[摘要] 本文主要著重對棉針織布涂料染色進(jìn)行工藝優(yōu)化和性能對比試驗，確定大樣生產(chǎn)的工藝條件，還可以嘗試用熒光涂料進(jìn)行染色，并且對棉針織布在涂料溢流染色中易產(chǎn)生摩擦印和折痕，提出一些有效的方法。涂料染色非常符合當(dāng)前生態(tài)染整、節(jié)能減排的理念，具有節(jié)省能源、對環(huán)境污染小的特點。
1 前言
涂料染色其工藝簡單、色澤鮮艷、流程較短，且對設(shè)備的要求不是太高。涂料色漿色譜齊全，有良好的升華牢度和耐日曬牢度，它具有活性染料不能比擬的一套絢麗的熒光色譜。涂料染色對纖維的適應(yīng)性強(qiáng)，重演性比較好，色相穩(wěn)定，可適合棉纖維及其混紡或交織物的染色，同時可以獲得風(fēng)格獨特、新穎時尚的面料效果。
涂料染色的又一大特點，它非常符合當(dāng)前生態(tài)染整、節(jié)能減排的理念，具有節(jié)省能源、對環(huán)境污染小的特點，它又是一項兼顧清潔生產(chǎn)、節(jié)約能源和原材料的創(chuàng)新技術(shù)。其中國家經(jīng)貿(mào)委曾將涂料染色技術(shù)列為重點行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)導(dǎo)向性目錄中，做為新技術(shù)去研究和發(fā)展。
近幾年，隨著市場對涂料染色產(chǎn)品風(fēng)格的需求，染整行業(yè)及其相關(guān)服裝行業(yè)對涂料染色的品種開發(fā)工作的重視，涂料染色的軋染、浸染以及成衣染技術(shù)得到進(jìn)一步提高，為拓展紡織服裝市場的發(fā)展起到一定的作用。不過對于針織面料來說，與常規(guī)的涂料浸軋染色工藝比較存在著較大的不同，在溢流染色設(shè)備上進(jìn)行批量生產(chǎn)同時存在著一些生產(chǎn)實踐上問題和困難。由于針織面料的結(jié)構(gòu)特殊，經(jīng)過涂料染色后，容易出現(xiàn)色花、折痕以及布面表面摩擦痕；依然存在著摩擦牢度（干、濕摩擦和刷洗摩擦）較差等不足之處。
而筆者和一些針織染整企業(yè)的技術(shù)工作者們，共同開發(fā)和生產(chǎn)了棉針織面料涂料染色，諸如：中深色涂料染色、熒光涂料染色等。本文主要對涂料浸染工藝進(jìn)行一些工藝試驗和生產(chǎn)實踐中的問題及和解決方法進(jìn)行了探討。
2 涂料染色機(jī)理
涂料是由顏料、分散劑和潤濕劑組成的漿狀物，其不溶解于水，對纖維沒有親和力，按照常規(guī)染料的染色條件是不能進(jìn)行染色的。一般來說，涂料被分散成1微米大小的微粒子，一個微粒子中約含有的108摩爾色素分子全部附著于纖維。而染料是以1摩爾分子單位上染的（根據(jù)不同情況呈數(shù)摩爾締合狀態(tài)），由此可以了解到涂料與染料的差異。近年來，涂料生產(chǎn)企業(yè)不斷探索開發(fā)了適合涂料染色用的超細(xì)顆粒的涂料，顆粒的細(xì)度為0.1-0.3微米，其具有較強(qiáng)的陰離子性，能在水中獲得良好的分散和潤濕。
涂料浸染的機(jī)理是，在織物染色前通過一種特殊的改性處理，使織物表面帶陽電荷，由于涂料分散體帶陰電荷，使涂料吸附到纖維上去，再通過粘合劑或特殊的樹脂進(jìn)行固化，使涂料在纖維上獲得良好的牢度。而涂料軋染是通過涂料物理性地附著在纖維表面，通過使用粘合劑的樹脂成分來幫助涂料在纖維表面的固著，達(dá)到一定的染色牢度。但是，由于受粘合劑中所含的樹脂的影響，有手感變硬的問題，通常在針織面料上很少使用。
3 工藝試驗
3.1 材料及儀器
3.1.1織物：全棉汗布、全棉毛圈布
3.1.2助劑：分散劑IS（拓納）、平平加O ，陽離子改性劑A、B，自交鏈低溫粘合劑AH-2（合肥低溫粘合劑廠），柔軟型粘合劑CS-278（上海長盛），水性聚氨酯樹脂USV（拓納），染色涂料色漿（上海勞安涂料有限公司）。
3.1.3儀器：常溫振蕩染樣機(jī)（瑞比）、標(biāo)準(zhǔn)牢度皂洗儀器、Y571B型耐摩擦色牢度儀、電子測色儀（Datacolor SF600 PLUS-CT）。
3.2 試驗要求
3.2.1試驗工藝流程
前處理練漂——除毛酵素——陽離子劑化處理——水洗——涂料染色——水洗——固著——脫水——烘干——定型
3.2.2針織布前處理要求
由于棉針織布胚布上存在大量的油劑、棉殼和雜質(zhì)等，必須采用常規(guī)的前處理練漂工藝，充分去除雜質(zhì)，保持織物良好的潤濕性和滲透性，毛效良好（試驗織物控制在8-10cm/30分鐘）。為了提高和改善涂料對織物的吸附效果以及布面的光潔度，對前處理后的針織布進(jìn)行除毛酵素拋光處理。
3.2.3陽離子化改性處理
陽離子化改性劑室溫入染，調(diào)節(jié)PH值，升溫速度在1-2℃/分鐘，試驗浴比在1:25-30，升溫到60-70℃保溫20-30分鐘，常溫水洗后，待涂料染色。
3.3.3涂料染色
染色試驗階段包括始染溫度、升溫速度和最終染色溫度。始染溫度一般控制在30-40℃，升溫速度控制在1-2℃/分鐘，試驗染色溫度在60-70℃，保溫時間在20-30分鐘。
3.3 測試
3.3.1牢度測試
皂洗牢度測試按GB/T420-90標(biāo)準(zhǔn)測試，摩擦色牢度測試按GB/T3920-1997《紡織品耐摩擦色牢度實驗方法》標(biāo)準(zhǔn)。
3.3.2染色后織物的K/S值和褪色率測試
染色后織物的K/S值在Datacolor SF600 PLUS-CT測色儀上測定，水洗后的褪色率%的計算方法：褪色率%=（1-水洗后的K/S值/水洗前的K/S值）×100，水洗方法以加入1g/l的洗衣粉，50℃洗滌30分鐘，然后脫水烘干。
4．試驗結(jié)果和討論
4.1涂料的選擇
根據(jù)涂料浸染的特點，經(jīng)過在纖維表面引入陽離子基團(tuán)后，要求涂料具有較好的吸附性能和滲透性能，選擇超細(xì)涂料色漿來解決改善顏色深度和染色牢度。通過我們實際應(yīng)用表明，選擇上海勞安涂料有限公司的A型染色涂料色漿和熒光涂料色漿，各方面的性能指標(biāo)比較理想，其結(jié)果見表1。
4.2陽離子改性劑的選用
根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報道，經(jīng)過陽離子化改性后，使纖維素纖維表面不再帶負(fù)電荷而帶上一定數(shù)量的正電荷，呈陽離子性，能夠很好地與涂料產(chǎn)生靜電吸引力，涂料分子充分地吸附固著在纖維上。我們選用目前市面上兩種分子結(jié)構(gòu)不同的陽離子化改性劑，進(jìn)行比較試驗，結(jié)果見表2、3。
由表2看出，兩種不同分子結(jié)構(gòu)的改性劑，雖然結(jié)構(gòu)不同和工藝條件有所不同，但對涂料染色的各項染色牢度性能差異變化不大；從得色濃度來看，改性劑B的染色濃度K/S值要略高于改性劑A；從工藝要求的角度來看，改性劑A的工藝控制難度比較小。
4.3陽離子改性劑用量對染色性能的影響
通過上述試驗得出結(jié)果，我們選用改性劑A，將改性劑用量變化對涂料染色深度和牢度的影響進(jìn)行比較試驗，見表4。
由表4看出，隨著改性劑A用量的增加，涂料染色織物的K/S值逐漸增大，在3-4%的范圍內(nèi)，陽離子化后織物與涂料之間的吸附力已經(jīng)飽和，同時各項牢度指標(biāo)亦有所提高。所以較適宜的改性劑用量為3-4%。
4.4分散劑對染色性能的影響
由于針織面料的結(jié)構(gòu)及浸染設(shè)備的局限，考慮織物在濕態(tài)流轉(zhuǎn)摩擦的狀態(tài)下，降低溶液的表面張力，改善涂料顆粒的均勻擴(kuò)散滲透，國外文獻(xiàn)有報道，加入適量表面活性劑或分散劑，有助于織物對涂料的吸附和勻染的改善，我們選用分散劑IS和平平加O進(jìn)行試驗，結(jié)果見表5。
由表5可知，當(dāng)在涂料染色中分別加入0.1g/l、0.5 g/l 、1.0 g/l的分散劑IS或者平平加O后，涂料的吸附深度有所變化，這可能是織物經(jīng)過陽離子改性后，纖維的親水性得到進(jìn)一步改善，當(dāng)一定量表面活性劑的加入，纖維再次潤濕擴(kuò)張，涂料與纖維的親和力達(dá)到平衡點。從試驗中認(rèn)為：加入0.5g/l分散劑IS，對提高涂料染色的得色度和色花的改善有一定的作用。
4.5不同粘著劑對涂料染色牢度的變化影響
粘著劑的作用在涂料浸染過程中起到的作用有別于涂料浸軋的，它主要利用纖維素纖維的親合性，通過在設(shè)備運轉(zhuǎn)時的摩擦張力，使粘合劑以自交聯(lián)或直接和纖維間形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的表層薄膜，獲得一定的摩擦牢度。我們分別選用幾種不同結(jié)構(gòu)的粘著劑，對涂料染色進(jìn)行褪色程度的分析，還對手感以及布面效果等方面進(jìn)行觀察，結(jié)果見表6。
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