【集萃網(wǎng)觀察】引 言
涂料印花是借助于粘合劑在織物上形成的樹脂薄膜，將對織物沒有親和性和反應(yīng)性的涂料粘附在織物上來獲得所需圖案花紋的印花工藝，因此涂料印花既不受織物纖維的限制，也不受織造方法的影響。涂料印花工藝設(shè)備簡單，印制后織物只需固色而無需水洗，因而適用于各種纖維織物和混紡織物的印花[1]，可印制特殊花紋[2]。涂料印花具有的諸多優(yōu)點使其日益受到印染行業(yè)青睞，成為用途最為廣泛的紡織品印花技術(shù)之一。據(jù)統(tǒng)計，全球涂料印花織物占印花布總產(chǎn)量的70%以上[3]，涂料印花色漿的配制過程中，粘合劑是必不可少的重要成分，其對涂料印花產(chǎn)品的牢度起決定性作用，而且和色漿的印制性能以及產(chǎn)品的手感、色澤有密切關(guān)系。因此，粘合劑的性能是涂料印花質(zhì)量的決定性因素。目前廣泛使用的丙烯酸酯系列自交聯(lián)粘合劑中大部分都含有N-羥甲基丙烯酰胺（NMA），交聯(lián)過程中會有產(chǎn)生甲醛，污染環(huán)境。因此，要使涂料印花工藝滿足環(huán)保要求，必須開發(fā)出環(huán)保型粘合劑[4]。近年來人們開發(fā)了核殼型乳液粘合劑[5]，將兩種或多種單體在一定的條件下采用兩步或多步乳液聚合方式制得具有明顯層狀或相分離結(jié)構(gòu)的乳液[6-8]。HelenHassander等用透射電鏡（TEM）觀察核殼乳液的粒子形態(tài)[9]，發(fā)現(xiàn)其由性質(zhì)不同的兩種或多種單體在一定條件下逐步聚合而成，在0·01~0·1μm的乳膠粒徑內(nèi)完成復合，乳液粒子的內(nèi)外側(cè)分別富集不同成分的物質(zhì)而得到非均相復合乳液。實踐證明，這種乳液可以很好地解決堵網(wǎng)及粘輥問題，同時在應(yīng)用時不會出現(xiàn)甲醛釋放的問題。本研究通過選擇合適的合成工藝與新型交聯(lián)單體，制備出新型環(huán)保型核殼結(jié)構(gòu)乳液粘合劑，研究其應(yīng)用性能，并與幾種常用的商品粘合劑進行了比較。
1 實驗部分
1.1 原料與儀器
丙烯酸正丁酯（BA）、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸（AA）、苯乙烯（St）、丙烯酸羥乙酯（HEA）、丙烯酸羥丙酯（HPA）、丙三醇（Propanetrio）、氨水、過硫酸鉀、十二烷基硫酸鈉（SDS）、尿素：均為分析純，國藥集團上�；瘜W試劑公司；涂料黃：寧柏迪有限公司提供；乳化劑OP-10：上海凌峰化學試劑有限公司；商品粘合劑：阿爾貢化學工業(yè)貿(mào)易公司及德國BASF化學公司提供。
控溫水浴鍋（IKA），電熱鼓風干燥箱（上海安亭科學儀器有限公司），定型烘干機（瑞比染色試機有限公司），耐洗色牢度儀、耐摩擦牢度試驗儀、耐刷洗牢度試驗儀（溫州大榮紡織標準儀器廠），透射電鏡（日本電子公司制造），ZS-90粒徑分析儀（英國馬爾文公司），織物風格評價系統(tǒng)（加藤技研株式會社）。
1.2 實驗方法
1.2.1 核殼乳液的制備方法
將裝有攪拌器、回流冷凝管、溫度計和恒壓滴液漏斗的四口燒瓶置于有控溫裝置的水浴中，按配方加入乳化劑（OP-10、SDS）、部分單體（BA、MMA）與部分引發(fā)劑，升溫至80℃，至藍光出現(xiàn)滴加剩余的軟單體，升溫保溫1h，冷卻后過濾，再將乳液加入反應(yīng)釜中升溫至80℃，滴加硬單體（BA、MMA、St、AA）和交聯(lián)單體，滴完補加引發(fā)劑，并升溫至85℃保溫反應(yīng)1h，冷卻后加氨水調(diào)pH至7~8，過濾得成品。
1.2.2 乳液的固含量和產(chǎn)率測試
將稱量瓶在100~105℃下烘干至恒質(zhì)量，精確稱量2g左右的試樣（m1）于稱量瓶中，置于100~105℃電熱恒溫干燥箱中烘至恒質(zhì)量，然后轉(zhuǎn)移至干燥器中冷卻30min后準確稱量（m2），按式（1）計算固含量。固含量（%）=m2/m1×100%式（1）
按所加入的單體對水的比例計算出理論固含量，并根據(jù)式（2）估算聚合反應(yīng)的產(chǎn)率。
產(chǎn)率（%）=（固含量/理論固含量）×100%式（2）
1.3 粘合劑乳液結(jié)構(gòu)與性能測試
1.3.1 乳液粒子的透射電鏡觀察
將制得的乳液取少量用去離子水稀釋到一定倍數(shù)，攪拌均勻，待乳液穩(wěn)定后用鑷子將銅網(wǎng)在乳液中浸濕，并在表面滴加2%PTA（對苯二甲酸）進行著色，待銅網(wǎng)表面干燥后，在JEM-1200EX型透射掃描電子顯微鏡中觀察乳液顆粒的結(jié)構(gòu)[10]。
1.3.2 乳液性能測試
粒徑：取少量待檢測乳液，加入去離子水稀釋至一定倍數(shù)，應(yīng)用英國馬爾文公司生產(chǎn)的ZS-90粒徑分析儀測定粘合劑乳液的粒徑及粒徑分布。
黏度：采用NDJ-79型錐板黏度計，選擇適當?shù)霓D(zhuǎn)子測定粘合劑乳液的黏度[11]。
1.3.3 粘合劑甲醛含量測試
首先將所合成的粘合劑按如下工藝處理織物：粘合劑300g/L，二浸二軋純棉織物→100℃烘干→150℃焙烘2min。然后按照GB/T2912.1—1998測試織物上甲醛含量。
1.4 粘合劑應(yīng)用性能測試
1.4.1 涂料印花
粘合劑的涂料印花應(yīng)用性能測試采用常規(guī)工藝，將所合成的粘合劑用于標準棉織物的印花試驗，并檢測各項牢度和織物風格指標。
工藝步驟：按工藝配方配制色漿→手工印花→預(yù)烘（70℃，3min）→焙烘（150℃，3min）。
1.4.2 各項牢度測試
水洗牢度：印花織物的耐洗色牢度按GB/T3921.1—1997《紡織品耐洗色牢度實驗方法》在SW-12型耐洗色牢度試驗機上測試，并用色卡評級。
摩擦牢度：印花織物的耐摩擦牢度按GB/T3920—1997《紡織品耐摩擦色牢度實驗方法》在YB571Ⅱ型耐摩擦色牢度試驗機上測試，并用色卡評級。
刷洗牢度：印花織物的耐刷洗牢度按GB/T420—90《紡織品耐刷洗色牢度實驗方法》在YB571C型刷洗色牢度試驗儀上測試，并用色卡評級。
1.4.3 織物風格測試
裁剪20cm×20cm的棉織物，扯去多余的邊紗，同時在經(jīng)緯向上做好標記。用手工臺板印花印制花紋，預(yù)烘（70℃，3min）后焙烘（150℃，3min）。將制備好的樣布放入KESFB-2型織物風格儀中進行測試。
2 結(jié)果與討論
2.1 核殼型粘合劑乳液的合成
2.1.1 單體的選擇與配比的確認
核殼乳液的優(yōu)勢在于其核層和殼層的玻璃化溫度不同，其差別達到一定程度即可較好地避免乳液過早破壞，從而解決涂料印花工藝中的堵網(wǎng)、粘輥問題，因此控制聚合物的玻璃化溫度是合成粘合劑的關(guān)鍵。核殼層單體用量見表1。
經(jīng)過計算得出核層的理論玻璃化溫度為：-43·1℃；殼層的理論玻璃化溫度為：44·0℃。
從理論上看，本合成配方的核層和殼層的玻璃化溫度相差較大，乳液粒子可能形成穩(wěn)定的核殼結(jié)構(gòu)。
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