涂活共漿高目數(shù)印花塞網(wǎng)問題的分析與解決

張國(guó)清，王玉平，陳凱玲，張 磊，付矩祥，陳 志

（愉悅家紡有限公司，山東濱州 256623）

我司在生產(chǎn)某些特殊訂單時(shí)，為了彌補(bǔ)活性染料印花耐日曬色牢度差的問題，在某些花色色塊中使用涂料活性染料共漿印花工藝。當(dāng)使用155目圓網(wǎng)印制時(shí)發(fā)生嚴(yán)重的塞網(wǎng)現(xiàn)象，而改用100目、125目印制時(shí)情況明顯改善；在印制此訂單時(shí)使用純活性染料印花漿無塞網(wǎng)現(xiàn)象發(fā)生，使用純涂料印制也無塞網(wǎng)現(xiàn)象發(fā)生。本訂單所用的純活性染料印花漿主要成分為海藻酸鈉，涂料印花用黏合劑主要成分為聚丙烯酸酯類大分子，兩者在結(jié)構(gòu)組成上存在較大差異，相容性較差。針對(duì)兩者結(jié)構(gòu)上的差異，選擇流變性好的合成糊以改善活性染料印花漿與涂料印花黏合劑的相容性，同時(shí)選擇分散性好的表面活性劑以增強(qiáng)海藻酸鈉糊與涂料印花黏合劑的相容性；為防止混合攪拌過程中以及印花磁棒或刮刀在運(yùn)行過程中產(chǎn)生微氣泡影響色漿透網(wǎng)性，需要加入消泡劑。用上述組分配制涂活共漿專用印花糊DT-8，以期解決高目數(shù)印花塞網(wǎng)問題。

1 分析問題

1.1 顯微鏡分析鎳網(wǎng)網(wǎng)孔

目數(shù)是指1 inch圓網(wǎng)上的孔數(shù)，如155目即1 inch圓網(wǎng)上有155個(gè)網(wǎng)孔，鎳網(wǎng)測(cè)量示意圖如圖1所示。

圖1 鎳網(wǎng)測(cè)量示意圖

用超景深視頻顯微鏡對(duì)印花所使用的100 目及155目鎳網(wǎng)進(jìn)行觀察拍照，結(jié)果如圖2所示，運(yùn)用儀器自帶的專用分析統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)鎳網(wǎng)孔徑尺寸進(jìn)行測(cè)量并統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表1所示。在相同測(cè)量條件下，100目鎳網(wǎng)的孔徑尺寸比155 目鎳網(wǎng)大40%以上，孔周長(zhǎng)大3.4倍，孔面積大5.4倍，因此，開孔大小的差異是造成印花堵網(wǎng)的重要原因。同時(shí)查閱山東同大鎳網(wǎng)有限公司提供的產(chǎn)品資料（如表2所示），同類型鎳網(wǎng)的目數(shù)越高，孔徑越小，孔數(shù)越多，邊界越長(zhǎng)，鎳網(wǎng)與漿料接觸邊界越多，漿料越容易粘結(jié)在鎳網(wǎng)壁上，因此越容易造成塞網(wǎng)問題。

圖2 鎳網(wǎng)網(wǎng)孔圖

表1 鎳網(wǎng)孔徑數(shù)據(jù)對(duì)比

表2 不同孔徑鎳網(wǎng)數(shù)據(jù)參數(shù)

1.2 顯微鏡分析塞網(wǎng)物質(zhì)

用200 目絲網(wǎng)對(duì)涂活共漿漿料進(jìn)行過濾，對(duì)留在絲網(wǎng)上的雜質(zhì)進(jìn)行顯微鏡觀察，結(jié)果如圖3所示，可以明顯看出過濾后200目絲網(wǎng)上的殘留雜質(zhì)主要是皮膜類物質(zhì)。

圖3 車間色漿過濾出的殘余雜質(zhì)

1.3 涂活共漿漿料配方分析

表3 所示為涂活共漿工藝中的漿料組分，包含涂料印花漿成分（涂料、黏合劑）和活性染料色漿成分（糊料、染料、抗還原劑WOA、尿素、小蘇打、元明粉、六偏磷酸鈉等）。由于單純使用活性染料糊或單純使用涂料漿都不會(huì)發(fā)生堵網(wǎng)現(xiàn)象，因此認(rèn)為黏合劑和涂料本身粒徑較小，在不出現(xiàn)乳膠粒子歸并的情況下不會(huì)出現(xiàn)因黏合劑或涂料顆粒粒徑過大造成的堵網(wǎng)。當(dāng)使用涂料/活性染料共漿工藝時(shí)發(fā)生堵網(wǎng)現(xiàn)象，據(jù)此分析認(rèn)為，乳化體系的黏合劑或者涂料與水溶性活性染料色漿組分中的物質(zhì)可能發(fā)生反應(yīng)，造成黏合劑破乳，乳膠粒子歸并，粒徑增大，從而導(dǎo)致塞網(wǎng)。

表3 涂活共漿配方

2 解決問題

2.1 涂活共漿專用糊料與黏合劑相容性研究

基于上述實(shí)驗(yàn)事實(shí)和分析，需要解決涂活共漿高目數(shù)堵網(wǎng)問題才能實(shí)現(xiàn)涂活共漿高目數(shù)圓網(wǎng)印花訂單批量生產(chǎn)。為此，項(xiàng)目小組研究活性染料增稠劑中天然糊料與合成糊料的最佳配比。根據(jù)糊料與黏合劑的相容性，開發(fā)了高透網(wǎng)性印花糊料DT-8，在此糊料中另外加入少量表面活性劑，活性染料糊料與黏合劑的相容性增加，黏合劑乳膠粒子歸并的概率減少，色漿穩(wěn)定性提高，堵網(wǎng)現(xiàn)象減少，印制前后布面色差減小。圖4 分別為家紡車間現(xiàn)用糊料及糊料DT-8 與黏合劑8602調(diào)制色漿的視頻顯微鏡照片，通過專業(yè)分析軟件對(duì)形成粒子的直徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表4所示。

圖4 糊料視頻顯微鏡照片（×1 500倍）

表4 色漿中球體粒徑統(tǒng)計(jì)結(jié)果

由表4可知，不同糊料配制的色漿中，粒徑存在較大差異，現(xiàn)用糊料色漿的平均粒徑為55.37 μm，標(biāo)準(zhǔn)偏差為19.25%，自制糊料DT-8的平均粒徑為24.74 μm，標(biāo)準(zhǔn)偏差為6.41%。使用自制糊料DT-8制備的色漿粒徑更小、更均勻，因?yàn)榇蠓肿雍吓c黏合劑混合后，經(jīng)長(zhǎng)期刮印摩擦，可能導(dǎo)致黏合劑發(fā)生破乳現(xiàn)象。

2.2 涂活共漿專用糊料印花效果對(duì)比

實(shí)驗(yàn)室自制原糊印花工藝流程：糊料加水機(jī)械攪拌約60 min，膨化8 h以上→測(cè)黏度（NDJ-5S旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)，4#轉(zhuǎn)子，6 r/min）→調(diào)制色漿（活性染料藍(lán)1.5%，涂料黑0.6%，黏合劑8602 3%，黏度5 000～6 000 mPa·s）→小樣機(jī)刮樣（3 mm/s，5 V，5#磁棒）→烘干（85 ℃，5 min）→蒸化（100 ℃，7 min）→焙烘（160 ℃，1.5 min）→冷水洗→熱水洗→冷水洗→熨干或烘干。

色漿助劑及用量：尿素4.5%，小蘇打3%，純堿0.3%，WOA 0.6%。

使用研制的高透網(wǎng)專用糊料DT-8按照工藝流程在不同規(guī)格布樣上印花并測(cè)試顏色數(shù)據(jù)，結(jié)果如表5所示。

表5 不同規(guī)格布樣印制顏色對(duì)比

由表5可知，使用研發(fā)糊料調(diào)漿后，印制的布面顏色較深，得色量提高了近50%。這是因?yàn)镈T-8 中的合成糊料流變性較好，透網(wǎng)性較高，同時(shí)含有消泡劑，減小了混合攪拌過程中以及印花磁棒或刮刀在運(yùn)行過程中產(chǎn)生微氣泡的概率，增加了色漿透網(wǎng)性，提高了得色量。

2.3 涂活共漿專用糊料大車實(shí)驗(yàn)效果

運(yùn)用研發(fā)糊料進(jìn)行大車生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)印制時(shí)圓網(wǎng)上面反沾漿料明顯減少（如圖5所示），這主要是由于研發(fā)糊料DT-8 中含有鎳網(wǎng)自清潔因子，改變了漿料的表面能，降低了漿料對(duì)鎳網(wǎng)的反沾力，因此也提高了印制布面的均勻性（如圖6所示）。

圖5 現(xiàn)用糊料與研發(fā)糊料印制過程鎳網(wǎng)表面對(duì)比圖

圖6 現(xiàn)用糊料與糊料DT-8印制布樣的均勻性對(duì)比

由表6可知，由于研發(fā)糊料透網(wǎng)性高，反沾少，布面顏色明顯增深，飽和度上升，L*值由54.29 降低至52.97，降低了2.4%，C*值由15.94 增加至16.16，增加了1.4%。連續(xù)印制5 000 m未出現(xiàn)堵網(wǎng)停車現(xiàn)象。

表6 現(xiàn)用糊料與糊料DT-8印制顏色對(duì)比

3 結(jié)論

經(jīng)過超景深視頻顯微鏡及資料分析可知，涂活共漿高目數(shù)塞網(wǎng)問題的根本原因?yàn)橥苛仙珴{中黏合劑與活性染料色漿中糊料的相容性不好，黏合劑乳膠粒子破乳歸并形成粒子的粒徑大于155 目鎳網(wǎng)的孔徑。通過改進(jìn)活性染料糊料的配方，調(diào)整活性染料糊料合成糊與天然糊的配比，制成了DT-8 印花糊料。運(yùn)用DT-8進(jìn)行方塊件套的生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，布面得色量深，飽和度上升，均勻度好。連續(xù)印制5 000 m 未出現(xiàn)停車刷網(wǎng)現(xiàn)象。