常温干燥环保料印花粘合剂的研究.doc

涂料印花是指利用高分子乳液(粘合剂)、水、各种助剂和颜料等制成涂料，通过不同的印花工艺将其印制到各种织物上，并形成不同的图案，经干燥成膜后附着在织物上的印花方法。因此，涂料印花既不受织物纤维的限制，也不受织造方法的影响。涂料印花以其工艺设备简单、印制后只需干燥固色而无需水洗、节能(水、电、气)、减少了大量印染工业废水和缩短了工艺流程等特点，逐渐成为多种织物(如床单、文化衫和装饰布等)印制花纹的主要方法】。尤其是加入WTO后，我国纺织品在世界市场上的优势更加突出，为涂料印花的发展提供了广阔的空间。 随着人们对环境保护的日趋重视，许多国家都已制定了相应的法律法规来限制有毒有害物质的使用，尤其是欧美国家已经制定了严格的生态纺织品标准(Oko—TexlO0)。该标准是1991年由奥地利纺织研究院制定的，也是目前国际上较有影响、使用最广泛和最具权威性的生态纺织品标准，其中对易致癌的甲醛含量有明确的限定。另外，乳液聚合中使用的乳化剂大多含有烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)，该类物质对环境造成的潜在危害已经被广泛研究和论证，欧洲一些国家自1976年起已制定了相应的法规限制生产和使用APEO，出口纺织品和服装上的APEO限量也有明确界定(≤30mg／kg)。我国每年出口的纺织品和服装总价值超过100亿美元，如果不严格按照国际标准进行生产，将会直接影响我国纺织品和服装的出口贸易。 目前国内生产的涂料印花粘合剂分为3种：①以N_羟甲基丙烯酰胺为交联单体的涂料印花粘合剂；②以丁氧基丙烯酰胺等低温交联单体制成的涂料印花粘合剂；⑧以水性丙烯酸酯和聚氨酯(PU)接枝聚合而成的涂料印花粘合剂(PUA)。使用第①种涂料印花粘合剂的缺点是需要高温(150～170℃)焙烘，使粘合剂交联成膜后，其色牢度和水洗牢度才能达到要求；另外，在烘干和贮存过程中该粘合剂会释放出甲醛，使织物上的游离甲醛含量难以达到内衣和童装的要求，产品的出口贸易会受到限制。而使用第②种和第⑧种涂料印花粘合剂，虽可满足环保要求，但仍需要80—100℃的焙烘，才能使粘合剂交联成膜，从而使色牢度和水洗牢度达到相应的要求；因此，该烘干过程无形中既增加了工序，也浪费了大量能源。 节约能源是世界各国非常关注的问题。本文采用国内外必威体育精装版的常温交联单体(LEG)及不含APEO的环保型乳化剂，制备出可常温干燥的、耐60℃水洗的环保型涂料印花粘合剂。 1实验部分 1．1实验原料 苯乙烯(St)、丙烯酸(AA)，工业级，北京东方化工厂；丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸丁酯(BA)，工业级，扬子石化一巴斯夫有限责任公司；甲基丙烯酸甲酯(MMA)，工业级，广州双键化工有限公司；常温交联单体(LEG)，工业级，汽巴公司；环保型乳化剂(LA)，化学纯，克莱恩化工公司；过硫酸铵(APS)，化学纯，上海化学试剂厂；聚合稳定剂(M)、去离子水，自制；纯棉府绸印花布，日本进口。 1．2涂料印花粘合剂乳液的制备 采用半连续滴加聚合法，在乳化釜中加人部分乳化剂、去离子水，搅拌均匀后加入一定量的单体，快速搅拌进行预乳化，备用。在反应釜中加入去离子水和剩余乳化剂，边搅拌边升温至75℃，然后加入一定量的预乳化液和引发剂，当反应釜中出现蓝光后表示引发结束；然后升温至84℃，开始滴加剩余的预乳化液和引发剂，控制反应温度为83-86℃、滴加时间为2h左右，再保温1h并进行残余单体后消除处理；最后降温、调节乳液pH值，过滤后出料。 1．3实验仪器 NDJ一1型旋转粘度计，上海现代环境工程技术有限公司；6173型台式pH计，上海溥仪化工仪器有限公司；WDW一1型电子式万能试验机，济南时代试金仪器有限公司；洗刷牢度试验仪、Y571B型摩擦刷洗色牢度仪，南通三思机电科技有限公司；SDF型高速分散机，江阴市精细化工机械有限公司。 1．4性能测试 1．4．1乳液固含量测定 称取2g左右的乳液放人已干燥至恒重的表面皿中称重(精确至0．0001g)，然后将其置于烘箱中于120oC干燥2h，取出后冷却至室温，称重(直至恒重时止)，计算固含量(用质量分数表示)。 1．4．2胶膜吸水性测定 将乳液倒人聚酯膜上自然流延成膜(胶膜厚度约1—2mm)，待胶膜完全干燥透明(室温自然干燥约96h)时称重；然后将该胶膜置于去离子水中浸泡48h，取出并吸净表面水分后称重，计算浸水后的胶膜增量，并以此表征胶膜的耐水性能。 1．4．3乳液表观粘度测定 使用旋转粘度计(4转子)进行测定，测试温度为25℃。 1．4．4乳液稳定性测定 (1)机械稳定性：在1000mL容器中加人400g左右已过滤的乳液，然后将其置于高速分散机上(用夹子固定)，以2500r／min转速分散0．5h，再次过滤后观察滤网中是否有明显的絮凝物。 (2)冻融稳定性：将50g试样置于100mL的圆筒塑料瓶中，然后放入(一5±2)℃