涂活共漿高目數印花塞網問題的分析與解決

張國清，王玉平，陳凱玲，張 磊，付矩祥，陳 志

（愉悅家紡有限公司，山東濱州 256623）

我司在生產某些特殊訂單時，為了彌補活性染料印花耐日曬色牢度差的問題，在某些花色色塊中使用涂料活性染料共漿印花工藝。當使用155目圓網印制時發生嚴重的塞網現象，而改用100目、125目印制時情況明顯改善；在印制此訂單時使用純活性染料印花漿無塞網現象發生，使用純涂料印制也無塞網現象發生。本訂單所用的純活性染料印花漿主要成分為海藻酸鈉，涂料印花用黏合劑主要成分為聚丙烯酸酯類大分子，兩者在結構組成上存在較大差異，相容性較差。針對兩者結構上的差異，選擇流變性好的合成糊以改善活性染料印花漿與涂料印花黏合劑的相容性，同時選擇分散性好的表面活性劑以增強海藻酸鈉糊與涂料印花黏合劑的相容性；為防止混合攪拌過程中以及印花磁棒或刮刀在運行過程中產生微氣泡影響色漿透網性，需要加入消泡劑。用上述組分配制涂活共漿專用印花糊DT-8，以期解決高目數印花塞網問題。

1 分析問題

1.1 顯微鏡分析鎳網網孔

目數是指1 inch圓網上的孔數，如155目即1 inch圓網上有155個網孔，鎳網測量示意圖如圖1所示。

圖1 鎳網測量示意圖

用超景深視頻顯微鏡對印花所使用的100 目及155目鎳網進行觀察拍照，結果如圖2所示，運用儀器自帶的專用分析統計軟件對鎳網孔徑尺寸進行測量并統計，結果如表1所示。在相同測量條件下，100目鎳網的孔徑尺寸比155 目鎳網大40%以上，孔周長大3.4倍，孔面積大5.4倍，因此，開孔大小的差異是造成印花堵網的重要原因。同時查閱山東同大鎳網有限公司提供的產品資料（如表2所示），同類型鎳網的目數越高，孔徑越小，孔數越多，邊界越長，鎳網與漿料接觸邊界越多，漿料越容易粘結在鎳網壁上，因此越容易造成塞網問題。

圖2 鎳網網孔圖

表1 鎳網孔徑數據對比

表2 不同孔徑鎳網數據參數

1.2 顯微鏡分析塞網物質

用200 目絲網對涂活共漿漿料進行過濾，對留在絲網上的雜質進行顯微鏡觀察，結果如圖3所示，可以明顯看出過濾后200目絲網上的殘留雜質主要是皮膜類物質。

圖3 車間色漿過濾出的殘余雜質

1.3 涂活共漿漿料配方分析

表3 所示為涂活共漿工藝中的漿料組分，包含涂料印花漿成分（涂料、黏合劑）和活性染料色漿成分（糊料、染料、抗還原劑WOA、尿素、小蘇打、元明粉、六偏磷酸鈉等）。由于單純使用活性染料糊或單純使用涂料漿都不會發生堵網現象，因此認為黏合劑和涂料本身粒徑較小，在不出現乳膠粒子歸并的情況下不會出現因黏合劑或涂料顆粒粒徑過大造成的堵網。當使用涂料/活性染料共漿工藝時發生堵網現象，據此分析認為，乳化體系的黏合劑或者涂料與水溶性活性染料色漿組分中的物質可能發生反應，造成黏合劑破乳，乳膠粒子歸并，粒徑增大，從而導致塞網。

表3 涂活共漿配方

2 解決問題

2.1 涂活共漿專用糊料與黏合劑相容性研究

基于上述實驗事實和分析，需要解決涂活共漿高目數堵網問題才能實現涂活共漿高目數圓網印花訂單批量生產。為此，項目小組研究活性染料增稠劑中天然糊料與合成糊料的最佳配比。根據糊料與黏合劑的相容性，開發了高透網性印花糊料DT-8，在此糊料中另外加入少量表面活性劑，活性染料糊料與黏合劑的相容性增加，黏合劑乳膠粒子歸并的概率減少，色漿穩定性提高，堵網現象減少，印制前后布面色差減小。圖4 分別為家紡車間現用糊料及糊料DT-8 與黏合劑8602調制色漿的視頻顯微鏡照片，通過專業分析軟件對形成粒子的直徑進行統計，結果如表4所示。

圖4 糊料視頻顯微鏡照片（×1 500倍）

表4 色漿中球體粒徑統計結果

由表4可知，不同糊料配制的色漿中，粒徑存在較大差異，現用糊料色漿的平均粒徑為55.37 μm，標準偏差為19.25%，自制糊料DT-8的平均粒徑為24.74 μm，標準偏差為6.41%。使用自制糊料DT-8制備的色漿粒徑更小、更均勻，因為大分子糊料與黏合劑混合后，經長期刮印摩擦，可能導致黏合劑發生破乳現象。

2.2 涂活共漿專用糊料印花效果對比

實驗室自制原糊印花工藝流程：糊料加水機械攪拌約60 min，膨化8 h以上→測黏度（NDJ-5S旋轉黏度計，4#轉子，6 r/min）→調制色漿（活性染料藍1.5%，涂料黑0.6%，黏合劑8602 3%，黏度5 000～6 000 mPa·s）→小樣機刮樣（3 mm/s，5 V，5#磁棒）→烘干（85 ℃，5 min）→蒸化（100 ℃，7 min）→焙烘（160 ℃，1.5 min）→冷水洗→熱水洗→冷水洗→熨干或烘干。

色漿助劑及用量：尿素4.5%，小蘇打3%，純堿0.3%，WOA 0.6%。

使用研制的高透網專用糊料DT-8按照工藝流程在不同規格布樣上印花并測試顏色數據，結果如表5所示。

表5 不同規格布樣印制顏色對比

由表5可知，使用研發糊料調漿后，印制的布面顏色較深，得色量提高了近50%。這是因為DT-8 中的合成糊料流變性較好，透網性較高，同時含有消泡劑，減小了混合攪拌過程中以及印花磁棒或刮刀在運行過程中產生微氣泡的概率，增加了色漿透網性，提高了得色量。

2.3 涂活共漿專用糊料大車實驗效果

運用研發糊料進行大車生產實驗，發現印制時圓網上面反沾漿料明顯減少（如圖5所示），這主要是由于研發糊料DT-8 中含有鎳網自清潔因子，改變了漿料的表面能，降低了漿料對鎳網的反沾力，因此也提高了印制布面的均勻性（如圖6所示）。

圖5 現用糊料與研發糊料印制過程鎳網表面對比圖

圖6 現用糊料與糊料DT-8印制布樣的均勻性對比

由表6可知，由于研發糊料透網性高，反沾少，布面顏色明顯增深，飽和度上升，L*值由54.29 降低至52.97，降低了2.4%，C*值由15.94 增加至16.16，增加了1.4%。連續印制5 000 m未出現堵網停車現象。

表6 現用糊料與糊料DT-8印制顏色對比

3 結論

經過超景深視頻顯微鏡及資料分析可知，涂活共漿高目數塞網問題的根本原因為涂料色漿中黏合劑與活性染料色漿中糊料的相容性不好，黏合劑乳膠粒子破乳歸并形成粒子的粒徑大于155 目鎳網的孔徑。通過改進活性染料糊料的配方，調整活性染料糊料合成糊與天然糊的配比，制成了DT-8 印花糊料。運用DT-8進行方塊件套的生產實驗，布面得色量深，飽和度上升，均勻度好。連續印制5 000 m 未出現停車刷網現象。