CN111794000B - 印花前处理浆料及其制备方法和腈纶织物喷墨印花工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种印花前处理浆料及其制备方法和腈纶织物喷墨印花工艺，该印花前处理浆料包括以下重量份计的原料：1～5份阳离子糊料、3～12份助溶剂、2～4份pH缓冲剂、0～4份电解质、0～2份增稠剂和0.2～2份缓染剂。该前处理浆料用于腈纶织物阳离子染料墨水喷墨印花的前处理，进而喷墨打印印花所得的图案轮廓清晰，颜色艳丽，各项色牢度好，且上染步骤简单。
Description
技术领域
本发明涉及纺织印染，尤其是涉及一种印花前处理浆料及其制备方法和腈纶织物喷墨印花工艺。
背景技术
阳离子染料是一种阳离子型染料，具有水溶性，主要用于腈纶染色，腈纶在聚合过程中引进了第三单体使纤维分子中含有一定数量的带有负电荷基团，染色时可以与阳离子染料的正电荷以离子键结合。腈纶用阳离子染料染色，在玻璃化温度以下几乎不上染，超过玻璃化温度时，上染速率剧增，极容易染花。因此，传统染浴上染，需要控制染料用量，染色时需要严格控制升温和降温速率且需要经常地搅拌，操作繁琐容易出现色差。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种印花前处理浆料及其制备方法和腈纶织物印染工艺。
本发明所采取的技术方案是：
本发明的第一方面，提供一种印花前处理浆料，所述印花前处理浆料用于腈纶织物阳离子染料墨水喷墨印花的前处理，所述前处理为上浆处理；所述印花前处理浆料包括以下重量份计的原料：1～5份阳离子糊料、3～12份助溶剂、2～4份pH缓冲剂、0～4份电解质、0～2份增稠剂和0.2～2份缓染剂。
根据本发明的一些实施例，所述印花前处理浆料的粘度为1000～2400mPa·s，pH值为4～6。由于阳离子染料对pH值有敏感性，一般阳离子染料的pH范围为2.5～5.5，pH值较低时阳离子染料由给电子基转变为吸电子基，从而引起染料颜色发生变化；pH值较高时，阳离子染料形成季铵碱或结构被破坏,阳离子染料发生沉淀、变色或者褪色。
根据本发明的一些实施例，所述阳离子糊料选自改性淀粉、瓜尔豆胶、罗望子胶、海藻酸钠、聚丙烯酸盐中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述助溶剂选自尿素、二甘醇醚、硫代双乙醇中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述pH缓冲剂选自柠檬酸、乳酸、醋酸、苹果酸、酒石酸、硫酸铵中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述电解质选自元明粉、氯化钠中的至少一种。
根据本发明的一些实施例，所述增稠剂选自气相二氧化硅、黄原胶、瓜尔豆胶中的至少一种。
由于腈纶纤维织物在上染阳离子染料时，其在玻璃化转变温度以下几乎不上染，而超过其玻璃化转变温度阳离子染料则上染迅速。因此，通过在印花前处理浆料中添加缓染剂利于阳离子染料上染腈纶织物，可以改善织物的打印效果。缓染剂可分为亲纤维型缓染剂、亲染料型缓染剂和对染料与纤维均具有亲和型的缓染剂。而对于腈纶织物上染阳离子染料常使用的是亲纤维型缓染剂，亲纤维型缓染剂与阳离子染料对纤维发生竞染作用，缓染剂优先与纤维结合，占据了纤维上的染色基座，延缓染料的上染，但由于缓染剂与织物的结合力没有染料分子与织物结合力强，所以随着上染温度的升高，染料又逐渐从纤维上将缓染剂置换下来，从而达到匀染效果。
根据本发明的一些实施例，所述缓染剂选自缓染剂1227、缓染剂1631中的至少一种。
本发明的第二方面，提供一种本发明第一方面所提供的任一种印花前处理浆料的制备方法，包括以下步骤：将助溶剂、电解质、pH缓冲剂、缓染剂与去离子水混合，在搅拌状态下加入增稠剂和阳离子糊料，充分搅拌分散均匀后过滤去除不溶杂质，静置至阳离子糊料完全糊化后制得。以上制备过程中，在加入增稠剂和阳离子糊料后，随着阳离子糊料和增稠剂的溶胀，体系粘度会逐渐增大，需要提高搅拌的转速，搅拌一般使用剪切力大的搅拌(例如使用分散盘-锯齿形搅拌杆)以利于阳离子糊料的分散和糊化；搅拌位置在容器中下部，粘度最高时的搅拌速度一般控制在1500～2000r/min，其他时间根据浆料粘度具体而定，以保证混合物可均匀快速搅动，总搅拌时间一般为3～4h。待糊料完全糊化后，可放置一段时间后测定其pH值，控制前处理浆料的pH值在4～6。制备的印花前处理浆料应尽快用完，短时间不能用完的浆料应放置在10℃左右低温处，下次使用时应先搅匀。
不同材质的织物其纤维组成不同，如纯棉-天然的纤维素纤维、锦纶-聚酰胺纤维、羊毛、蚕丝-天然蛋白质纤维、腈纶-聚丙烯腈纤维、涤纶-聚酯纤维。发明人经研究发现，由于纤维的不同，由纤维组成的织物所表现出的性能也不一样，所上染的染料和前处理浆料则各有所不同。棉纤维织物适合上染活性染料、还原染料，所用浆料偏碱性；锦纶适合上染酸性染料，所用浆料偏酸性；羊毛、蚕丝适合上染活性、酸性染料等，所用浆料根据具体的上染染料来确定；涤纶适合上染分散染料，所用浆料中性偏碱性；而腈纶适合上染阳离子染料，所用浆料偏酸性。此外，发明人还发现，除了酸碱性外，不同织物所用浆料的其他选料和配比也有差异，如棉纤维前处理浆料中经常会加入防染盐来阻止汽蒸时因活性染料释放的还原气体对印花样品产生的瑕疵；羊毛在印花汽蒸时的时间要明显长于棉织物；涤纶印花汽蒸时的温度高达180℃；腈纶印花汽蒸加入缓染剂可提高印花质量。所以印花织物的不同，印花前处理浆料的配比和选料也不一样。
本发明的第三方面，提供一种腈纶织物喷墨印花工艺，包括以下步骤：
S1、采用本发明第一方面所提供的任一种印花前处理浆料对腈纶织物进行上浆处理，而后对上浆处理后的腈纶织物进行干燥处理；
S2、采用阳离子染料墨水对步骤S1处理后的腈纶织物进行喷墨打印，再进行汽蒸和洗涤处理。
以上步骤S1中，采用本发明第一方面所提供的任一种印花前处理浆料对腈纶织物进行上浆处理，具体地，对于粘度小于1200mPa·s的印花前处理浆料，可使用浸压式上浆机对织物进行上浆处理；对于粘度大于或等于1200mPa·s的印花前处理浆料，可使用浸压式上浆机、圆筒印花机或平网印花机中的任一种对织物进行上浆处理。例如，具体可先将腈纶织物浸入印花前处理浆料中，然后经过棍轧上浆机对腈纶织物进行压轧。压轧时保持织物平整不要形成褶皱影响喷墨打印效果。干燥处理的温度一般为60～80℃，时间通常控制2～5min。通过干燥处理以去除水分，以便于后续打印，防止打印过程中因毛细作用使得打印图案发花或羽化。
步骤S2中，在喷墨打印完成后，可对腈纶织物进行烘烤处理，再进行汽蒸；烘烤处理的温度一般为35～45℃，时间控制在3～5min。汽蒸过程一般将温度控制在85～95℃，蒸汽压控制在0.3～0.4MPa，时间控制在20～50min。洗涤处理可包括水洗和采用阳离子防沾皂洗剂进行皂洗。具体可先采用40～60℃水洗涤2～3遍；然后使用浓度为1～2g/L的阳离子防沾皂洗剂在50～70℃条件下皂洗5～10min，最后使用冷水进行洗涤。
本发明的第四方面，提供一种纺织品，由本发明第三方面所提供的任一种腈纶织物喷墨印花工艺制得。
本发明实施例的有益效果是：
本发明实施例提供了一种印花前处理浆料，其可用于腈纶织物阳离子染料墨水喷墨印花的前处理(即上浆处理)，其中，阳离子糊料的添加可防止在腈纶织物面料上喷墨打印的阳离子染料墨水因毛细作用渗化或渗透，从而影响打印图案轮廓清晰度、锐利度、色彩饱满度等；助溶剂可利于阳离子染料的溶解，同时可在喷墨印花工艺的汽蒸过程吸湿，给阳离子染料墨水在腈纶织物上染提供溶液环境；pH缓冲剂则为阳离子染料墨水上染提供酸性环境；电解质的添加可有助于阳离子染料墨水在腈纶织物上染，增稠剂可起到增稠效果，其中的气相二氧化硅还可降低浆料体系分层和在织物表面上浆、烘干后形成网状结构，减少在织物表面的毛细现象；缓染剂则可起到缓染作用，使得汽蒸后的图案色彩均匀。通过采用各原料搭配组合，所制得的印花前处理浆料用于腈纶织物阳离子染料墨水喷墨印花的前处理，进而可使上染步骤简单可控，喷墨打印所得样品图案轮廓清晰，颜色艳丽，各项色牢度均很好；且可实现生产的小批量化、多样化和个性化。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1
一种印花前处理浆料，其包括以下重量份计的原料：2份阳离子糊料EM-108(购买自奕美化工公司)、4份助溶剂尿素、0.1份pH缓冲剂乳酸、2份电解质元明粉、1份增稠剂气相二氧化硅、0.2份缓染剂1227、90.7份去离子水。
其制备方法包括以下步骤：按照原料配比取料，将助溶剂、电解质、pH缓冲剂和缓染剂与去离子水混合，而后在搅拌情况下加入增稠剂和阳离子糊料，随着阳离子糊料和增稠剂的溶胀，体系粘度会逐渐增大，提高搅拌转速，具体可根据浆料的粘度来调控搅拌速率和时间以保证混合物能均匀快速搅动，总搅拌时间为3～4h，混合均匀后，过滤去除杂质，静置待阳离子糊料完全糊化后制得印花前处理浆料，测得其pH为5.2，粘度为1500mPa·s。所制得的印花前处理浆料在10℃低温下储存备用。
实施例2
一种印花前处理浆料，其包括以下重量份计的原料：2.5份阳离子糊料、4份助溶剂尿素、0.1份pH缓冲剂醋酸、4份电解质元明粉、1份增稠剂气相二氧化硅、0.1份缓染剂1227、88.3份去离子水。其制备方法与实施例1的制备方法基本相同；所制得印花前处理浆料的pH值为4.5，粘度为2000mPa·s。将制得的印花前处理浆料在10℃低温下储存备用。
实施例3
一种印花前处理浆料，其包括以下重量份计的原料：3份阳离子糊料、6份助溶剂尿素、2份pH缓冲剂硫酸铵、0.1份pH缓冲剂柠檬酸、2份电解质元明粉、1份增稠剂气相二氧化硅、0.1份缓染剂1227、85.8份去离子水。其制备方法与实施例1的制备方法基本相同；所制得印花前处理浆料的pH值为5.8，粘度为2200mPa·s。将制得的印花前处理浆料在10℃低温下储存备用。
以上所制得的印花前处理浆料可应用于腈纶织物阳离子染料墨水喷墨印花的前处理，进而进行锦纶织物印染。由此，本发明提供了一种腈纶织物喷墨印花工艺，包括以下步骤：
S1、采用以上制得的印花前处理浆料对腈纶织物进行上浆处理，具体先可将腈纶织物浸入印花前处理浆料中，然后经过棍轧上浆机对腈纶织物进行压轧，压轧时保持织物平整不形成褶皱；压轧后在70℃条件下烘烤3min；
S2、使用平板数码印花机在步骤S1处理后的腈纶织物上进行喷墨打印色块或图案，打印完成后放入鼓风烘箱或隧道烘箱中在40℃烘烤4min。
S3、将步骤S2处理后的腈纶织物放入小样蒸化机中汽蒸，放入之前调节蒸箱温度在90℃，蒸汽压0.32MPa，汽蒸时间在35min；汽蒸完成后取下腈纶织物样品，在50℃水中洗涤2～3遍，然后使用浓度为2g/L的阳离子防沾皂洗剂在65℃下皂洗7min，最后使用冷水进行洗涤。
按照以上腈纶织物喷墨印花工艺，分别采用以上实施例1～3所制得的印花前处理浆料(使用前先搅匀)对腈纶织物进行上浆处理，而后进行烘烤；再分别采用不同颜色的阳离子染料墨水进行喷墨打印，再进行汽蒸、洗涤处理，得到不同颜色印花的纺织品。
另外，采用不同颜色的阳离子染料墨水直接对腈纶织物(未经印花前处理浆料上浆处理)进行喷墨打印，再进行汽蒸、洗涤处理得到不同颜色印花的纺织品。
采用Lab值的测定仪器X-Rite’s分别测定以上印花后的各纺织品的Lab值，所得结果如下表1～4所示。其中，实施例一至实施例三的纺织品分别对应采用实施例1～3的印花前处理浆料进行上浆处理；对比例一的纺织品未经上浆处理。
表1红色(M)印花的纺织品的Lab值
表2黄色(Y)印花的纺织品的Lab值
表3蓝色(B)印花的纺织品的Lab值
表4黑色(BK)的纺织品的Lab值
另外，分别对以上实施例一和对比例一不同颜色印花的纺织品进行牢度测试，所得结果如表5所示。
表5以上实施例一和对比例一不同颜色印花的纺织品的牢度测试结果
由上表1～4可以看出，采用实施例1～3印花前处理浆料用于腈纶织物阳离子染料墨水喷墨印花的前处理(即上浆处理)，进而进行喷墨打印，所得样品的图案轮廓清晰，颜色艳丽，饱和度更佳；由表5可看出，使用以上前处理浆料处理的色块干湿摩擦、耐皂洗、耐汗渍以及耐日晒牢度均好于未使用浆料的色块，且上染步骤简单可控。
Claims (9)
1.一种印花前处理浆料，其特征在于，所述印花前处理浆料用于腈纶织物阳离子染料墨水喷墨印花的前处理，所述前处理为上浆处理；所述印花前处理浆料包括以下重量份计的原料：1～5份阳离子糊料、3～12份助溶剂、2～4份pH缓冲剂、2～4份电解质、1～2份增稠剂和0.2～2份缓染剂；所述增稠剂选自气相二氧化硅；
所述印花前处理浆料的粘度为1000～2400mPa·s，pH值为4～6。
2.根据权利要求1所述的印花前处理浆料，其特征在于，所述阳离子糊料选自改性淀粉、瓜尔豆胶、罗望子胶、海藻酸钠、聚丙烯酸盐中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的印花前处理浆料，其特征在于，所述助溶剂选自尿素、二甘醇醚、硫代双乙醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的印花前处理浆料，其特征在于，所述pH缓冲剂选自柠檬酸、乳酸、醋酸、苹果酸、酒石酸、硫酸铵中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的印花前处理浆料，其特征在于，所述电解质选自元明粉、氯化钠中的至少一种。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的印花前处理浆料，其特征在于，所述缓染剂选自缓染剂1227、缓染剂1631中的至少一种。
7.权利要求1至6中任一种印花前处理浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将助溶剂、电解质、pH缓冲剂、缓染剂与去离子水混合；而后在搅拌状态下加入增稠剂和阳离子糊料，充分搅拌分散后，过滤去除不溶杂质，静置至所述阳离子糊料完全糊化，制得印花前处理浆料。
8.一种腈纶织物喷墨印花工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采用权利要求1至6中任一项所述的印花前处理浆料对腈纶织物进行上浆处理，而后对上浆处理后的腈纶织物进行干燥处理；
S2、采用阳离子染料墨水对步骤S1处理后的腈纶织物进行喷墨打印，再进行汽蒸和洗涤处理。
9.一种纺织品，其特征在于，由权利要求8所述的腈纶织物喷墨印花工艺印染制得。
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