硅酸鋁在彩色罩印中的應用性能研究

寧靜海，陸必泰

(武漢紡織大學 化學與化工學院，湖北 武漢 430073)

0 前言

在國外涂料印花遮蓋劑被廣泛應用，許多國家在研究遮蓋劑的性能方面做出了許多貢獻，在所有的罩印印花漿中誰也離不開二氧化鈦白色顏料，因為二氧化鈦的遮蓋力極強，但仍屬一種價格昂貴的顏料。因此，世界各國都在開發新的產品，力求能最大限度地節約或代用鈦白粉。我國也十分重視研究遮蓋劑這項工作。硅酸鋁產品的研制成功即為當今節代鈦白的極佳材料，其產品性能均達到和超過英國Crosfield公司和西德Degnssa公司超細硅酸鋁水平，它可以取代鈦白粉用量的15～25%，而價格僅為金紅石型鈦白粉的三分之一。不僅能大幅度降低漆類涂料生產成本，而且對遮蓋力、強度、貯存性都有不同程度的改善。本文中的遮蓋劑在涂料印花中可以作為鈦白粉的替代物，對于擴大遮蓋劑的應用范圍，革新印染技術具有重要意義。

1 試驗

1.1 實驗材料與儀器

（1）織物：經過退漿、精練、漂白的黑色府綢機織物（純棉，每塊20*20cm）；純棉白布。

（2）藥品：硅酸鈉（化學純）、硫酸鋁（化學純）、涂料紅（化學純）、印花糊料（化學純）、粘合劑（化學純）、鈦白粉（化學純）。

（3）儀器：JJ-1型精密定時電動攪拌器、TD50028型電子天平、GQS系列白度測量儀、LSR800熱定型機、DHG-9070A型電熱恒溫鼓風干燥箱、數顯恒溫控制水浴箱、SF-600電腦測色配色儀、YKP6080平網印花機。

1.2 遮蓋劑制備方法

準確稱取試劑A，用少量蒸餾水溶解，倒入容量瓶中，加蒸餾水至刻度，備用。配制試劑B溶液，準確稱取試劑B，用少量蒸餾水溶解，倒入容量瓶中，加蒸餾水至刻度，備用。試劑B溶液的濃度分別為40g/L、60g/L、80g/L、100g/L、120g/L。將200mL試劑A溶液置于500mL三口燒瓶中，升溫至70℃，在不斷攪拌下，用分液漏斗滴加200mL試劑B溶液，滴加速度不宜過快。反應時間為90min。用2000mL蒸餾水清洗上述反應物，并進行抽濾。將清洗、抽濾后的反應物置于表面皿上，放入烘箱內，110℃，烘干。在室內放置24小時后，進行稱量。對比上述各反應物固體質量，確定最優制備配比。

1.3 小樣印花工藝

白底或黑布(色底)→印花→烘干→焙烘

1.4 實驗測試

白度的測試；表面深度K/S值及顏色特征值測試。

2 實驗結果與討論

2.1 組分A和B的濃度對遮蓋劑產率的影響

表1 不同濃度的試劑對產品產量的影響

由表1可知，當試劑A的濃度，在第四組時產生的反應物質量最大，說明制備遮蓋劑的最佳配比為：80g/L試劑A與120g/L試劑B反應更加完全，能得到更多的遮蓋劑。

2.2 遮蓋劑用量對遮蓋效果的影響

表2 不同濃度的遮蓋劑對白度影響

由表2可知，綜合考慮白度和色漿攪拌的難易程度，以第四組為佳，即當遮蓋劑的用量為40%時的遮蓋效果最好。

2.3 不同濃度的遮蓋劑、涂料紅、鈦白粉對織物色深影響

表3 不同濃度的遮蓋劑、涂料紅、鈦白粉對織物K/S影響

由表3可知，遮蓋劑濃度增大使織物的表明色深K/S值減小，當遮蓋劑濃度達到30%時，織物的表觀色深K/S值達到飽和。涂料紅濃度增加使織物的表觀色深K/S值增大，當涂料紅的濃度達到5%時，織物的表觀色深K/S值達到飽和。鈦白粉濃度增加使織物的表觀色深K/S值減小，當鈦白粉濃度達到10%時，織物的表觀色深基本達到飽和。

2.4 不同濃度的遮蓋劑、涂料紅、鈦白粉對織物色光影響

由表4可知，織物的明度L值隨著遮蓋劑、鈦白粉濃度的增加而增大，隨著涂料紅濃度的增加而減小，當遮蓋劑、涂料紅、鈦白粉濃度分別達到30%、3%、10%時，織物的明度L值達到飽和。織物的紅綠色調a值分別隨著遮蓋劑、涂料紅、鈦白粉濃度的增加而增大，當遮蓋劑、涂料紅、鈦白粉濃度分別達到30%、3%、10%時，織物的紅綠色調a值達到飽和。織物的黃藍色調b值隨著遮蓋劑、鈦白粉濃度的增加而減小，隨著涂料濃度的增加而增大，當遮蓋劑、涂料紅、鈦白粉濃度分別達到30%、5%、10%時，織物的黃藍色調b值達到飽和。白布和黑布相比，當在同一個濃度下，白布的L、a、b值都要比黑布的值大，說明白布比黑布的色光更純正。

表4 不同濃度的遮蓋劑、涂料紅、鈦白粉對織物Lab影響

3 結論

當試劑A的濃度為80g/L，試劑B的濃度為100g/L能生產更多遮蓋劑。當硅酸鋁遮蓋劑的含量為40%時，色漿質量比較理想，并且能得到較好的白度。硅酸鋁遮蓋劑在色漿中含量為30%時，才能達到在深地色上布的遮蓋要求。涂料紅的含量達到3%時，已經能得到比較飽和的色深，且能得到比較好的罩印效果。硅酸鋁與鈦白粉混用時，當鈦白粉含量為10%，即硅酸鋁與鈦白粉比例為3：1時，具有較好的遮蓋力，又有較高的顏色給色量。

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