各只颜料浆的Zeta电位值不同,但Zeta电位绝对值都较大,说明电荷斥力较强,使得分散体系中的颜料颗粒不发生聚集而保持稳定。分散体系的稳定性与色浆粒径大小也有密切关系,粒径分布在100~200nm,分散体系的稳定性均在80%以上。15号色浆(山东A)Z均粒径为673.6nm,其离心稳定性只有8.76%,在重力作用下颗粒沉降较严重,奥氏熟化作用[6]也较明显,从而导致体系稳定性较差,严重影响涂料印花的重现性。
2.2 颜料色浆的印花牢度性能测试
采用不同颜料浆用量分别进行浅色、中色和深色印花,将印花织物置于标准大气平衡箱中,放置4h后取出,测试干湿摩擦牢度,结果见表2。
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由表2可见: (1)5号和10号色浆的印花产品具有优异的干湿摩擦牢度,这是由于其粒径低于100nm,属于纳米级颗粒,比表面积较大。当颜料颗粒被黏合剂包覆,不连续地分散在纤维表面时,巨大的比表面积使颗粒牢固地吸附在纤维表面。粒径越小则黏合剂的包覆越完整,从而在织物表面能够形成均匀而平整的印花膜,因此干湿摩擦牢度较高。
(2)国外公司的颜料粒径虽较国内厂家生产的颜料粒径(200~300nm)小,但在摩擦牢度方面,没有表现出较明显的优势。分析其原因:第一,粒径分布在100~300nm范围属于亚纳米级颗粒。第二,颜料颗粒被黏合剂成膜包覆,不连续地分散在纤维表面,用带有水分的标准白布摩擦时,一方面黏合剂吸水溶胀,使其包覆膜的封闭性降低。粒径越小的颗粒越易突破黏合剂的包覆而外露在表面。第三,纤维表面的颜料颗粒与黏合剂膜受到机械力作用较大时,会发生摩擦而产生瞬间热量,可能会使“颜料颗粒-黏合剂”与织物纤维的接合点分裂。粒径越小,接合点越弱,越易从纤维表面脱落。第四,颜料粒径的降低,使其光学性能也发生了一定变化。据相关资料[3]报道,颜料粒径越小,其着色力越高。因此,即使在湿摩擦过程中沾附了等量的颜料颗粒,小颗粒颜料所表现出的颜色深度也要深得多,从而使其印花产品色牢度反而更低。由此可以推断出,颜料粒径由300nm减小到100nm,不会使色牢度获得很大的提高。
(3)15号色浆的摩擦牢度结果显示,粒径偏大的颜料浆的印花牢度并不一定低。原因可能是当粒径较大时,同量的颜料浆所含颗粒数目较少,因此摩擦过程中沾附到白布上的颗粒也相应减少。加之颜料颗粒的粒径越大,着色力和遮盖力越低[3],因此摩擦牢度反而相对偏高。但是粒径较大的颜料浆稳定性不佳,会影响印花生产的重现性和可靠性。
此外,试验还发现颜料浆对印花织物的手感也有一定影响。同一颜料浆,用量增加,浅中深色印花织物的手感逐渐变硬;不同颜料浆,粒径越大,手感越硬,且印花颜色越深,手感下降程度越大。在相同条件下,粒径越小的颜料浆,印花手感越好。
2.3 黏合剂的印花牢度
将同一用量的颜料浆、增稠剂与不同种类黏合剂配成涂料印花浆,进行印花、烘干和焙烘处理。印花织物的干湿摩擦牢度评级见表3。表3数据说明,由于黏合剂合成时,所选用单体的种类、结构和配比均不相同,黏合剂产品种类和性能差别较大。如有的黏合剂含固量高达40%,而有的含固量只有20%。吸水率差异更为明显,6号黏合剂LT吸水率最低,仅为4.94%,而8号黏合剂XF吸水率可高达412.67%。
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