CN105780543B - 海泡石印花糊料和海泡石印花色浆及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种海泡石印花糊料，包括重量份为1份‑90份的海泡石和重量份为1份‑99份的海藻酸钠，所述海泡石和海藻酸钠的重量份总量为100份。本申请还公开了一种海泡石印花色浆，包括海泡石印花糊料，活性艳蓝KN‑R，尿素，纯碱，防染盐S和水。本申请还公开了海泡石印花糊料和海泡石印花色浆的制备方法及应用，该技术成本优势明显、产品性能好以及有利于企业环保。

Description

海泡石印花糊料和海泡石印花色浆及其制备方法和应用

技术领域

本申请属于纺织染料领域，具体地说，涉及一种海泡石印花糊料和海泡石印花色浆及其制备方法和应用。

背景技术

纺织品的常规加工工序包括前处理、染色、印花和后整理。织物印花是使染料或涂料在织物上形成图案的过程。在无论是常规的丝网印花还是先进的数码印花，在印花工序中都必须要施加印花糊料，才能使染料(或涂料)黏着在织物表面，再通过深层次的加工，使染料与织物发生化学结合而获得一个较好的牢度。因此，印花糊料在纺织品印花工序中不可或缺。然而，在染料与织物完全结合后，印花糊料又需要完全洗去(又称脱糊)，不然会影响印花织物的手感、吸湿透气性等服用性能。所以，印花糊料在印花加工中主要起以下作用：(1)海泡石印花色浆的增稠剂：使海泡石印花色浆具有一定的粘度，从而保证花纹的轮廓的清晰。(2)海泡石印花色浆组分的分散介质、稀释剂：使海泡石印花色浆中的各个组分能均匀地分散在原糊中，并对其起稀释作用，以配制出具有一定浓度的色浆。(3)染化料的传递剂，起到载体的作用：印花时染化料借助原糊传递到织物上，经烘干后在花纹处形成有色的糊料薄膜，蒸化时染化料通过薄膜转移并扩散到纤维内部。(4)起粘着剂的作用：在滚筒印花时，原糊可粘在花筒上，且对织物的粘着力较大，以至于色浆膜(水洗前)不从织物上脱落。(5)作为印花后在处理汽蒸固色时的吸湿剂。(6)海泡石印花色浆的稳定剂：延缓色浆中各组分彼此间的相互作用。

从实际生产的角度出发，一种性能较好的印花糊料一般要达到以下基本要求：

(1)制糊要求：①容易制糊。糊料在制成原糊后，应具有一定的物理和化学稳定性，不至于在存放过程中发生结皮、发襟、发臭、变稀等变质现象。在制成色浆后要能经受搅拌、挤压的机械作用。②与染料和化学品有较好的相容性，能使染料与化学助剂均匀地分散在胶体体系中。③在稀释时，粘度变化要小。

(2)印花要求：①在印花时色浆容易转移，给色性能优良。即糊料要有良好的染料传递性，使所印的织物具有较高的表面给色量，随水洗除的染料要少，染料的利用率高。②糊料必须具有良好的浸润性能，即能很好的润湿织物，而且还必须能够克服织物的毛细管效应。③糊料所制原糊的结构粘度的大小要适当，具有必要的印花流变特性，能印制出花纹均匀、线条精细、轮廓光洁，且符合印花原样精神的花形。④糊料在制成海泡石印花色浆后应具有一定的压透性，对织物有适当的渗透性，使糊料能渗入织物内部。⑤印花烘干后能在织物表面形成一个有一定弹性、耐磨性的膜层。这一膜层要耐摩擦、折叠，膜层表面不可因粘性而造成织物与织物之间或织物与导辊之间的粘连，不会从织物上剥落、龟裂、飞扬。⑥要求制成的海泡石印花色浆在印制过程中不起泡。

(3)汽蒸要求：①糊料本身不具有色素，或略有色素的糊料应对所印织物的纤维没有直接性，可在水洗过程中洗除。否则，会影响印花织物的花色鲜艳度。②在汽蒸时具有一定的吸湿能力。印花烘干后的织物在汽蒸时，蒸汽中的水分将在印花处和未印花处冷凝，并被色浆及纤维吸附，便于染料固着于纤维。③不具有会对染料产生影响的还原性。④糊料必须具有良好的洗除性(脱糊性)，否则，会造成花纹处手感粗糙、色泽不鲜艳、印花色牢度差等弊病。

当前印花行业中，海藻酸钠糊作是目前市场占有率最高(30％以上)、使用最广泛的一种，主要用于棉、麻、毛、丝等织物的活性染料直接印花。海藻酸钠是一种天然多糖，具有较好的稳定性、增稠性、溶解性、粘性和安全性，同时，海藻酸钠制糊方便、渗透性好。但海藻酸钠糊也存在一定的不足，如黏度大、质量不稳定，应用中常出现沾网、拖带和错位而影响产品质量的问题，同时，由于海藻酸钠来源于海底植物，制作成糊料后不耐存储，易发生变质，生产厂家常在糊料中加入一定量的防腐剂等化学物质；另外，由于近海石油工业的发展，海藻酸钠资源日趋减少；而食品行业、纺织行业、医药行业、饲料行业等的发展对海藻酸钠的需求与日俱增，海藻酸钠已供不应求，近年来价格持续上涨。为了解决海藻酸钠印花糊所带来的问题，开发一种性能优异、价格低廉、生态环保的新型印花糊料非常迫切。

发明内容

有鉴于此，本申请针对现有技术存在的花纹处手感粗糙、色泽不鲜艳、印花色牢度差的问题，提供了一种海泡石印花糊料和海泡石印花色浆及其制备方法和应用，该技术成本优势明显、产品性能好以及有利于企业环保。

为了解决上述技术问题，本申请公开了一种海泡石印花糊料，包括重量份为1份-90份的海泡石和重量份为1份-99份的海藻酸钠，海泡石和海藻酸钠的重量份总量为100份。

进一步地，该海泡石印花糊料还包括水，海泡石印花糊料的质量浓度为1～10％。

本申请还公开了一种海泡石印花糊料的制备方法，包括以下步骤：

1)将从矿山开采的海泡石原矿破碎至直径小于0.5厘米的颗粒，将其中的石英砂等杂质颗粒去除，纯化得海泡石精矿；

2)再将海泡石精矿颗粒采用高速磨粉机粉碎至200目以上，采用分子筛过筛，得到海泡石粉体；

3)采用酸改性法，去除海泡石晶体结构中的金属离子、杂质，清空腔体，提高其吸湿性及膨胀性，改善其增稠性及黏着性，得到改性海泡石；

4)改性海泡石与海藻酸钠按一定比例进行复配，得印花糊料干料；其中，海泡石和海藻酸钠的重量比为1-90：1-99；海泡石和海藻酸钠的重量份总量为100份；

5)在印花糊料干料中加入一定的水进行化料，搅拌15分钟，即成糊状，得海泡石印花糊料；所述印花糊料的质量浓度为1～10％。

进一步地，海泡石原矿的纯度为12％-18％；海泡石精矿的纯度为40％以上。

本申请还公开了一种海泡石印花色浆，按照重量份包括以下组分：海泡石印花糊料50-65份，活性艳蓝KN-R 1份-5份，尿素1份-10份，纯碱1份-5份，防染盐S 1份-2.5份，水25份-40份。

进一步地，海泡石印花糊料包括重量份为1份-90份的海泡石和重量份为1份-99份的海藻酸钠，海泡石和海藻酸钠的重量份总量为100份；海泡石印花糊料还包括水，海泡石印花糊料的质量浓度为5％。

本申请还公开了一种海泡石印花色浆在印花中的应用，包括以下步骤：

1)制备海泡石印花色浆；

2)将织物贴在印花机橡胶毯上，再将印花丝网压在织物上，将海泡石印花色浆倒至磁棒附近，开启印花设备，进行平网印花加工；

3)将印花后织物放入烘房进行预烘；再将烘干后的织物送入蒸化机内，进行蒸化处理，得印花半成品；

4)对印花半成品进行皂洗、热水洗、冷水洗，去除印花糊料及未上染的染料，然后烘干，获得印花产品。

进一步地，步骤1)制备海泡石印花色浆具体为：

1.1)称量：按照重量份称量以下组分：印花糊料55份-65份，活性艳蓝KN-R 1.5份-5.5份，尿素3份-8份，纯碱1份-3份，防染盐S 0.5份-1.5份，水25份-35份；

1.2)将称量好的活性艳蓝KN-R，尿素，纯碱，防染盐加入印花糊料中，加水定量，搅拌均匀，调制成海泡石印花色浆。

进一步地，印花糊料包括重量份为1份-90份的海泡石和重量份为1份-99份的海藻酸钠，海泡石和海藻酸钠的重量份总量为100份；印花糊料还包括水，海泡石印花糊料的质量浓度为5％。

进一步地，预烘温度为95℃；蒸化温度为100℃～103℃，蒸化时间为8分钟。

与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：

1)成本优势明显：

目前工业级海藻酸钠市售价格在每吨3.5～4.5万元左右，而海泡石价格仅在每吨1万元左右，按本发明的配比，每吨印花糊料价格最低可控制在1.8万元左右。海泡石目前世界上已探明储量约为8000多万吨，主要分布在西班牙、中国、坦桑尼亚、土耳其等地，我国海泡石已探明储量约为2600万吨，占世界储量的30％以上。由于海泡石矿开采成本低，同时，目前研发及工业应用少，因此，短期内，海泡石的价格仍将维持在一个较低的可控范围内。因此，海泡石型印花糊料的成本优势必将在长时间内拥有。

2)性能上有优势：

由于海泡石是一种富镁含水硅酸盐非金属粘土矿物，是一种无机物，相比海藻酸钠作为有机物来说具有一些天然的优势。(1)脱糊性好：海泡石具有一定的流变性、增稠性及黏着性，但又不太高，与纤维及染料的结合力都有限，因此，在印花后洗涤脱糊的工序中特别容易通过简单的洗涤便可完全脱糊去除。(2)性能稳定：从上述分析可知，海泡石作为一种无机矿物，性能很稳定，常规的印花加工对其性能没有任何影响，在存放过程中也优势明显，不存在变质等问题。

3)有利于企业环保：

由于海泡石本身无毒、安全环保，其基本物理、化学性能稳定，且纺织品印花加工工序条件相对温和，因此，海泡石在使用过程中及使用完后不会产生任何污染及危害。同时，由于海泡石强大的吸附功能，目前广泛用于环保领域中吸附废水中的有毒有害物质，如用于印染废水的脱色和去杂，效果理想。因此，在海泡石印花糊料经洗涤脱糊至废水中后，残余的海泡石还能吸附废水中的染化料、助剂、散纤维等杂质，有助于印花废水的处理，废液COD的降低，有助于企业环保。

4)海泡石是一种纯天然多孔富镁含水硅酸盐非金属粘土矿物，具有诸多优良性能，如吸附、隔热、绝缘、耐腐蚀、抗辐射等，且价格低廉，无毒、无污染，目前已经在饲料、涂料、建材、环保、国防等多个领域中展开研究与应用。

海泡石在纺织印染行业中的应用目前主要集中在废水处理工序，利用其强大的吸附性能，去除废水中的污染物。有关海泡石在纺织印染常规加工工序中的研究应用及专利目前还较少。

海泡石特殊的结构和性能导致它具有在印花糊料中应用的优越性。如：(1)流变性：海泡石易于在水或者溶剂中分散并形成具有流动性和一定粘度的假塑性流体，使溶剂分子充分滞留，利用该性质可制备印花糊料。(2)黏着性：海泡石制糊具有一定的黏着性、流变性，但又由于其是一种非金属粘土矿，黏着性又不太高，通过简单洗涤便可去除，若制作印花糊料则有利于糊料脱糊。(3)吸湿性：海泡石比表面积在800-900m²/g，巨大的比表面积、孔容积及较强的极性使其具有强大的吸附能力，能吸收大于自身重量1.5倍的水，印花织物在蒸化过程中花纹不易龟裂。(4)物理化学稳定性：a.热稳定性：能够经受1500-1700℃的高温，足以保证海泡石在印花常规物理、化学加工中的稳定性。b.耐腐蚀性：海泡石在pH值为3-11的介质中都能保持结构及性质上的稳定，而纺织品在印花加工过程中为了不损伤织物，须严格控制pH值，酸碱环境相对温和，因此，海泡石可完全适用于织物印花的物理、化学加工。c.抗盐性：海泡石浸泡在人工盐水或者卤水中，在任何温度压强下的晶体结构均没有变化，海泡石天然的抗盐性，再次确保了其在印染加工序中的稳定性。(5)安全无毒性：海泡石本身无毒，世界上海泡石产业最为发达的国家--西班牙，其海泡石产品中50％用于动物饲料，海泡石在中国也大规模地在猪饲料、鸡饲料中应用和推广。

当然，实施本申请的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请海泡石印花糊料的制备工艺的流程图；

图2是本申请海泡石印花色浆的应用工艺的流程图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

实施例1纯棉府绸织物活性染料直接印花

(1)制备海泡石印花糊料，质量浓度为5％。

糊料配方为：

海泡石 1份

海藻酸钠 4份

水 95份

按照以下制备工艺制备得到(如图1所示)：

(a)将从矿山开采的海泡石原矿(纯度15％左右)破碎至直径小于0.5厘米的颗粒，将其中的石英砂等杂质颗粒去除，纯化得海泡石精矿(纯度40％以上)。

(b)再将海泡石精矿颗粒采用高速磨粉机粉碎至200目以上，采用分子筛过筛，得到海泡石粉体。

(c)采用酸改性法，去除海泡石晶体结构中的金属离子、杂质，清空腔体，提高其吸湿性及膨胀性，改善其增稠性及黏着性，得到改性海泡石；

(d)改性海泡石与海藻酸钠按上述比例进行复配，得印花糊料干料。

(e)在干料中加入一定的水进行化料，搅拌15分钟左右，即成糊状，得海泡石印花糊料。

并留样进行糊料的基本性能测试。

(2)将染料、助剂加入海泡石印花糊料中，加水定量，搅拌均匀，调制海泡石印花色浆，如图2所示。

海泡石印花色浆配方：

(3)将纯棉府绸织物贴在印花机橡胶毯上，再将印花丝网压在织物上，将海泡石印花色浆倒至磁棒附近，开启印花设备，进行平网印花加工；

(4)将印花后织物放入烘房，95℃左右预烘。再将烘干后的织物送入蒸化机内，在100～103℃下作用8分钟，得印花半成品。

(5)对印花半成品进行皂洗、热水洗、冷水洗，去除印花糊料及未上染的染料，然后烘干，获得印花产品。

并留样进行糊料的印花效果及服用性能测试，结果如表1所示。

表1.实施例1中的海泡石印花糊料的印花效果及服用性能

实施例2纯棉府绸织物活性染料直接印花

(1)按前述海泡石印花糊料制备工艺，制备海泡石印花糊料，质量浓度为5％。

糊料配方为：

海泡石 2份

海藻酸钠 3份

水 95份

并留样进行海泡石印花糊料的基本性能测试。

(2)将染料、助剂加入印花糊料中，加水定量，搅拌均匀，调制海泡石印花色浆。

海泡石印花色浆配方：

(3)按前述纯棉府绸织物活性染料直接印花工序进行印花操作。

(4)将印花后织物放入烘房，95℃左右预烘。再将烘干后的织物送入蒸化机内，在100～103℃下作用8分钟，得印花半成品。

(5)对印花半成品进行皂洗、热水洗、冷水洗，去除印花糊料及未上染的染料，然后烘干，获得印花产品。

并留样进行糊料的印花效果及服用性能测试，结果如表2所示。

表2.实施例2中的海泡石印花糊料的印花效果及服用性能

实施例3纯棉府绸织物活性染料直接印花

(1)按前述海泡石印花糊料制备工艺，制备印花糊料，质量浓度为5％。

海泡石印花糊料配方为：

海泡石 3％

海藻酸钠 2％

水 95％

并留样进行糊料的基本性能测试。

(2)将染料、助剂加入海泡石印花糊料中，加水定量，搅拌均匀，调制海泡石印花色浆。

海泡石印花色浆配方：

(3)按前述纯棉府绸织物活性染料直接印花工序进行印花操作。

(4)将印花后织物放入烘房，95℃左右预烘。再将烘干后的织物送入蒸化机内，在100～103℃下作用8分钟，得印花半成品。

(5)对印花半成品进行皂洗、热水洗、冷水洗，去除印花糊料及未上染的染料，然后烘干，获得印花产品。

并留样进行糊料的印花效果及服用性能测试，结果如表3所示。

表3.实施例3中的海泡石印花糊料的印花效果及服用性能

实施例4纯棉府绸织物活性染料直接印花

(1)按前述海泡石印花糊料制备工艺，制备海泡石印花糊料，质量浓度为5％。

海泡石印花糊料配方为：

海泡石 4％

海藻酸钠 1％

水 95％

并留样进行糊料的基本性能测试。

(2)将染料、助剂加入海泡石印花糊料中，加水定量，搅拌均匀，调制海泡石印花色浆。

海泡石印花色浆配方：

(3)按前述纯棉府绸织物活性染料直接印花工序进行印花操作。

(4)将印花后织物放入烘房，95℃左右预烘。再将烘干后的织物送入蒸化机内，在100～103℃下作用8分钟，得印花半成品。

(5)对印花半成品进行皂洗、热水洗、冷水洗，去除印花糊料及未上染的染料，然后烘干，获得印花产品。

并留样进行糊料的印花效果及服用性能测试，结果如表4所示。

表4.实施例4中的海泡石印花糊料的印花效果及服用性能

实施例5

本实施例中的海泡石印花色浆配方为：

其中，海泡石印花糊料的质量浓度为1％；

其余工艺同实施例1。

实施例6

本实施例中的海泡石印花色浆配方为：

其中，海泡石印花糊料的质量浓度为10％；

其余工艺同实施例1。

实施例7

其中，海泡石印花糊料的质量浓度为8％；

上述有关糊料的基本性能及印花效果、服用性能的测试方法：

(1)粘度：采用NDJ-1型旋转式粘度计测定。

(2)PVI值：釆用同一种转子测定在6r/min和60r/min的粘度η₆和η₆₀，后按下述公式计算:

(3)抱水性：将长×宽为10×lcm的划有插入线标记的定量滤纸插入糊内1cm处(原糊与刻线一致)。待30min后再记录水分上升高度。

(4)耐稀释性：取待测的原糊50g，加入50ml蒸馏水，充分搅拌均匀。用旋转式粘度计于25℃下分别测定原糊的粘度，记为η₀和稀释后的粘度，记为η₁，计算粘度保留率μ。

(5)花纹清晰度：花纹清晰度是指在织物上准确呈现花纹的程度,图案越锋利越清晰。釆用“五级制”目测法评价花纹清晰度。

(6)表面给色量：用电脑测色配色仪测定织物表面的K/S。

(7)脱糊率：用减量法来计算脱糊率，取待印织物烘干至恒重，记为W₀；取印花后织物烘干至恒重，记为W₁，再经汽蒸、皂煮和水洗后烘干至恒重，记为W₂；后按下述公式计算:

(8)渗透性：渗透性是指印到织物表面的色架向织物和纤维内部的润湿性能。采用电脑测色配色仪测定印花织物正反两面的K/S值，记为(K/S)_正和(K/S)_反，后按下述公式计算:

(9)手感：通过“抓、揉、摸、搓”等手感触觉，采用“五级制”主观评级法。

(10)耐皂洗牢度：见标准GB/T 3921.3-1997。

(11)干摩擦牢度：见标准GB/T 3920-1997。

(12)湿摩擦牢度：见标准GB/T 3920-1997。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定成分或方法。本领域技术人员应可理解，不同地区可能会用不同名词来称呼同一个成分。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分成分的方式。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离发明的精神和范围，则都应在发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种海泡石印花色浆在印花中的应用，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备海泡石印花糊料，质量浓度为5％，

糊料配方为：

海泡石 4份

海藻酸钠 1份

水 95份；

按照以下制备工艺制备得到海泡石印花糊料：

(a)将从矿山开采的纯度15％的海泡石原矿破碎至直径小于0.5厘米的颗粒，将其中的石英砂杂质颗粒去除，纯化得纯度40％以上的海泡石精矿；

(b)再将海泡石精矿颗粒采用高速磨粉机粉碎至200目以上，采用分子筛过筛，得到海泡石粉体；

(c)采用酸改性法，去除海泡石晶体结构中的金属离子、杂质，清空腔体，提高其吸湿性及膨胀性，改善其增稠性及黏着性，得到改性海泡石；

(d)改性海泡石与海藻酸钠按上述比例进行复配，得印花糊料干料；

(e)在干料中加入一定的水进行化料，搅拌15分钟，即成糊状，得海泡石印花糊料；

(2)将染料、助剂加入海泡石印花糊料中，加水定量，搅拌均匀，调制海泡石印花色浆；

海泡石印花色浆配方：

(3)将纯棉府绸织物贴在印花机橡胶毯上，再将印花丝网压在织物上，将海泡石印花色浆倒至磁棒附近，开启印花设备，进行平网印花加工；

(4)将印花后织物放入烘房，95℃预烘，再将烘干后的织物送入蒸化机内，在100～103℃下作用8分钟，得印花半成品；

(5)对印花半成品进行皂洗、热水洗、冷水洗，去除印花糊料及未上染的染料，然后烘干，获得印花产品。