摘 要:為實現(xiàn)人工林木材的高效利用,需通過顏色調(diào)控技術(shù)改良劣質(zhì)材,仿制名貴木材。然而從現(xiàn)有的文獻(xiàn)和資料來看,將紡織品印花技術(shù)應(yīng)用于木材顏色調(diào)控,幾乎無人涉及。紡織品涂料印花具有工序簡單、生產(chǎn)周期快、污水排放少、生產(chǎn)成本低、色譜齊全等優(yōu)點,在世界各國得到廣泛的應(yīng)用。將紡織品涂料印花技術(shù)應(yīng)用于速生人工林單板的顏色調(diào)控,控制涂料印花粘合劑ET用量為體系總質(zhì)量的10%,涂料印花增稠劑CP用量為體系總質(zhì)量的1·8%,印花單板于100℃焙烘2 min可獲得清晰的花型,均勻的色澤,較好的摩擦牢度、得色量和手感。印花單板可用于家具、裝飾、地板、飾面板、門窗、音箱、體育用材、木藝雕刻、工藝品等領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞:涂料印花;木材顏色調(diào)控技術(shù);應(yīng)用研究
為實現(xiàn)人工林木材的高效利用,需要利用染料對木材進(jìn)行顏色調(diào)控[1-3],從而改良劣質(zhì)材,仿制名貴木材,提高木材的使用價值和滿足人們對色彩多樣性的要求。然而通過印花技術(shù)改良劣質(zhì)材的方法,從現(xiàn)有的文獻(xiàn)和資料來看,幾乎無人涉及。
紡織品印花歷史悠久,印花是將染料或涂料應(yīng)用于織物特定區(qū)域以獲得想要花型的一種方法。印花時將染料或涂料與糊料、助劑和其他必要的化學(xué)藥劑制成色漿,通過篩網(wǎng)印到織物上,從而使織物表現(xiàn)出多種顏色的花紋圖案,印花實際上是一種局部染色方法。
涂料印花是用高分子化合物在織物上形成薄膜,把顏料固著在織物上的印花方法[4],在世界各國得到廣泛的應(yīng)用,并有持續(xù)增長的趨勢。涂料印花在發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的印花中分別占到80%和60%,其中我國占70%[5]。由于涂料印花工藝簡便,生產(chǎn)流程短,印花后織物經(jīng)過烘干即為成品,省去了染料印花的汽蒸或培烘、水洗等處理工序,減少了污染水的排放,符合節(jié)能、環(huán)保要求。隨著涂料印花技術(shù)的不斷發(fā)展,當(dāng)今它已成為一種高級的印花方法,并可應(yīng)用于各種不同織物。
筆者將紡織品涂料印花技術(shù)運用于速生人工林楊木單板的顏色調(diào)控,印花單板可望用于家具、裝飾、地板、飾面板、門窗、音箱、體育用材、木藝雕刻、工藝品等領(lǐng)域。
1 試驗材料與方法
1. 1 試驗材料
1. 1. 1 試 材
速生楊木Populusyunnanensis弦切單板,采自湖南常德地區(qū),氣干密度0. 406 g/cm3,厚度為1 mm,長×寬為50 cm×35 cm。
1. 1. 2 涂 料
上海泗聯(lián)產(chǎn)涂料藍(lán)8301。
1. 1. 3 其它試劑
合成增稠劑CP,傳化富聯(lián);粘合劑ET,德國巴斯夫公司BASF。
1. 1. 4 儀 器
粘度計: NDJ—4旋轉(zhuǎn)粘度計,上海昌吉儀器有限公司;印花機: RC—MP2000磁棒印花小樣機,佛山市順德區(qū)正崎印染機械制造廠;WSC—S測色色差計,上海精密科學(xué)儀器有限公司;Y571B摩擦色牢度儀,溫州紡織儀器廠。
1. 2 涂料印花工藝及印制性能測試方法
1. 2. 1 印花工藝流程及色漿工藝配方
流程:配制色漿→印花→焙烘→成品。
1. 2. 2 試驗過程設(shè)計
涂料印花的印制效果和質(zhì)量,主要取決于涂料印花色漿的性能。涂料印花色漿通常由涂料、粘合劑、增稠劑及其他添加劑組成,其中粘合劑、增稠劑的性能起著至關(guān)重要的作用[6]
(1)粘合劑用量對單板涂料印花效果的影響:涂料色漿本身對纖維沒有親和力,為使顏料固著在纖維表面,需借助粘合劑。粘合劑決定印花單板的摩擦牢度和刷洗牢度,以及由于粘合劑成膜后的泛黃而影響色澤艷亮度。因此,粘合劑對涂料印花起著重要的作用。丙烯酸脂是目前應(yīng)用最為普遍的一類粘合劑,特別是其丁酯的共聚物自交聯(lián)型粘合劑。本試驗選用巴斯夫公司生產(chǎn)的低溫自交聯(lián)型粘合劑ET,100℃左右就能交聯(lián)反應(yīng),通過改變粘合劑ET的用量研究其對單板涂料印花效果的影響。
(2)增稠劑用量對單板涂料印花效果的影響:合成增稠劑由于用量少、增稠效果好,并且有良好的觸變性能,印制花紋清晰,能替代部分或全部油/水乳化糊,克服了乳化糊帶來的污染環(huán)境的弊病。從上世紀(jì)九十年代開始,國內(nèi)許多科研單位和企業(yè)都致力于合成增稠劑的開發(fā)研究及應(yīng)用[7-10]。在木材上采用涂料印花工藝,印制過程是否順利進(jìn)行和印花色漿的流變性能有很大的關(guān)系,在機械的剪切應(yīng)力作用下,其印花色漿的粘度迅速下降,當(dāng)剪切應(yīng)力一旦消除時,粘度又很快回復(fù)到原先的近似值,這樣就有利于印制輪廓清晰的花型。而流變性取決于增稠劑,本試驗采用研制改進(jìn)的新型陰離子型合成增稠劑CP[11],其增稠效果優(yōu)越,具有良好的抗電解質(zhì)性能和優(yōu)良的印制性能,其應(yīng)用性能優(yōu)于汽巴PTF,在印花生產(chǎn)中排放出廢氣里的揮發(fā)性有機化合物完全符合歐盟VOC法則,是高品質(zhì)環(huán)保型涂料印花增稠劑。通過改變增稠劑CP的用量研究其對單板涂料印花效果的影響。
(3)焙烘溫度及焙烘時間對印花牢度的影響:在不同的溫度下對涂料印花單板焙烘不同的時間,對其牢度性能進(jìn)行測試,比較不同的焙烘溫度及焙烘時間對印花牢度的影響。
1. 2. 3 印制性能測試方法
(1)用NDJ—4旋轉(zhuǎn)粘度計4#轉(zhuǎn)子,在轉(zhuǎn)速6r/min(室溫)條件下測定色漿粘度。
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