CN109082908A - 一种含有再生纳米纤维素的高精度印花色浆及再生纳米纤维素的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料印花技术领域，具体涉及一种含有再生纳米纤维素的高精度印花色浆流变助剂及再生纳米纤维素的制备方法，该色浆流变助剂含量低，色浆进过剪切力作用后粘度恢复率高(>90％)，可用于高精度印花。本发明的技术目的是这样实现的：一种含有再生纳米纤维素的高精度印花色浆，其特征在于：所述高精度印花色浆为包含再生纳米纤维素、纤维素衍生物、水性粘合剂、颜料以及蒸馏水的组合物。再生纳米纤维素的制备方法，包括：(1)纤维素溶解：纤维素溶解在无机酸、尿素/氢氧化钠或离子液体中；(2)调节溶液pH使溶解的纤维素在水中再生。

Description

一种含有再生纳米纤维素的高精度印花色浆及再生纳米纤维 素的制备方法
技术领域
本发明涉及涂料印花技术领域，具体涉及一种含有再生纳米纤维素的高精度印花色浆流变助剂及再生纳米纤维素的制备方法。
背景技术
涂料印花是借助于粘合剂将不具亲和性及反应性的颜料粘着在纤维表面而形成所需图案的一种特殊纺织品加工方法。涂料印花具有以下优点：对纤维种类无选择性、适用性广；工艺简单，生产流程短，可省去汽蒸或焙烘后的水洗工序，节水节能、环保性好；色谱齐全，色泽鲜艳，仿色打样较为便捷(黄茂福.涂料印花的创新与发展动向[J].印染助剂,2010,27(4):1-7.)。随着人类生活水平的提高，人们对涂料印花的要求也越来越严格。人们更加追求印花轮廓清晰，层次分明，精度更高的印花产品。高精度涂料印花主要受两方面因素影响：印花工艺的选择及涂料色浆的性能。专利CN92224036.1公开了一种高精度印花滚筒，用于生产高精度，边缘清晰的印花产品。为了获得性能良好涂料色浆，可以通过选择适当的粘合剂、流变助剂和颜料等，以保证各组分的配伍性良好。
流变助剂关注的重点是涂料色浆储存稳定，不分层，不沉淀，在剪切力作用下粘度降低，易从印染筛网的网眼中漏到印染织物上，在失去剪切力后粘度升高，可保持在原位上而不向织物的其他部位渗透。传统的印花色浆流变助剂用于生产高精度印花产品依然存在缺陷，主要表现在：印花色浆经过筛网时，色浆在剪切力的作用下粘度降低，在涂覆在印染品上失去剪切力后印花色浆的粘度不能升高到较高粘度，导致印花色浆向其他部位渗透。为了解决这个问题，往往在印花色浆中加入大量的流变助剂，在经过印花筛网剪切力作用后还能保持较高的粘度，获得轮廓清晰的印花产品。然而由于增稠剂过多，容易发生堵塞筛网、色彩鲜艳度和手感牢度降低等缺陷。
纤维素是自然界中最丰富的可再生资源，具有绿色、环保、廉价、易得等特点，是未来化工和能源的主要原料。纳米纤维素具有较高的静态粘度，良好的触变效果，已经有报道用于水性涂料的流变助剂(Grüneberger F,Künniger T,Zimmermann T,et al.Cellulose,2014,21(3):1313-1326.)。传统纳米纤维素制备方法产率低、耗能大(每吨耗能25000kWh)，不利于工业的生产。再生纤维素产率高(>85％)，具有良好的流变性能，作为印染色浆的流变助剂。
本发明提供了一种新的用于高精度色浆流变改性的材料(再生纳米纤维素)，色浆中流变助剂含量低，色浆经过剪切作用后粘度恢复率高(>90％)。可用于高精度印花，具有很好的应用前景。。
发明内容
本发明提供了一种新的高精度的印花色浆(以再生纳米纤维素作为流变助剂)，该色浆流变助剂含量低，色浆进过剪切力作用后粘度恢复率高(>90％)，可用于高精度印花。
本发明的技术目的是这样实现的：
一种含有再生纳米纤维素的高精度印花色浆，其特征在于：所述高精度印花色浆为包含再生纳米纤维素、纤维素衍生物、水性粘合剂、颜料以及蒸馏水的组合物。
所述再生纳米纤维素和纤维素衍生物的质量比为2:1-1:2。
所述再生纳米纤维素和纤维素衍生物占组合物总质量的0.1％-10％。
所述纤维素衍生物为羧甲基纤维素、甲基纤维素中的一种。
所述水性粘合剂为水性丙烯酸酯粘合剂，或水性聚氨酯粘合剂，或水性丙酸酯和聚氨酯粘合剂的混合物。
所述水性粘合剂占组合物总质量的10％～30％。
所述颜料为非水溶性的着色剂，占组合物总质量的1％～10％。
所述高精度印花色浆还包含添加剂，所述添加剂为润湿剂、流平剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、交联固化剂中的一种或几种。
再生纳米纤维素的制备方法，包括：
(1)纤维素溶解：纤维素溶解在无机酸、尿素/氢氧化钠或离子液体中；
(2)调节溶液pH使溶解的纤维素在水中再生。
所述纤维素为微晶纤维素、木材、棉、麻、麦秸、海藻、棉纸浆、亚麻、苎麻、桑皮、竹、木浆板中的一种或几种。
本发明具有的有益效果是：本发明使用再生纳米纤维素为色浆的流变助剂，绿色、环保、原料来源广泛，制得的色浆组合物流变助剂含量低，粘度高，经过剪切后粘度恢复率高(>90％)，印花轮廓清晰，层次分明，可用于高精度印花。
附图说明
图1为实施例1制备的高精度色浆印花图片；
图2为实施例2制备的高精度色浆印花性能测试结果；
图3为实施例3中含再生纳米纤维素的色浆经过剪切后粘度恢复图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
将2g微晶纤维素加入三口烧瓶中，加入6mL去离子水，加入100mL 85％的磷酸，在0℃搅拌24h，将纤维素溶液加入到500mL去离子水生成絮状纤维素，离心直到一定质量分数的2％再生纤维素的质量分数。调制色浆，按下表配制：
表1.印花色浆配方
调制色浆(按表1)→棉织物印花→烘干(80℃×3min)→焙烘(140℃×3min)。
实施例2
将2g木浆板加入三口烧瓶中，加入6mL去离子水，加入100mL85％的磷酸，在0℃搅拌24h，将纤维素溶液加入到500mL去离子水生成絮状纤维素，离心直到一定质量分数的2％再生纤维素的质量分数。调制色浆，按下表配制：
表2.印花色浆配方
表3.印花色浆配方
调制色浆(按表2、3)→棉织物印花→烘干(80℃×3min)→焙烘(140℃×3min)。
得色量测试：
印花织物表观得色量用Datacolor650测色配色仪测试。用K/S值表示，K/S值越大，表明表观得色量越高。
印花织物摩擦色牢度：
按照GB/T 3920-2008《纺织品色牢度实验耐摩擦色牢度》规定对印花织物的耐摩擦色牢度进行测试。先将测试试样在恒温恒湿室中平衡8h，然后再用色牢度摩擦测试仪进行测试。湿摩擦牢度的测试需要将标准摩擦布在去离子水中一浸一轧，使其带液率为100％，然后固定在摩擦头上进行测试。最后将测试完的摩擦布用Datacolor 650型电脑测色配色仪进行评级。
印花织物皂洗牢度：
皂洗牢度参照GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》测定。
具体测试方法如下：将印花布样和漂白的棉布都剪成10cm×4cm的大小，用细线缝合；同时将两块白布缝合作为空白样。将试样放入皂片浓度为5g/L，浴比为1:50的皂液当中，再将皂杯放入60℃的水浴锅中皂洗30min。皂洗完后取出试样用自来水冲洗后自然晾干，与试样接触一面的白布的沾色等级用《评定沾色用灰色样卡》评定，皂洗过后的印花布面的变色等级用《评定变色用灰色样卡》评定。
实施例3：
将2g废旧棉加入三口烧瓶中，加入6mL去离子水，加入100mL 85％的磷酸，在0℃搅拌24h，将纤维素溶液加入到500mL去离子水生成絮状纤维素，离心直到一定质量分数的2％再生纤维素的质量分数。调制色浆，按下表配制：
表4.印花色浆配方
表5.印花色浆配方
流变测试：
将配方表4和5进行流变测试。测试方法：取一定量的色浆放在50mm的平板上，控制形变为1％，剪切速度为0.1s-1,10s-1，0.1s-1。经过测试，粘度回复性达到90％以上，具有良好的应用前景
以上所述仅为本发明的优选实施例，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含有再生纳米纤维素的高精度印花色浆，其特征在于：所述高精度印花色浆为包含再生纳米纤维素、纤维素衍生物、水性粘合剂、颜料以及蒸馏水的组合物。
2.根据权利要求1所述的含有再生纳米纤维素的高精度印花色浆，其特征在于：所述再生纳米纤维素和纤维素衍生物的质量比为2:1-1:2。
3.根据权利要求2所述的含有再生纳米纤维素的高精度印花色浆组合物，其特征在于：所述再生纳米纤维素和纤维素衍生物占组合物总质量的0.1％-10％。
4.根据权利要求1所述的含有再生纳米纤维素的高精度印花色浆，其特征在于：所述纤维素衍生物为羧甲基纤维素、甲基纤维素中的一种。
5.根据权利要求1所述的含有再生纳米纤维素的高精度印花色浆，其特征在于：所述水性粘合剂为水性丙烯酸酯粘合剂，或水性聚氨酯粘合剂，或水性丙酸酯和聚氨酯粘合剂的混合物。
6.根据权利要求1所述的含有再生纳米纤维素的高精度印花色浆，其特征在于：所述水性粘合剂占组合物总质量的10％～30％。
7.根据权利要求1所述的含有再生纳米纤维素的高精度印花色浆，其特征在于：所述颜料为非水溶性的着色剂，占组合物总质量的1％～10％。
8.根据权利要求1所述的含有再生纳米纤维素的高精度印花色浆，其特征在于：所述高精度印花色浆还包含添加剂，所述添加剂为润湿剂、流平剂、分散剂、消泡剂、成膜助剂、交联固化剂中的一种或几种。
9.应用于权利要求1-8任一项所述高精度印花色浆的再生纳米纤维素的制备方法，包括：
(1)纤维素溶解：纤维素溶解在无机酸、尿素/氢氧化钠或离子液体中；
(2)调节溶液pH使溶解的纤维素在水中再生。
10.根据权利要求9所述的再生纳米纤维素的制备方法，其特征在于：所述纤维素为微晶纤维素、木材、棉、麻、麦秸、海藻、棉纸浆、亚麻、苎麻、桑皮、竹、木浆板中的一种或几种。
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