃ × 3min ） → 焙烘（ 150℃ × 2.5 ～ 3min ） → 成品。
（ 2 ）性能測試方法：
A、 測試增稠劑與印花助劑的相容性；
B、 印花效果
（ 1 ）印花織物 K/S 值、滲透率和色澤不勻度：采用 Datacolor Spectro flash SF650 型電腦測色配色儀測定印花織物（大塊面）花紋處的 K/S 值計算。
C、 印花后織物的色牢度。
按 GB / T3920-1997 《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》和 GB / T420-1990 《紡織品耐洗色牢度試驗方法》執行。
2. 結果與討論
2.1 合成增稠劑的增稠性能
配制不同濃度增稠劑的白漿，用 Brookfield DV- Ⅱ + Pro 轉子 64 # 、轉速 6r / min （室溫）條件下測定其粘度；結果見圖 1 .
圖 1 合成增稠劑的增稠性能
由圖 1 可知，合成增稠劑濃度不同，粘度均發生較大變化，其粘度都隨其濃度的增加而提高較快；三種合成增稠劑具有優異的成糊性能，相同濃度下增稠劑 PTF-W 比 PTF 增稠能力強。
2.2 流變性能
用粘度計 Brookfield DV- Ⅱ + Pro 轉子 64 # ，在不同轉速下測定某濃度增稠劑原糊的粘度，繪制增稠劑流變性能曲線；結果見下圖 2 。
圖 2 1.5% 濃度增稠劑糊料的流變性能
三種合成增稠劑原糊粘度隨剪切應力的增加而急劇下降，顯示良好的流變性，增稠劑的流變性會影響印花色澤的均勻程度，也會影響印花漿的滲透性。該流體特性具有良好的印制效果，印花原糊的流變性通過印花黏度指數 PVI 值表示，印花粘度指數 PVI = η 60 / η 6 ；增稠劑 PTF-W 的 PVI 值為 0.25、 增稠劑 PTF國 的 PVI 值為 0.24 、增稠劑 PTF 的 PVI 值為 0.23 。
2.3 耐電解質性能
配制質量分數 1.5% 的增稠劑原糊，加入不同濃度的氯化鈉溶液、攪拌均勻，分別用粘度計 Brookfield DV- Ⅱ + Pro 轉子 64 # 轉子在 6r/min 條件下測其粘度變化。結果如下圖 3 。
圖 3 增稠劑耐電解質性能
陰離子合成增稠劑存有耐電解質性能問題，加鹽（或印染助劑）后粘度出現明現下降趨勢，對于合成增稠劑耐電解質性能也是衡量其質量的一個重要指標；增稠劑 PTF-W 具有較好耐電解質的性能，有利于糊料的配制和提高印花色漿的穩定性。
2.4 抱水性能
配制成一定質量百分濃度的合成增稠劑原糊，將有刻度的層析濾紙（長×寬約 15 × 1.5cm ）垂直插入原糊中，測定一定時間濾紙上滲水高度。結果如圖 4 .
圖 4 1.5% 原糊的抱水性能
抱水性能是測試原糊料對水分子的抱合能力，糊料的抱水性越好，其可自由運動構成滲化的游離水就越少，有利于印制精細圖案和清晰花紋；增稠劑 PTF-W 相應表現出更好的抱水性能，更適應高品質精細印花。
2.5 抗稀釋性能
以 1.5% 濃度的原糊為 100% ，然后用不同水比例稀釋成為 100%、90%、80%、70%、60%和50%. 用粘度計 Brookfield DV- Ⅱ + Pro 轉子 64 # 轉子在 6r/min 轉速測其相應粘度；結果見圖 5 。
圖 5 抗稀釋性能
原糊加水稀釋后，粘度存在不同程度下降，其抗稀釋性能好壞關系到原糊的使用是否方便和印花的印制效果；三種合成增稠劑都表現出較佳的抗稀釋性。
3. 涂料印花試驗及性能測試
3.1 印花色漿處方
增 稠 劑 1.5g
粘合劑 ET 15g
涂料藍 G-31 3.0g
水 80.5g
合成 100g
3.2 與印花助劑相容性
用 Brookfield DV- Ⅱ + Pro 64 # 轉子在 6r/min 、 10r/min 條件下分別測 1.5% 濃度增稠劑的原糊和印花粘合劑與涂料配制的印花色漿粘度，測試其與粘合劑、涂料色漿的混合后粘度保留情況。測其結果如下表 1 。
表 1 加印花粘合劑與涂料色漿后粘度 粘度單位： 10 4 mPa · s
|
增稠劑 |
白漿粘度/6r/min |
+粘合劑粘度10r/min |
+色漿粘度10r/min |
|
PTF國 |
9.80 |
2.35 |
2.38 |
|
PTF-W |
＞10.00 |
3.68 |
3.37 |
|
PTF |
＞10.00 |
3.26 |
3.05 |
配制涂料印花色漿時，加入粘合劑和涂料會使糊料粘度有一定程度下降，因而涂料印花增稠劑與印花粘合劑、涂料色漿必須有較好的粘度保留性；從測試結果可以看出，增稠劑 PTF-W 和 PTF 與印花粘合劑、涂料具有良好的相容性。
3.3 紡織印花效果
配制好的涂料印花色漿，對棉織物進行印花；焙烘后，測試印花增稠劑的印制效果；測其結果見下表 2 。
表 2 增稠劑配制的色漿的印花效果
|
項目 |
增稠劑PTF國 |
增稠劑PTF-W |
增稠劑PTF |
|
K/S值表觀染色深度 |
13.25 |
14.36 |
13.87 |
|
滲透率/% |
13.56 |
14.30 |
13.86 |
|
色澤不勻度 |
0.132 |
0.128 |
0.126 |
|
鮮艷度 |
增稠劑PTF-W稍好于PTF、PTF國 |
||
|
防滲化能力 |
增稠劑PTF-W稍好于PTF、PTF國 |
||
|
手感 |
增稠劑PTF好于PTF-W、PTF國 |
||
3.4 印花色牢度
用增稠劑配制的色漿分別對織物進行印花；焙烘后，測試印花增稠劑的印制后的色牢度（摩擦牢度）；測其結果如下表 3 。
表 3 增稠劑配制的色漿的印花后牢度
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PTF國 |
PTF-W |
PT |
||||||
|
干摩 |
濕摩 |
刷洗 |
干摩 |
濕摩 |
刷洗 |
干摩 |
濕摩 |
刷洗 |
|
4 |
3 |
3～4 |
4～5 |
3～4 |
3～4 |
4～5 |
3～4 |
3～4 |
干濕摩擦牢度：增稠劑 PTF-W稍好于增稠劑PTF、PTF 。
4 . 結束語
4.1 合成增稠劑 PTF-W 成糊率高、增稠能力強，其調制的色漿具有良好的穩定性，印制的花型輪廓清晰、色澤鮮艷、得色量高，各項性能指標都優于同類產品；是制備涂料印花色漿的高品質增稠劑。
4.2 增稠劑PTF-W 具有良好的抱水性和耐電解質性能，與印花粘合劑、涂料及印花助劑調制印花色漿后具有極好的粘度保留性能。
4.3 合成增稠劑 PTF-W 是高品質環保型印花增稠劑，不含煤油、 APEO / NPEO 、重金屬及鄰苯二甲酸系列；紡織品印花生產中揮發性有機物遠低于歐盟 VOC 法則，對降低成本和安全環保生產有明顯的效果。
作者：彭志忠，男，江西新余人，印染高級工程師，從事染整工藝三十年，致力于紡織染整、印花新技術研發及技術應用推廣服務等工作。
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