無機填充劑對聚酰胺濕法涂層商標織物性能的影響

李 濤， 杜奕鈴， 李紅艷， 吳耀東， 鄭今歡,3

(1. 浙江理工大學(xué) 先進紡織材料與制備技術(shù)教育部重點實驗室， 浙江 杭州 310018； 2. 湖州新利商標制帶有限公司,浙江 湖州 313000； 3. 浙江理工大學(xué) 生態(tài)染整技術(shù)教育部工程研究中心， 浙江 杭州 310018)

無機填充劑對聚酰胺濕法涂層商標織物性能的影響

李 濤1， 杜奕鈴1， 李紅艷2， 吳耀東2， 鄭今歡1,3

(1. 浙江理工大學(xué) 先進紡織材料與制備技術(shù)教育部重點實驗室， 浙江 杭州 310018； 2. 湖州新利商標制帶有限公司,浙江 湖州 313000； 3. 浙江理工大學(xué) 生態(tài)染整技術(shù)教育部工程研究中心， 浙江 杭州 310018)

針對聚酰胺濕法涂層商標織物存在的抗黏結(jié)性和吸墨性不佳、pH值偏高等問題，著重研究各類無機填充劑應(yīng)用于涂層漿中的穩(wěn)定性、流變性、涂層膜表面形貌、拉伸性能以及涂層織物風格、吸墨性、白度、pH值和耐水洗色牢度性能等，分析其對濕法涂層商標織物性能的影響。結(jié)果表明：含碳酸鈣和高嶺土的涂層漿穩(wěn)定性較高，其中含碳酸鈣的涂層膜斷裂伸長率為30.22%，柔韌性較佳，但其涂層織物的pH值為8.25；而含水滑石的涂層漿穩(wěn)定性和分散性相對較差，且制得的涂層織物的pH值為8.55；含硅灰石的涂層漿流變性優(yōu)異，涂層膜表面均勻光滑，且具有大量微孔結(jié)構(gòu)，吸墨性更好，涂層織物白度高，耐水洗色牢度達4～5級，pH值為7.32，符合環(huán)保要求。

聚酰胺； 濕法涂層； 填充劑； 商標織物； 流變性； 力學(xué)性能； 吸墨性

濕法涂層已經(jīng)成為商標涂層織物的重要生產(chǎn)方法，利用甲醇-氯化鈣溶劑溶解聚酰胺纖維或廢絲，并添加合適的填充劑等制備涂層漿，涂布于聚酰胺織物或含聚酰胺纖維的混紡織物上，由于凝固浴中相轉(zhuǎn)化后在涂層織物表面形成一層高分子薄膜，可賦予涂層織物較好的手感、透氣透濕性、耐磨性以及彈性等[1-3]。然而目前我國傳統(tǒng)商標帶涂層企業(yè)的濕法涂層生產(chǎn)仍然存在著諸多問題，如涂層織物抗黏結(jié)性不佳，pH值偏高，印刷性能不穩(wěn)定，環(huán)境溫濕度變化對產(chǎn)品質(zhì)量影響較大[4-5]等。隨著產(chǎn)業(yè)界對商標織物質(zhì)量和性能要求越來越高，研制抗黏結(jié)性好、易吸墨、耐洗性強、性能穩(wěn)定、成本低廉的環(huán)保涂層商標織物具有重要的意義。

在織物涂層中，填充劑起著極其重要的作用，可調(diào)節(jié)涂層漿的黏度，提高產(chǎn)品白度，增加產(chǎn)品抗沖擊性、耐磨性和耐熱性等[6-8]，常用的無機填充劑有碳酸鈣、硅酸鋁、水滑石、云母、高嶺土以及硅灰石等[9-11]，而商標織物涂層用填充劑不僅需要具有較好的相容性、分散性以及較高的化學(xué)穩(wěn)定性，同時還需要滿足白度、印刷性能、pH值偏中性、環(huán)保、價格低廉等方面的需求。本文針對碳酸鈣、水滑石、硅灰石以及高嶺土4種無機填充劑，系統(tǒng)地研究了含填充劑涂層漿的穩(wěn)定性、流變性、涂層膜的表面結(jié)構(gòu)、拉伸性能以及涂層織物風格、吸墨性、白度、pH值和耐水洗色牢度性能等，探討了無機填充劑對聚酰胺濕法涂層商標織物性能的影響。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

實驗材料：聚酰胺織物、聚酰胺6廢絲、無水氯化鈣、聚醚 NJ-220、碳酸鈣(粒徑分別為18、10、6.5 μm，湖州新利商標制帶有限公司)，水滑石(6.5 μm，江陰市瑞法化工有限公司)，煅燒高嶺土(5 μm，湖州新利商標制帶有限公司)，硅灰石(5 μm，長興華源粉體材料有限公司)。

實驗儀器：HH-1型數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市城西崢嶸實驗儀器廠)，JJ-1型精密增力電動攪拌器(江蘇金壇市城東新瑞儀器廠)，QXD-50型刮板細度計(天津市東文亞材料試驗機有限公司)，LTE-S型涂層覆膜實驗機(瑞士Mathis公司)，M-6型連續(xù)式熱定型機(杭州三錦科技有限公司)，MCR52型旋轉(zhuǎn)流變儀(奧地利 Anton Paar 公司)，HIROX KH-7700型三維視頻顯微鏡(美國科視達公司)，Instron 2365型電子萬能試驗機(美國Instron公司)，Ultra55型熱場發(fā)射掃描電子顯微鏡(德國Carl Zeiss SMT Pte Ltd), DSA-20型視頻接觸角張力儀(德國 Krüss 公司)，Nucybertek Phabromet型織物風格儀(蘇州豐寶科技有限公司)，WSB-2型智能白度測定儀(杭州大成儀器有限公司)，SW-24A II 型耐洗色牢度試驗機(溫州大榮紡織儀器有限公司),PHS-3C型數(shù)顯酸度計(杭州奧立龍儀器有限公司)。

1.2 實驗方法

1.2.1 涂層漿配方

無水甲醇100 g,無水氯化鈣35 g，錦綸6廢絲16 g，填充劑22 g，聚醚2.3 g。

1.2.2 涂層漿的制備

在250 mL三口燒瓶中加入35 g無水氯化鈣和100 g無水甲醇，并置于65 ℃的恒溫水浴鍋中進行加熱攪拌至反應(yīng)完全后，停止攪拌，加入16 g聚酰胺6廢絲進行溶解，待廢絲完全溶解時開始高速攪拌，1 h后加入22 g填充劑，高速攪拌至分散均勻,關(guān)閉水浴鍋，水浴溫度冷卻至室溫后加入聚醚，攪拌至分散均勻。

1.2.3 涂層膜的制備

取一塊干凈的尺寸為10 cm×10 cm的玻璃板，兩側(cè)用4層透明膠帶(總厚度為0.16 mm)平行黏貼，間距為7 cm，水平放置于實驗臺上。取適量涂層漿均勻涂抹在玻璃板的頂端，將玻璃板頂端固定，用玻璃棒迅速刮過，隨后將玻璃板傾斜一定角度緩慢放入水浴中進行凝固，待涂層膜充分凝固后取出，放入140 ℃烘箱中固化定形。

1.2.4 涂層方法

對聚酰胺織物進行雙面濕法涂層，之后將涂層織物于常溫水浴中進行凝固，90 s后取出，待涂層織物表面無明顯水滴時放入定型機中，140 ℃固化定形80 s。

1.3 測試方法

1.3.1 細度測試

參照GB 1724—1979《涂料細度測定法》，采用刮板細度計對濕法涂層漿中填充劑顆粒的細度進行測定。

1.3.2 黏度測試

利用 MCR52 型旋轉(zhuǎn)流變儀進行測定。25 ℃下，剪切速率設(shè)置為50 s-1，測定50個黏度值，取其平均值。

1.3.3 流變性能測試

采用旋轉(zhuǎn)流變儀，測定涂層漿在25 ℃下于0～400 s-1剪切速率范圍內(nèi)時的剪切力和黏度。

1.3.4 形貌觀察

利用三維視頻顯微鏡，在放大200倍的條件下觀察采用聚酰胺濕法添加不同填充劑后制得的涂層膜表面形貌。

1.3.5 拉伸性能測試

按照GB/T 1040.3—2006 《塑料 拉伸性能的測定第3部分：薄膜和薄片》的實驗條件，采用電子萬能試驗機在恒溫恒濕(溫度為20 ℃，相對濕度為65%)條件下對制成標準啞鈴型試樣的聚酰胺6涂層膜進行拉伸性能測試，得到應(yīng)力與應(yīng)變曲線。其中電子拉力機的夾距設(shè)置為20 mm，拉伸速度為5 mm/min。

1.3.6 織物風格測試

采用 Nucybertek Phabromet 織物風格儀，測定涂層織物的硬挺度、柔軟度、光滑度、懸垂系數(shù)和峰面積等。

1.3.7 表面結(jié)構(gòu)分析

利用導(dǎo)電膠將樣品黏附在樣品臺上，鍍金后置于掃描電子顯微鏡下觀察涂層膜的表面結(jié)構(gòu)。

1.3.8 接觸角測試

將每滴3 μL油墨滴于聚酰胺涂層膜的表面，測試油墨在涂層膜表面的左、右接觸角，用平均值表示接觸角大小。每個樣品測試5次，取平均值，考察其吸墨性大小。

1.3.9 涂層織物pH值測試

參照GB/T 7573—2009《紡織品 水萃取液pH值的測定》，對涂層織物進行pH值測試，每個樣品測試3次，取平均值。

1.3.10 涂層織物回潮率測試

參照GB/T 6529—2008《紡織品 調(diào)濕和實驗用標準大氣》，將樣品放入140 ℃烘箱中烘干至恒態(tài)質(zhì)量G0，之后放入濕度為65%、溫度為20 ℃的恒溫恒濕室內(nèi)，48 h后測試其樣品質(zhì)量G1。根據(jù)下式計算樣品的回潮率W，來表征涂層織物的吸濕性。

1.3.11 白度測試

參照GB/T 8424.2—2001《紡織品白度的儀器評定方法》，將試樣折疊成4層，采用智能白度測定儀對涂層織物白度進行測試，每個樣品測試5個點，取平均值。

1.3.12 涂層織物印刷效果評定

隨機選取5名實驗人員，通過商標印刷廠對涂層織物進行印刷,并對印刷后的涂層織物進行評定，觀察印刷后商標織物的外觀。1級：油墨滲化嚴重，印制部分露底明顯，清晰度和連續(xù)性差；2級：輕微滲化，印制部分輕微露底；3級：印制部分輕微斷紋；4級：印制部分紋路清晰不露底，光澤度高且無滲化現(xiàn)象。取樣品評定的平均值表征其印刷效果。

1.3.13 牢度測試

參照GB/T 3920—2008 《紡織品 色牢度試驗 耐皂洗色牢度》，對油墨印刷后商標涂層織物進行耐水洗色牢度測試。

2 結(jié)果與討論

2.1 無機填充劑對聚酰胺涂層漿的影響

填充劑對涂層漿的穩(wěn)定性和分散性具有重要的影響，直接影響涂層織物風格、吸墨性以及耐水洗色牢度等性能。本文首先考察了無機填充劑對聚酰胺涂層漿穩(wěn)定性、流變性能的影響。

2.1.1 碳酸鈣對聚酰胺涂層漿穩(wěn)定性的影響

碳酸鈣是最常見的無機填充劑，但細度是影響其在涂層漿中分散性能的重要因素。根據(jù)1.2小節(jié)的配方和方法，測定不同粒徑碳酸鈣制得的涂層漿內(nèi)填充劑細度、涂層漿黏度及其沉降情況，結(jié)果如表1所示。

表1 不同粒徑碳酸鈣對聚酰胺涂層漿穩(wěn)定性的影響Tab.1 Influence of calcium carbonate with different particle sizes on stability of polyamide coating slurry

從表1可知，含3種不同粒徑碳酸鈣的涂層漿黏度相差不大，穩(wěn)定性均較好，8 d后發(fā)生輕微沉降，但含18 μm碳酸鈣涂層漿內(nèi)填充劑的細度相對較小，說明其分散性能較好，這是由于18 μm碳酸鈣的粒徑相對較大，不易團聚。從表1還可看出，隨著碳酸鈣粒徑減小，涂層漿內(nèi)填充劑的細度有所變大，可能由于粒徑變小，粒子表面能變大，粒子之間易發(fā)生團聚，出現(xiàn)抱團現(xiàn)象，形成更大的二次顆粒，使其在涂層漿體系中分散性有所下降，同時，粒徑減小，成本相應(yīng)增加。從本文實驗過程中還可發(fā)現(xiàn)，6.5 μm碳酸鈣制得的涂層漿中會出現(xiàn)一定量的氣泡，導(dǎo)致制得的涂層膜表面出現(xiàn)針眼，影響涂層產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，綜合考慮生產(chǎn)成本、涂層漿的穩(wěn)定性，在后面的實驗中選用粒徑為18 μm的碳酸鈣，并與其他無機填充劑進行比較優(yōu)選。

2.1.2 填充劑種類對涂層漿穩(wěn)定性的影響

根據(jù)1.2的配方和方法，分別加入22 g碳酸鈣、水滑石、硅灰石和高嶺土等不同結(jié)構(gòu)的無機填充劑，測定放置不同時間時涂層漿的黏度、漿料內(nèi)無機填充劑的細度以及沉降情況，結(jié)果如表2所示。

表2 填充劑種類對聚酰胺涂層漿穩(wěn)定性的影響Tab.2 Influence of filler type on stability of polyamide coating slurry

注：A為碳酸鈣；B為水滑石；C為硅灰石；D為高嶺土。

從表2可知：含水滑石的涂層漿內(nèi)填充劑細度相對較大，說明其在涂層漿中分散性不佳，同時其黏度也相對偏大。這是由于水滑石表面具有大量活性基團—OH,且表面能大，使其表面結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定，極易形成氫鍵產(chǎn)生軟團聚[12]；含硅灰石的涂層漿內(nèi)填充劑細度相對較小，且隨著放置時間的延長變化不大，說明其分散性較好，黏度適中，3 d后會發(fā)生沉降，相容性相對較差，建議在1 d內(nèi)使用；含碳酸鈣以及高嶺土的涂層漿內(nèi)填充劑細度相差不大，相容性較高，不易發(fā)生沉降，但含高嶺土的涂層漿黏度相對較大，說明其對聚酰胺6溶液中分子的纏繞交聯(lián)程度影響較大。從表2還可看出，隨著涂層漿放置時間的延長，4種填充劑制得的涂層漿細度和黏度均有所增加，說明涂層漿放置時間不宜過長。4種填充劑均屬于無機材料，與基質(zhì)材料界面性質(zhì)不同，放置時間過長，填充劑自身發(fā)生團聚導(dǎo)致沉淀，影響涂層產(chǎn)品質(zhì)量，因此，建議涂層漿制備好后，應(yīng)盡快使用。

2.1.3 填充劑種類對涂層漿流變性能的影響

不同無機填充劑按照1.2的配方及方法配制成涂層漿，對其流變性能進行測試，結(jié)果如圖1所示。

從圖1(a)可看出，不同填充劑制成的涂層漿體系中，剪切力均隨著剪切速率的增加而增大，其中含有水滑石的涂層漿的增加幅度最大，含有碳酸鈣和硅灰石的相對較小， 說明在同等條件下，在含不同填充劑的聚酰胺涂層漿體系中，水滑石對聚酰胺6溶液中分子的纏繞交聯(lián)程度影響最大，高嶺土次之，而碳酸鈣和硅灰石對其影響程度較小，表明其配制成的涂層漿流變性相對較好。

圖1 填充劑對聚酰胺涂層漿流變性能的影響Fig.1 Influence of filler on rheological properties of polyamide coating slurry.(a)Shear tress vs. shear rate; (b) Viscosity vs. shear stress

從圖1(b)可看出，不同填充劑制得的涂層漿體系中，其涂層漿黏度均隨著剪切速率的增加而逐漸減小，在剪切速率相對較低的情況下，剪切黏度的下降幅度較大，而在相對較高的剪切速率下，涂層漿黏度下降趨勢變緩，最后趨于平衡，表現(xiàn)為明顯的假塑性流體的特征——“剪切變稀”的現(xiàn)象。這是由于在聚酰胺涂層漿體系中，高剪切速率下，過程進行速度快，分子發(fā)生解纏結(jié)，且破壞速率大于生成速率，長鏈大分子取向發(fā)生變化，導(dǎo)致偏離平衡構(gòu)象，大分子間相對流動阻力減小，液體的黏度下降，從而出現(xiàn)剪切變稀現(xiàn)象。

從圖1(b)還可看出：在同等剪切速率下，水滑石作為填充劑配制成的涂層漿黏度相對較高，說明其流變性較差；而高嶺土由于本身具有較高的表面能，使其在聚酰胺涂層漿中內(nèi)摩擦增大，流變性變得相對較差；含有碳酸鈣和硅灰石的涂層漿的整體趨勢相似，黏度相對較低，其制成的涂層漿體系流變性相對較好。

2.2 填充劑對涂層膜性能的影響

2.2.1 聚酰胺涂層膜表面形貌分析

涂層織物的性能與涂層膜的表面形態(tài)密切相關(guān)，利用三維視頻顯微鏡觀察了4種填充劑制得的聚酰胺涂層膜表面形貌，結(jié)果如圖2所示。

圖2 聚酰胺涂層膜表面形貌(×200)Fig.2 Surface morphologies of polyamide coating films(×200).(a) Polyamide coating film with calcium carbonate; (b) Polyamide coating film with hydrotalcite; (c) Polyamide coating film with wollastonite; (d) Polyamide coating film with kaolin

由圖2可見：碳酸鈣涂層膜表面比較均勻光滑；而水滑石涂層膜表面出現(xiàn)很多顆粒，并且表面高低不平，出現(xiàn)比較明顯的凸起，表面光滑性差。這是由于水滑石表面能大，并且具有大量羥基基團，使其表面結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定，易發(fā)生團聚現(xiàn)象；硅灰石和高嶺土涂層膜表面都比較均勻光滑，無明顯的凸起和裂紋現(xiàn)象，其中硅灰石涂層膜表面光澤度較高，而高嶺土由于對聚酰胺6溶液中分子的纏繞交聯(lián)程度影響較大，在涂層漿中的分散性不佳，黏度較高，制得的涂層膜表面會出現(xiàn)輕微的顆粒現(xiàn)象。

2.2.2 填充劑種類對涂層膜力學(xué)性能的影響

根據(jù)1.2小節(jié)涂層漿的配方制備涂層膜，測定含不同無機填充劑的聚酰胺涂層膜應(yīng)力與應(yīng)變曲線，結(jié)果如圖3和表3所示。

圖3 填充劑種類對聚酰胺涂層膜 應(yīng)力與應(yīng)變曲線的影響Fig.3 Influence of filler type on stress vs. strain curves of polyamide coating film

填充劑種類斷裂應(yīng)力/MPa斷裂伸長率/%初始彈性模量/MPa碳酸鈣037630220055水滑石020514720075硅灰石023424870069高嶺土022416120072

由圖3和表3可知：含碳酸鈣的涂層膜柔韌性較好，初始彈性模量相對較低，較適合企業(yè)生產(chǎn)；而含水滑石和高嶺土的涂層膜初始彈性模量相對較高，說明其涂層膜的剛性較大，即抵抗變形能力較強，可能易引起后續(xù)商標織物切片時對切刀的損傷，另外其涂層膜的斷裂伸長率較低，柔韌性也不佳；相比較而言，含硅灰石的涂層膜剛性有所下降，韌性較佳，這是因為含硅灰石的涂層漿分散性和流變性較高，不易團聚，使其制得的涂層膜韌性較好，同時由于涂層膜表面會出現(xiàn)大量的微孔結(jié)構(gòu)，切片時阻力相對較小，對切刀的損傷較小。

2.3 填充劑對涂層織物性能的影響

2.3.1 填充劑種類對涂層織物風格的影響

填充劑對涂層漿的成膜性以及涂層織物的風格具有重要的影響。表4示出含不同填充劑的涂層織物風格。

表4 填充劑種類對織物風格的影響Tab.4 Influence of filler types on fabric style

由表4可看出：含碳酸鈣的涂層織物硬挺度相對較差，但其柔軟度較好，峰面積也相對較小，說明其涂層織物具有較好的手感，這是因為碳酸鈣表面活性較大，且其粉體呈近球狀，使其涂層織物柔韌性大幅度提高，但織物的懸垂性相對較差；而含水滑石的涂層織物硬挺度、表面光滑度以及懸垂性較好，這是由于水滑石是一種典型的呈層片狀結(jié)構(gòu)的粉體，具有較大的徑厚比，添加后在較大程度上提高了涂層織物的拉伸強度、表面硬度，但同時由于水滑石表面活性較小，使其涂層織物柔軟性變差,但涂層織物硬度過大，易引起后續(xù)商標織物切片時對切刀的磨損，增加生產(chǎn)成本。從表4中還可看出，硅灰石和高嶺土制得的涂層織物硬挺度、柔軟度、光滑度比較適中，懸垂性比碳酸鈣要好，更符合企業(yè)生產(chǎn)需要。

2.3.2 填充劑種類對涂層織物吸墨性的影響

涂層織物的吸墨性不僅與印刷油墨的性質(zhì)有關(guān)，還與涂層織物的表面結(jié)構(gòu)形態(tài)密切相關(guān)，因此，考察了不同無機填充劑對涂層織物吸墨性能的影響。利用掃描電子顯微鏡以及視頻接觸角張力儀觀察聚酰胺涂層膜的表面形態(tài)以及接觸角大小，測試所用液體是油墨，結(jié)果如圖4和表5所示。

印刷過程中，涂層織物對油墨的吸收首先是在印刷機壓印瞬間，油墨依靠印刷壓力的作用進入涂層織物表面孔洞，在油墨和時間一定的情況下，吸墨性與涂層織物表面的孔洞率和孔洞半徑成正比，即涂層織物表面微孔結(jié)構(gòu)越多，孔隙率越大，油墨在涂層膜表面的接觸角就相應(yīng)越小，吸墨性越強，反之亦然。同時，大量的微孔結(jié)構(gòu)還可提高吸墨速度，可快速固墨，并且油墨在涂層膜表面結(jié)合的相對牢固，也不易發(fā)生滲流現(xiàn)象，印刷清晰，有層次感。從圖4和表5可看出：含碳酸鈣的涂層膜表面微孔結(jié)構(gòu)相對較少，但孔徑相對較大，其接觸角平均大小為44.05°；含水滑石的涂層膜表面微孔結(jié)構(gòu)相對于含碳酸鈣和高嶺土的涂層膜較多，其接觸角平均大小為42.67°；而含硅灰石的涂層膜表面具有大量的微孔結(jié)構(gòu)，且分布比較均勻，其接觸角平均大小為36.53°；而高嶺土制得的涂層膜接觸角最大，其平均大小為49.17°。因此可判斷，含硅灰石的涂層膜吸墨能力最好，其次分別為含水滑石、碳酸鈣以及高嶺土的涂層膜。

圖4 聚酰胺涂層膜的SEM照片(×1 000)Fig.4 SEM images of polyamide coating film (×1 000). (a) Polyamide coating film with calcium carbonate; (b) Polyamide coating film with hydrotalcite; (c) Polyamide coating film with wollastonite; (d) Polyamide coating film with kaolin

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2.3.3 填充劑種類對涂層織物物理性能的影響

涂層織物的pH值、回潮率、白度、印刷效果以及耐水洗色牢度是評價涂層產(chǎn)品質(zhì)量的重要標準，而填充劑是影響其性能的重要因素，因此，測定了不同填充劑對涂層織物pH值、白度、印刷效果以及耐水洗色牢度的影響，結(jié)果如表6所示。

表6 填充劑種類對涂層織物物理性能的影響Tab.6 Influence of filler type on physical propertiess of coated fabrics

由表6可知：填充劑為碳酸鈣和水滑石的涂層織物堿性相對偏高，而含硅灰石和高嶺土的涂層織物pH值相對較低，偏中性，比較符合環(huán)保要求；含硅灰石的涂層織物回潮率較低，白度高，同時其印刷效果也較高，達到4級，即印制部分紋路清晰不露底，光澤度高且無滲化現(xiàn)象，而含水滑石的涂層織物由于其水滑石本身含有較多的羥基，易吸收空氣中的水分導(dǎo)致織物受潮，回潮率增大，使其表面產(chǎn)生黏性，同時由于其易發(fā)生團聚導(dǎo)致涂層織物表面平整性下降，導(dǎo)致印刷性能變差，為3級，即印制部分會出現(xiàn)輕微斷紋現(xiàn)象。

從表6中還可看出，不同填充劑制得的涂層織物耐水洗色牢度相差不大，均能達到4級或4級以上，其中含水滑石的涂層織物耐水洗色牢度相對較低，為4級，這是由于水滑石易團聚，顆粒變大，導(dǎo)致與涂層漿體系中聚酰胺的黏合牢度下降，水洗時易脫落。而含碳酸鈣、硅灰石以及高嶺土涂層織物的耐水洗色牢度相對較高，可能是其涂層織物表面平整性高，涂層表面具有較多的微孔結(jié)構(gòu)，比表面積增大，油墨在涂層織物表面的接觸面積增大，結(jié)合相對牢固，水洗時，油墨相對不易脫落，從而使涂層織物的耐水洗色牢度有所提高。

3 結(jié) 論

1)含碳酸鈣(粒徑為18 μm)的涂層漿穩(wěn)定性較好,其制得的涂層膜斷裂伸長率為30.22%，柔韌性較佳，但其制得的涂層織物堿性偏高，無法滿足環(huán)保紡織品要求。

2)含水滑石的涂層漿穩(wěn)定性和分散性不佳，易發(fā)生團聚現(xiàn)象，且制得的涂層織物堿性偏高，但織物硬挺度和光滑度較高。

3)含硅灰石的涂層漿流變性優(yōu)異，涂層膜表面均勻光滑，具有大量微孔結(jié)構(gòu)，且分布比較均勻，吸墨性優(yōu)異，同時涂層織物回潮率相對較低，白度高，耐水洗色牢度為4～5級，pH值為7.32，符合環(huán)保要求,但硅灰石制得的涂層漿穩(wěn)定性不如其他3種填充劑，建議現(xiàn)配現(xiàn)用。

4)含高嶺土的涂層漿穩(wěn)定性較高，其涂層織物pH值偏中性，滿足環(huán)保要求，但其吸墨性不高，涂層織物硬度較大，對切刀的磨損比較嚴重。建議將高嶺土與硅灰石復(fù)配使用，有望進一步改善涂層漿的分散性與流變性，獲得織物風格、吸墨性、白度以及印刷效果均較好的涂層織物。

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Influence of inorganic fillers on properties of polyamidewet-coating trademark fabrics

LI Tao1， DU Yiling1， LI Hongyan2， WU Yaodong2， ZHENG Jinhuan1,3

(1.KeyLaboratoryofAdvancedTextileMaterialsandManufacturingTechnology,MinistryofEducation,ZhejiangSci-TechUniversity,Hangzhou，Zhejiang310018,China； 2.HuzhouSinyLabelMaterialCo.,Ltd.,Huzhou，Zhejiang313000,China； 3.EngineeringResearchCenterforEco-DyeingandFinishingofTextiles,MinistryofEducation,ZhejiangSci-TechUniversity,Hangzhou，Zhejiang310018,China)

To improve adhesion resistance, ink absorption property and reduce pH value produced in the polyamide wet coating trademark fabrics, the influence of inorganic fillers on properties of wet coating of trademark fabrics were investigated by characterizing the stability and rheology properties of coating slurry after addition of different inorganic fillers into the coating slurry, the surface morphology and tensile properties of the resultant coating film and the style, ink absorption, whiteness, pH and washable color fastness of coated fabrics. The results show the coating slurry containing calcium carbonate and kaolin has higher stability, wherein the elongation at break of the coating film containing calcium carbonate is 30.22% with better flexibility, but the pH of the resultant coated fabric is 8.25. The coating slurry with hydrotalcite has relative poor dispersion and stability, and the pH value is 8.55. The coating slurry containing wollastonite presents excellent fluidity. The resultant coating film is uniform and smooth and has better ink absorption property with a large number of micropores. Moreover, the coated fabrics present high whiteness and qualified environment friendliness performance. The grade of washable color fastness is 4-5, and the pH value is 7.32.

polyamide; wet coating; filler; trademark fabric; rheologic property; mechanical property; ink absorption

2016-06-21

2016-11-09

李濤(1990—)，男，碩士生。研究方向為生態(tài)染整技術(shù)及染整污染控制。鄭今歡，通信作者,E-mail：hzzjh1968@163.com。

10.13475/j.fzxb.20160605408

TS 195.597

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