CN114855481B - 一种双面异色功能薄型真丝织物及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明专利公开了一种双面异色功能薄型真丝织物及其制备方法。首先将薄型真丝织物连续浸轧含炭黑涂料混合物、粘合剂、交联剂和匀染剂的染色溶液；经烘干后，再印制含常规液体涂料、胶浆、粘合剂和增稠剂的印花色浆，能制备出功能性双面异色薄型真丝织物，织物具有优良的色牢度、抗静电性、良好的拒水性（印花区）和亲水性、优良的透气性和透湿性。本发明专利公开技术制备的双面异色功能薄型真丝织物，工艺流程简单，是一种绿色印染技术。

Description

一种双面异色功能薄型真丝织物及其方法
技术领域
本发明涉及一种真丝织物的制备，具体涉及制备双面异色功能薄型真丝织物。
背景技术
真丝双面绣是皇冠上的一颗明珠，体现了丝绸制品的技艺最高水平。长期以来，织物克重约为20-65克/平方米的薄型真丝织物的双面双色印染技术得不到突破，制约了薄型真丝面料的色彩艺术表现力。古代延续至今的香云纱丝绸面料是一种双面双色真丝面料，至今仍采用传统的复杂染色工艺，但在薄型真丝织物（如真丝乔其纱）上不能制备出双面双色的色彩变化。随着真丝双面数码印花设备的技术进步，在中厚型真丝面料上能实现双面异色同步喷墨打印，满足了丝绸制品对双面双色色彩变化的需求，但仍不能在薄型真丝织物上同步喷墨打印出双面异色的色彩风格。
为解决薄型真丝织物的双面双色印染技术瓶颈，有采用先染料染色再进行印花的手段，但因薄型真丝织物的空隙较大，厚度很薄，无论采用染料（酸性染料或活性染料）印花或涂料印花方式，印花色浆仍会透过织物，达不到正反面颜色独立的效果，即从织物正面能预知到织物反面的颜色，同样从织物反面能预知到织物正面的颜色。即使能形成织物正面和织物反面的独立颜色表现，织物正面和织物反面的性能仍是相同的；如果要获得双面异色功能，仍需要选择功能整理剂来进行单面施加，导致印染加工工艺复杂和操作困难。反之，有采用先涂料染色再进行印花的手段，涂料染色时在粘合剂的成膜作用下，涂料虽对薄型真丝织物的经纬空隙有一定的填充作用，减弱印花时色浆对另一面织物的渗透，但仍不能制备出织物正反面颜色独立的效果。因此，长期以来，薄型真丝织物的双面双色印染技术得不到发展。
发明内容
本发明采用一步法制备的炭黑涂料混合物，能控制液体炭黑中的炭黑片层状结构，在粘合剂存在下与纤维相互作用力会明显增大，能提高片层状炭黑与纤维结合牢度，改善摩擦牢度。本发明意外地公开了，当炭黑溶液中存在有机涂料时，在研磨剂和机械解理作用下，炭黑由球状炭黑转变为片层状炭黑，且炭黑与弱水溶性色素呈一体的溶剂化片层结构，没有回复到球状结构。
本发明首次制备了含少量有机涂料的炭黑涂料混合物，在粘合剂和透明胶作用下，能制备出满足印花时不产生色浆渗透的染色真丝半制品，如此，能制备出双面异色功能薄型真丝织物。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种双面异色功能薄型真丝织物的制备方法，包括下列步骤：
（1）将粉状炭黑、液体有机涂料、研磨剂、水混合，然后研磨，制备炭黑涂料混合物；
（2）将所述炭黑涂料混合物、粘合剂、交联剂、匀染剂、水混合，制备染色溶液；
（3）将薄型真丝织物浸轧所述染色溶液，然后烘干，制备染色真丝半制品；
（4）将液体涂料、增稠剂、粘合剂、胶浆、水混合，搅拌均匀，得到印花色浆；
（5）利用所述印花色浆在所述染色真丝半制品上进行印花，得到印花织物；
（6）将所述印花织物进行焙烘、水洗和烘干，得到双面异色功能薄型真丝织物。
本发明首先，将炭黑涂料混合物、粘合剂、交联剂、匀染剂、水混合，搅拌均匀，配制染色溶液。然后，将薄型真丝织物浸轧上述染色溶液，经烘干，制得染色真丝半制品，浸轧时，轧液率为80%，在80-100℃下烘干；将市售液体涂料、增稠剂、粘合剂、胶浆、水混合，搅拌均匀，在染色真丝半制品上进行常规的印花；将印花织物进行烘干和焙烘。优化的焙烘温度为140℃-160℃，焙烘时间为2-3min。焙烘完成后，织物经水洗和烘干，制得双面异色功能薄型真丝织物。
本发明中，按质量百分数，制备炭黑涂料混合物的原料组成如下：
粉状炭黑 24-30%
液体有机涂料 3.0-5.0%
研磨剂 7.5-9.0%
水 余量。
本发明中，按质量百分数，所述染色溶液的原料组成如下：
炭黑涂料混合物 8-12%
粘合剂 8-12%
交联剂 8-12%
匀染剂 1.2-1.6%
水 余量。
本发明中，按质量百分数，所述印花色浆的原料组成如下：
液体涂料 2-3%
胶浆 4.5-5.5%
粘合剂 7-9%
增稠剂 1.8-2.2%
水 余量。
优选的，本发明中，按质量百分数，制备炭黑涂料混合物的原料组成如下：
粉状炭黑 25-27%
液体有机涂料 3.5-4.5%
研磨剂 7.5-8.0%
水 余量。
本发明中，按质量百分数，所述染色溶液的原料组成如下：
炭黑涂料混合物 9-11%
粘合剂 9-11%
交联剂 9-11%
匀染剂 1.4-1.6%
水 余量。
本发明中，按质量百分数，所述印花色浆的原料组成如下：
液体涂料 2.5-3%
胶浆 4.5-5.5%
粘合剂 7.5-8.5%
增稠剂 1.9-2.1%
水 余量。
由于上述技术方案运用，本发明具有下列优势：
1）采用一步法制备的炭黑涂料混合物，炭黑呈片层状结构，且与有机涂料形成强的相互作用，与有机涂料形成了多边形二维片状结构。如此，能在纤维上也能形成多边形二维片状结构，提高了炭黑与纤维的粘接牢度，又有效抑制了印花时色浆向织物另一面的渗透。现有技术将炭黑、研磨剂和水进行研磨制备液体炭黑时，炭黑呈球状结构，即使采用发明人之前的公开技术（CN202110336710.1），仅能制备出球状炭黑与片层状炭黑的混合物，仍不能满足印花时色浆不发生透浆的效果，尤其是二维片状结构很容易回复到球状结构。
2）采用一步法制备的炭黑涂料混合物，炭黑结构和性能显明区别于现有液体炭黑、液体炭黑和液体有机涂料的混合物。在粘合剂和透明胶的作用下，制备的染色真丝半制品具有色深度高的黑色色泽，且摩擦色牢度不低于4级，皂洗色牢度不低于4级。
3）采用炭黑涂料混合物制备的染色真丝半制品，能获得优良的拒水性，水润湿接触角高达120o；结合多边形二维片状结构炭黑与粘合剂和透明胶抑制色浆渗透性，能制备出薄型真丝织物正反面颜色独立的效果。尤其是，不会导致织物透气性和透湿性下降。这明显区别于现有炭黑和粘合剂存在时，导致的织物透气性和透湿性下降。
4）除上述优势外，炭黑涂料混合物制备的薄型真丝织物，具有优异的抗静电性，且炭黑是价格低和容易制备的原料。采用先炭黑涂料混合物染色后涂料印花的加工工艺，过程不产生废水，是一种绿色环保印染工艺。
附图说明
图1为实施例二真丝乔其纱的双面异色实样图（黑色底，红色面）。
图2为实施例二真丝乔其纱的双面异色实样的K/S与波长的曲线图（曲线A为单独采用炭黑涂料混合物红染色的试样，对照例一；曲线B为双面异色织物反面（染色面）的试样；曲线C为双面异色织物正面的试样（印花面）；曲线D为单独采用液体涂料红印花的试样，对照例三）。
图3为实施例三真丝乔其纱的双面异色实样图（黑色底，绿色面）。
图4为实施例四真丝素绉缎的双面异色实样图（黑色底，红色面）。
图5为实施例四真丝素绉缎的双面异色实样的K/S与波长的曲线图（曲线A为单独采用炭黑涂料混合物红染色的试样，对照例二；曲线B为双面异色织物反面（染色面）的试样；曲线C为双面异色织物正面的试样（印花面）；曲线D为单独采用液体涂料红印花的试样，对照例四）。
具体实施方法
香云纱织物正面和反面颜色独立，是采用多次浸染植物薯莨的汁水形成的红色，其另一面是采用含多种矿物质的河涌淤泥覆盖，经日晒加工而成的黑色。本发明用液体炭黑来轧染真丝，先制备出黑色真丝面料，再选择在真丝面料另一面来制备出双面异色的真丝面料。现有液体炭黑染色中，炭黑缺乏与纤维结合力，虽可借助粘合剂作用将炭黑包覆在纤维上来填充薄型真丝织物的空隙，但炭黑容易在摩擦作用下脱落，造成染色真丝绸的干摩擦牢度较差；另外，炭黑的相互堆积和聚集，容易形成空隙效应，不能有效阻止印花时印花色浆的渗透造成的得色，不能制备出织物正反面颜色独立的效果。同样，具有二维片层状结构的石墨烯，也不能制备出织物正反面颜色独立的效果，一是很难提高石墨烯的耐摩擦色牢度，二是过量粘合剂的使用会造成织物手感变硬，三是二维片层状晶体结构的石墨烯其层状晶体之间的相互作用力较弱，容易产生滑动形成新的空隙效应，不能有效阻止印花时印花色浆的渗透。本发明采用一步法制备的炭黑涂料混合物，炭黑呈片层状结构，且与有机涂料形成强的相互作用，形成了多边形二维片状结构。如此，能在纤维上也能形成多边形二维片状结构，提高了炭黑与纤维的粘接牢度，又有效抑制了印花时色浆向织物另一面的渗透。
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例中所有的原料都是市售产品，如市售粉状炭黑 CT-5（安徽黑钰颜料新材料有限公司），液体有机涂料红（3149永固红F4R）和液体有机涂料黄（1126永固黄GRW）（上海泗联实业有限公司），研磨剂AL50（阴/非离子表面活性剂复合物，苏州常春藤进出口有限公司），黏合剂 HF（仿活性涂料印花黏合剂，合肥聚合辐化技术有限公司），合成增稠剂PTF- A（聚丙烯酸的改性物，广州盈瑞化工科技有限公司)，交联剂SJ（上海水集新材料科技有限公司），匀染剂MP（阴离子润湿剂和涤用匀染剂复合物，诸暨市悦洲新型材料有限公司），胶浆（FY-161无手感固浆，东莞市幸运印花材料有限公司）。
真丝乔其纱（32.2克/平方米），真丝素绉缎（63.4克/平方米）；研磨在氧化锆研磨机内研磨2.0～5小时，优选3.5～5小时，印花在筛网印花机上进行，焙烘在连续式定型焙烘机上进行，都为常规技术。
实施例一
将25.0克粉状炭黑CT-5、4.0克市售液体有机涂料红、7.5克研磨剂AL50和63.5克水混合，在高速氧化锆介质中研磨4小时，制得炭黑涂料混合物红。
实施例二
首先，配制染色溶液和轧染，将10.0克炭黑涂料混合物红（实施例一）、10.0克黏合剂 HF、10.0克交联剂SJ、1.5克匀染剂MP、68.5克水混合，搅拌均匀，制得染色溶液。再将真丝乔其纱织物浸轧上述染色溶液，轧液率为80%，经90℃烘干，制得染色真丝乔其纱半制品。
其次，配制印花色浆和印花，将3.0克市售液体有机涂料红、5.0克胶浆FY-161、8.0克黏合剂 HF、2.0克合成增稠剂PTF- A、82.0克水混合，搅拌均匀，制得印花色浆。再在上述制备的染色真丝乔其纱半制品上进行常规印花和焙烘、烘干，焙烘温度为150℃，焙烘时间为2.5min。焙烘完成后，水洗烘干，制得双面双色的薄型真丝乔其纱织物。
实施例三
首先，参照实施例二制备染色真丝乔其纱半制品。其次，参照实施例二，用3.0克市售液体有机涂料黄替代3.0克市售液体有机涂料红，制得双面双色的薄型真丝乔其纱织物，条件与实施例二相同。
实施例四
参照实施例二的条件，用真丝素绉缎替代真丝乔其纱，制得双面双色的薄型真丝素绉缎织物，条件与实施例二相同。
对照例一：将实施例二中配制的染色溶液，浸轧真丝乔其纱织物，制得织物底色（织物反面）的对比样。
对照例二：将实施例二中配制的染色溶液，浸轧真丝素绉缎织物，制得织物底色（织物反面）的对比样。
对照例三：将3.0克市售液体有机涂料红、5.0克胶浆FY-161、8.0克黏合剂 HF、2.0克合成增稠剂PTF- A、82.0克水混合，搅拌均匀，制得印花色浆。再在真丝乔其纱进行常规印花和焙烘、烘干，焙烘温度为150℃，焙烘时间为2.5min。焙烘完成后，水洗烘干，制得真丝乔其纱的纯涂料红印花织物的对比样。
对照例四：参照对照例三，用真丝素绉缎替代真丝乔其纱，制得真丝素绉缎织物的纯涂料红印花织物的对比样。
在炭黑涂料混合物红制备过程中以及印花色浆中，可选择其他色泽的有机涂料，甚至金粉色浆，都可以制备出双面双色的真丝织物。同样，本发明也可适用于其余薄型纤维织物，如涤纶、锦纶等纺织面料。
性能测试
织物抗静电性：在 S-5109 型静电测试仪上测试静电电压(kV)和半衰期(s)，测试条件为温度 20 ℃，湿度 35%，试样平衡 24 h。
织物印花性能：在 Ultranscan-XE 电脑测色配色仪上测试颜色特征值（L*、a*、b*)。在 Model 670 型摩擦牢度仪上，按 GB/T3920-2008《纺织品色牢度试验 耐摩擦色牢度》测试色牢度；在 Washtec-P 水洗牢度仪上进行耐水洗性试验，水洗条件为温度 50 ℃，皂液 4 g/L，时间 45 min，浴比 1:10。
水润湿角：在动态接触角测量仪上测试织物的润湿性能，注射液体为去离子水，接触角拍摄在5 s 内完成。
透湿性：在FX350 TEXTEST全自动织物透湿量试验仪上，按照《纺织品 织物透湿性试验方法(第2部分):蒸发法(GB/T 12704.2-2009)》测试，测试条件：温度38℃，相对湿度50%，样品为半径3.5厘米的圆。
透气性：在YG461G全自动透气仪上，按照GB/T 5453—1997《纺织品织物透气性的测定》测定织物透气性，测试条件为孔面积为20平方厘米，压力为100Pa。
表1为实施例和对比例的颜色特征值、色牢度及色泽的测试结果。可知，实施例二的真丝乔其纱反面为黑色，L*值为20.32，带有轻微的红光和黄光；正面为浅红色，L*值为23.54，其红光与反面相近，具有更多的黄光。真丝乔其纱正面和反面的颜色差异也可从附图1的实样图和附图2的K/S光谱曲线中得到证实。从附图2可知，曲线A为对照例一的K/S光谱曲线，K/S无明显特征峰，是一种黑色，其L*值为18.97，其黄光与实施例二的织物反面颜色接近。曲线D为对照例三的K/S光谱曲线，是一种红色，a*值高达51.77。曲线B为实施例二的真丝乔其纱反面，其颜色受到织物正面红色的影响呈黑色。曲线C为实施例二的真丝乔其纱正面，其颜色受到织物反面黑色的影响呈浅红色。
实施例三的真丝乔其纱反面为黑色，L*值为21.37，带有轻微的蓝光和黄光；正面为浅绿色，有较重的蓝光和黄光。
实施例四的真丝素绉缎反面为黑色，L*值为22.49，带有轻微的红光和黄光；正面为深红色，L*值为28.68，其红光与反面相近，具有明显的黄光。
真丝素绉缎正面和反面的颜色差异也可从附图4的实样图和附图5的K/S光谱曲线中得到证实。从附图5可知，曲线A为对照例二的K/S光谱曲线，K/S无明显特征峰，是一种黑色，其L*值为23.47，其黄光与实施例四的织物反面颜色接近。曲线D为对照例四的K/S光谱曲线，是一种红色，a*值高达52.45。曲线B为实施例四的真丝素绉缎反面，其颜色受到织物正面红色的影响呈黑色。曲线C为实施例四的真丝素绉缎正面，其颜色受到织物反面黑色的影响呈深红色。
实施例二、实施例三和实施例四的双面异色真丝乔其纱和真丝素绉缎织物的正面和反面都具有优良的干摩擦色牢度、湿摩擦色牢度和耐皂洗色牢度，都达4级。
Figure 450283DEST_PATH_IMAGE001
利用现有块状炭黑（CN113122024A实施例1）替换实施例一的粉状炭黑CT-5作为对比例，其余一样，依照实施例二制得双面双色的薄型真丝乔其纱织物，色牢度下降，都在2-3级。
表2为实施例四真丝素绉缎织物的双面异色织物性能，与未处理素绉缎相比，双面异色真丝素绉缎织物具有优异的透湿性和透气性，透湿性仅下降了7.15%，透气性增加了6.71%，而市售双面异色真丝素绉缎织物（同规格克重）的透气性都小于520 mm/s。双面异色真丝素绉缎织物的正面和反面都具有优异的抗静电性，静电压为0.10KV，半衰时间不超过0.05s。真丝素绉缎织物的正面具有一定的亲水性，水润湿接触角为50.4 o；真丝素绉缎织物的反面具有良好的拒水性，水润湿接触角为106.3 o。
Figure 39528DEST_PATH_IMAGE002
对比例一
将25.0克粉状炭黑CT-5、5.5克研磨剂AL50和43.5克水混合，在高速氧化锆介质中研磨4小时，得到炭黑液；将4.0克市售液体有机涂料红、2克研磨剂AL50和20克水混合，在高速氧化锆介质中研磨4小时，得到涂料液；炭黑液与涂料液搅拌混合5分钟，制得红光黑色的炭黑涂料混合物。
将10.0克上述炭黑涂料混合物的红光黑色的炭黑和涂料混合物、10.0克黏合剂HF、10.0克交联剂SJ、1.5克匀染剂MP、68.5克水混合，搅拌均匀，制得染色溶液。再将真丝素绉缎织物浸轧上述染色溶液，轧液率为80%，经90℃烘干，制得染色真丝素绉缎半制品。
将3.0克市售液体有机涂料红、5.0克胶浆FY-161、8.0克黏合剂 HF、2.0克合成增稠剂PTF- A、82.0克水混合，搅拌均匀，制得印花色浆。再在上述制备的染色真丝素绉缎半制品上进行常规印花和焙烘、烘干，焙烘温度为150℃，焙烘时间为2.5min。焙烘完成后，水洗烘干，制得薄型真丝素绉缎织物，织物一面为红光黑色，另一面为暗紫红色。此时，织物红光黑色面的水润湿接触角明显下降（为70.3o），织物拒水性变差。
对比例二
将4.0克市售液体有机涂料红、7.5克研磨剂AL50和26克水混合，在高速氧化锆介质中研磨4小时，再与62.5克纳米炭黑乳液（CN113122024A实施例5）搅拌混合5分钟，制得红光黑的炭黑涂料混合物。
配制染色溶液和轧染，将10.0克上述红光黑的炭黑涂料混合物、10.0克黏合剂HF、10.0克交联剂SJ、1.5克匀染剂MP、68.5克水混合，搅拌均匀，制得染色溶液。再将真丝素绉缎织物浸轧上述染色溶液，轧液率为80%，经90℃烘干，制得染色真丝素绉缎半制品。
将3.0克市售液体有机涂料红、5.0克胶浆FY-161、8.0克黏合剂 HF、2.0克合成增稠剂PTF- A、82.0克水混合，搅拌均匀，制得印花色浆。再在上述制备的染色真丝素绉缎半制品上进行常规印花和焙烘、烘干，焙烘温度为150℃，焙烘时间为2.5min。焙烘完成后，水洗烘干，制得双面双色的薄型真丝素绉缎织物，透气性达538.6 mm/s。此时，织物一面为红光黑色，另一面为暗紫红色。红光黑色面的水润湿接触角下降（为86.8o），织物拒水性变差。
另外，虽然对比例（对比例）也能制造出一面为红光黑色和另一面为暗紫红色的双面双色的薄型真丝乔其纱织物，但会受到有机涂料红的影响，使红光黑色产生不均匀的红色，这是印花时产生的涂料渗色现象，影响到双面双色的效果。且会影响到红光黑色面的拒水效果。而采用本发明公开的技术，印花面对染色面（底色）不会产生渗色的不均匀现象，即在织物的一面不能观察到另外一面的具体色泽，反之亦然。对比例子因存在渗色不均匀性，即在织物的一面能预知另外一面的色泽，且拒水效果也下降了。

Claims (7)

1.一种双面异色功能薄型真丝织物的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
（1）将粉状炭黑、液体有机涂料、研磨剂、水混合，然后研磨，制备炭黑涂料混合物；
（2）将所述炭黑涂料混合物、粘合剂、交联剂、匀染剂、水混合，制备染色溶液；
（3）将薄型真丝织物浸轧所述染色溶液，然后烘干，制备染色真丝半制品；
（4）将液体涂料、增稠剂、粘合剂、胶浆、水混合，搅拌均匀，得到印花色浆；
（5）利用所述印花色浆在所述染色真丝半制品上进行印花，得到印花织物；
（6）将所述印花织物进行焙烘、水洗和烘干，得到双面异色功能薄型真丝织物；
按质量百分数，制备炭黑涂料混合物的原料组成如下：
粉状炭黑 24-30%
液体有机涂料 3.0-5.0%
研磨剂 7.5-9.0%
水 余量
所述研磨剂为AL50。
2.根据权利要求1所述双面异色功能薄型真丝织物的制备方法，其特征在于，浸轧时，轧液率为70-90%，在80-100℃下烘干；焙烘温度为140℃-160℃，焙烘时间为2-3min。
3.根据权利要求1所述双面异色功能薄型真丝织物的制备方法，其特征在于，按质量百分数，所述染色溶液的原料组成如下：
炭黑涂料混合物 8-12%
粘合剂 8-12%
交联剂 8-12%
匀染剂 1.2-1.6%
水 余量。
4.根据权利要求1所述双面异色功能薄型真丝织物的制备方法，其特征在于，按质量百分数，所述印花色浆的原料组成如下：
液体涂料 2-3%
胶浆 4.5-5.5%
粘合剂 7-9%
增稠剂 1.8-2.2%
水 余量。
5.根据权利要求1所述双面异色功能薄型真丝织物的制备方法制备的双面异色功能薄型真丝织物。
6.一种双面异色功能薄型真丝织物用染色真丝半制品的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
（1）将粉状炭黑、液体有机涂料、研磨剂、水混合，然后研磨，制备炭黑涂料混合物；
（2）将所述炭黑涂料混合物、粘合剂、交联剂、匀染剂、水混合，制备染色溶液；
（3）将薄型真丝织物浸轧所述染色溶液，然后烘干，制备染色真丝半制品；
按质量百分数，制备炭黑涂料混合物的原料组成如下：
粉状炭黑 24-30%
液体有机涂料 3.0-5.0%
研磨剂 7.5-9.0%
水 余量
所述研磨剂为AL50。
7.一种双面异色功能薄型真丝织物用印花织物的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
（1）将粉状炭黑、液体有机涂料、研磨剂、水混合，然后研磨，制备炭黑涂料混合物；
（2）将所述炭黑涂料混合物、粘合剂、交联剂、匀染剂、水混合，制备染色溶液；
（3）将薄型真丝织物浸轧所述染色溶液，然后烘干，制备染色真丝半制品；
（4）将液体涂料、增稠剂、粘合剂、胶浆、水混合，搅拌均匀，得到印花色浆；
（5）利用所述印花色浆在所述染色真丝半制品上进行印花，得到印花织物；
按质量百分数，制备炭黑涂料混合物的原料组成如下：
粉状炭黑 24-30%
液体有机涂料 3.0-5.0%
研磨剂 7.5-9.0%
水 余量
所述研磨剂为AL50。
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