中圖分類號:TS194.2 文獻標志碼:A 文章編號:1009-265X(2025)05-0075-11
窗簾織物作為一種功能性的裝飾紡織品在建筑軟裝飾中占有重要地位。特別是彩色窗簾,不僅可以通過色彩調節為居住者提供愉悅感和舒適感,還可提升窗簾紫外防護性能[1-2]。因此,設計制備高品質彩色窗簾織物可提高窗簾的美觀性和功能性
目前,彩色窗簾織物制備方式主要有涂料印花和染料染色2種方式[3]。相較于染料染色,涂料印花將顏料附著于織物表面,對纖維沒有選擇性,適用范圍廣,且可節約 28.2% 的著色劑、 56.5% 的助劑、100% 的鹽、 34.8% 的電、 63.4% 的蒸汽和 94.8% 的水[4-5]。同時,相較于染料,顏料具有更為出色的耐光、耐化學和耐候性,可進一步提升窗簾織物的耐光、耐化學和耐候性[。由于顏料與纖維間缺乏親和力,采用涂料印花來給織物上色時,需外加黏合劑使其附著于織物表面。然而,黏合劑的加入易導致水性分散顏料色漿發生二次聚集,使得印花顏色淺且均勻性差,影響美觀性和功能性[7]。因此,如何提高水性顏料色漿與黏合劑間的相容性成為了制備高品質水性涂料色漿的關鍵技術難點,
本文通過篩選不同種類的分散劑和黏合劑,擬制備高性能納米水性涂料色漿,并探究黏合劑和分散劑的種類對水性顏料色漿分散性能的影響,闡明分散劑與黏合劑間的協同分散機制。此外,本文還探究黏合劑和增稠劑的添加量、焙烘溫度和水性顏料色漿含量對織物 K/S 值、標準差△K/S值和干(濕)摩擦色牢度的影響,明確水性涂料色漿最佳配方和印花工藝。同時,對比分析商品化涂料和本文涂料對滌綸織物的著色效果和耐候性能,評價本文涂料在窗簾織物中應用潛力,以期為窗簾織物著色用的高耐曬水性涂料色漿設計和開發提供新思路
1實驗
1.1 材料和儀器
組氨酸改性木質素基超分散劑(EHL-His),實驗室自制;顏料紅57:1(P.R.57:1),廣東美丹鈦白顏料有限公司;亞甲基雙萘磺酸鈉(NNO)、十二烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)、聚丙烯酸鈉(PAAS),山東憂索化工科技有限公司;水性聚氨酯乳液(WPU)、水性環氧樹脂乳液(WEP)、水性丙烯酸酯乳液(WPA),深圳市吉田化工有限公司;海藻酸鈉(SA),上海阿拉丁化學試劑有限公司。滌綸布(經線滌綸FDY60D/24F;緯線DTY100D/36F;經緯密度 386×280 根 /10cm ),嘉興市勝興豪紡織品有限公司。
測色光譜儀(SF600X,美國Datecolor公司);光學顯微鏡(CX40M,舜宇光學科技有限公司);摩擦色牢度儀(Y571C,溫州方圓儀器有限公司);自動織物硬挺度儀(HD207N,中國南通宏大實驗儀器公司);自動織物透氣性測定儀(YG461E,中國南通宏大實驗儀器公司);織物強力機(YG026Q,寧波紡織儀器廠);紡織品防紫外線性能測試儀(YG912E,溫州際高檢測儀器有限公司);紫外線老化試驗箱(JW-UV1,上海巨為儀器設備有限公司)。
1. 2 水性顏料色漿/黏合劑混合液制備
首先,取 1.125gP.R.57:1 和 0.281g EHL-His分散于水中。在常溫下攪拌 12h 后,將上述混合溶液和 0.4~0.6mm 的氧化鋯珠按料珠比為 45:150 的質量比加入至砂磨罐中。在 1400r/min 的轉速下研磨 10h 后,將氧化鋯珠過濾分離,得到水性顏料色漿。
隨后,取一定質量的黏合劑(WPU、WEP、WPA)分別與上述 50μL 水性顏料色漿混合,并加入去離子水至總質量達到 10g 。在超聲清洗機中100W功率下超聲 10min ,制得水性顏料色漿/黏合劑混合液。各配方參數及其試樣名稱如表1所示
1.3 水性涂料色漿制備
首先,將適量的SA攪拌溶解在 10mL 的去離子水中,作為增稠劑備用。隨后,取一定質量的水性顏料色漿、黏合劑和去離子水加入燒杯中,在超聲清洗機中100W的功率下超聲 10min ,制得混合溶液。最后,將上述制備的增稠劑溶液和混合溶液混合,并加入去離子水補足至 20mL ,在磁力攪拌器上充分攪拌得到水性涂料色漿。各配方參數如表2所示,其相對質量分數是指在 20mL 溶液中的占比。


1. 4 絲網印花工藝
采用經向刮印方式對滌綸平紋織物進行絲網印花,刮印1次。印花織物在室溫下晾干后,在一定溫度下 (50,90,130,170°) )焙烘90s后制得印花織物。
1.5 印花織物顏色和微觀形貌表征
采用測色光譜儀測試滌綸印花織物的顏色深度( K/S 值)。在D65光源 10° 的測試條件下,每個樣品織物折疊4層,取多個不同位置進行測量,取平均值。 K/S 值越大,表示顏色越深; K/S 值越小,則顏色越淺[8]。
采用光學顯微鏡對滌綸印花織物的表面和截面微觀結構進行觀察。首先,將滌綸印花織物切成5cm×5cm 的矩形,用雙面膠將織物固定于載玻片上,采用透過模式,研究其表面微觀形貌。隨后,將面料采用樹脂包覆固化后,采用自動金相試樣磨拋機在垂直于織物表面的角度進行打磨和拋光,打磨平整后,在光學顯微鏡的反射模式下觀察其截面形貌。
1. 6 印花織物摩擦色牢度表征
采用GB/T3920—2008《紡織品色牢度試驗耐摩擦色牢度》,將調濕后滌綸印花織物裁剪成 50mm× 140mm 的矩形試樣,利用摩擦色牢度儀測試滌綸印花織物表面的干濕摩擦色牢度,將調濕后的試樣平放于平臺上,使試樣的經向與摩擦頭的運行方向保持一致,將調濕后(含水率為 95% )的標準摩擦用棉布固定于摩擦頭上,以每秒為1個往復循環,共計10個往復摩擦循環的條件下測試其干(濕)摩擦色牢度。并根據GB/T251—2008《紡織品色 牢度試驗評定沾色用灰色樣卡》對印花織物干(濕)摩擦色牢度進行評級。
1. 7 印花織物物理性能表征
織物面密度表征:參考GB/T4669—2008《紡織品機織物單位長度質量和單位面積質量的測定》。首先,將滌綸印花織物紡織于標準大氣中預調濕24h 后,剪取 5cm×5cm 大小的5塊試樣,在電子天平上稱重。隨后,由式(1)計算:

式中: mc 為調濕后滌綸印花織物的單位面積質量,g/m2 m 為調濕后滌綸印花織物的實測質量, g;S 為調濕后裁剪的滌綸印花織物面積, m2 0
硬挺度表征:采用GB/T18318.1—2009《紡織品彎曲性能的測定第1部分:斜面法》,首先將調濕后的滌綸印花織物裁剪成 25mm×250mm 大小的矩形試樣,利用自動織物硬挺度儀,測試滌綸印花織物的前端彎曲到與平臺的延長面成 45° 的平面時,測量伸出部分的長度。
透氣性表征:采用GB/T5453—1997《紡織品織物透氣性的測定》,利用自動織物透氣性測定儀測定了調濕后的滌綸印花織物的透氣性。選擇 20cm2 的頭部面積、設置壓差為 100Pa ,在 (20±2)°C 和65%±4% 相對濕度下進行測試。
織物力學性能表征:采用GB/T3923.1—2013《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定(條樣法)》,利用織物強力機測試調濕后滌綸印花織物的斷裂強力。準備3塊 50mm× 150mm 的調濕后滌綸印花織物,在隔距長度為 100mm 和拉伸速度為 100mm/min 的條件下測試其斷裂強力,并與GB/T19817—2005《紡織品裝飾用涂層織物》中的要求進行對比。此外,由于該織物為平紋織物,其經向與緯向斷裂強力相一致,故這里統一測量織物經向的斷裂強力。
1.8 印花織物紫外防護和耐紫外老化性能表征
紫外防護系數(UPF)表征:采用GB/T18830—2009《紡織品防紫外線性能的評定》,利用紡織品防紫外線性能測試儀測定了滌綸印花織物的紫外防護性能。
采用GB/T31899—2015《紡織品耐候性紫外光曝曬》中單循環實驗條件1進行測試。首先將織物裁剪成 5cm×5cm 矩形試樣后,利用紫外線老化試驗箱對試樣進行光老化實驗。通過式(2)計算光照前后的褪色率 (R) 的變化,對比P.R.57:1和C.I.DisperseRed60之間的耐光穩定性。此外,對比EHL-His作為超分散劑對P.R.57:1的耐紫外老化性能的提升作用力。

式中: K/SHH 為紫外光照射前印花滌綸織物的 K/S 值; K/S?F 為紫外光照射后印花滌綸織物的 K/S 值。
2 結果與分析
2.1 黏合劑種類對水性顏料色漿粒徑分布的影響
如圖1(a)所示,純EHL-His@P.R.57:1的平均粒徑為 146nm 且呈正態分布,PDI為0.27。當黏合劑WEP在EHL-His @ P.R. 57:1 中質量分數增加到0.5% ,EHL-His @ P.R.57:1/WEP-0.5在 126nm 處的粒徑峰逐步消失,在 420nm 處出現新粒徑峰并逐漸增強,PDI上升至0.31,顆粒均勻性下降。當WEP的質量分數增加到 5.0% ,EHL-His @ P. R. 57:1/ WEP-5在 126nm 處的粒徑峰完全消失,在 489nm 處出現單峰且呈正態分布,PDI下降至0.25,展現了良好均勻性。當WEP質量分數進一步增加到10.0% EHL-His@P.R.57:1/WEP-10 平均粒徑由489nm 減小至 358nm ,與黏合劑WEP粒徑相近,PDI下降至0.22,顆粒均勻性進一步提升。如圖1(b)所示,當黏合劑WPA在EHL-His @ P.R.57:1中質量分數增加到 0.5% ,EHL-His @ P.R.57:1/WPA-0.5平均粒徑分布從 146nm 增加至 198nm ,且呈正態分布,PDI為0.22,展現了良好均勻性。當WPA質量分數增加至 5.0% 以上,EHL-His @ P.R. 57:1/ WPA平均粒徑和PDI無明顯變化,且粒徑與WPA相近。如圖1(c)所示,當黏合劑WPU質量分數增加至 0.5% ,EHL-His @ P.R. 57:1/WPU-0.5 在146nm 和 38nm 處均出現粒徑峰,其PDI為0.35。當WPU質量分數增加至 5.0% ,EHL-His @ P.R.57:1/WPU-5.0在 126nm 處的粒徑峰完全消失,在38nm 處呈單峰分散,PDI下降至0.28,顆粒均勻性提升。當WPU質量分數進一步增加至 10.0% ,EHL-His@P.R.57:1/WPU-10 的平均粒徑依舊 38nm ,與WPU粒徑相近,PDI進一步下降至0.25,顆粒均勻性進一步提升。由上可知,EHL-His @ P.R. 57:1 在黏合劑中的分散過程可能如下,隨著黏合劑的加入,受分散劑與黏合劑間的疏水、靜電等作用力牽引,顏料趨向黏合劑運動并結合。當黏合劑含量較少時,黏合劑不能完全包覆顏料,因此粒徑分布出現雙峰。當黏合劑含量充足時,顏料被黏合劑完全包覆,粒徑分布由雙峰變成單峰,平均粒徑與黏合劑粒徑相近WPU具有較好的兩親性,在水溶液中聚集粒徑最小,EHL-His@P.R.57:1在WPU中的分散性能最好。

2.2 分散劑種類對水性顏料色漿粒徑分布的影響
如圖2(a)所示,當WPU在PAAS @ P.R.57:1中的質量分數從 0.5% 增加至 10.0% ,色漿粒徑均呈現雙峰分布。如圖2(b)和圖2(c)所示,當WPU在 OP-10@α P.R.57:1和 NNO@ P.R.57:1色漿中的質量分數為 0.5% 時,色漿粒徑呈現雙峰分布。當WPU在OP- 10@ P.R.57:1和NNO@P.R.57:1色漿的質量分數進一步增加至 5.0% 以上時,色漿粒徑呈現單峰分布,且平均粒徑與WPU相近。由分散劑和黏合劑化學結構可知,因WPU含有芳香環結構,易與EHL-His、OP-1O 和NNO 分散劑中的芳香結構形成強的 π-π 相互作用,形成協同分散效應,使得P.R.57:1在混合液中被進一步分散性。同時,隨著分散劑中芳香結構含量越多,與WPU的相容性越好,可在低濃度下形成良好的協同分散效果,有望在織物表面形成薄形涂層,保障織物良好透氣性。PAAS因無苯環結構,與WPU相容性差,使得P.R.57:1 難以完全被進一步分散,因此粒徑均為雙峰分布。
2.3 增稠劑添加量對印花織物 K/S 值、標準差 ΔK/S 值和摩擦色牢度的影響
如圖3(a)和圖3(b)所示,當增稠劑SA在EHL-His @ P.R. 57:1 中質量分數由 1.5% 增加至3.0% 時,滌綸印花織物的 K/S 值由5.1降低至4.2,標準差△K/S值由0.11降低至0.03。當增稠質量分數進一步增加至 3.5% 時, K/S 值進一步下降至3.9,標準差 ΔK/S 值增加至0.06。上述結果表明當增稠劑SA質量分數為 3.0% 時,織物具有較好的色深和優異的著色均勻性。這是由于增稠劑SA可以降低色漿流動性,有利于避免印刷后因滲化而造成的色差。由表3所示,當增稠劑SA質量分數由 1.5% 增加至 3.0% 時,滌綸印花織物的干摩擦色牢度提升至5級,濕摩擦色牢度提升至4級。Hong等[9研究表明,SA和WPU共混成膜后,可在



氫鍵作用下形成互穿網絡,形成致密物理交聯網絡,提高了織物的干濕摩擦色牢度。當增稠劑SA質量分數進一步增加至 3.5% 時,滌綸印花織物的干濕摩擦色牢度保持不變。這也解釋了增稠劑SA的增加,滌綸印花織物摩擦色牢度增加的原因。因此,增稠劑SA在EHL-His @ P.R.57:1中的最佳質量分數為 3.0% 。
2.4 黏合劑添加量對印花織物 K/S 值、標準差 ΔK/S 值和摩擦色牢度的影響
如圖4(a)所示,隨著黏合劑WPU在EHL-His@ P.R.57:1中質量分數由 5.0% 增加至 35.0% ,滌綸印花織物的 K/S 值由1.8增加至4.4。這是由于P.R.57:1與纖維之間沒有親和力,需要依靠黏合劑WPU將其固著于織物表面,因此黏合劑添加量的增加織物 K/S 值增加。如圖4(b)所示,當黏合劑WPU質量分數由 5.0% 增加至 30.0% 時,標準差△K/S值由0.02增加至0.03,僅有輕微變化,表明均具有較好的著色均勻性。然而,當黏合劑質量分數進一步增加至 35.0% 時,標準差△K/S值增加了15.7倍,織物著色均勻性較差。這可能的原因是隨著黏合劑WPU添加量進一步增加,水性涂料色漿粘度急劇增加,導致其流動性降低,顏料堆積不均勻[10]。由表4所示,黏合劑WPU質量分數由 5.0% 增加至 30.0% 時,滌綸印花織物的干摩擦色牢度提升至5級,濕摩擦色牢度提升至4級。隨著黏合劑WPU質量分數進一步增加至 35.0% ,其干濕摩擦色牢度不變。這是由于隨著黏合劑WPU添加量進一步增加,顏料逐漸被其完全包覆,干濕摩擦色牢度也明顯得到提高。因此,黏合劑WPU在EHL-His@P.R.57:1中的最佳質量分數為 30.0% 。


2.5 焙烘溫度對印花織物 K/S 值、標準差ΔK/S 值和摩擦色牢度的影響
如圖5(a)可知,當焙烘溫度由
增加至90°C 時,滌綸印花織物的 K/S 值由4.1提升為4.4。當焙烘溫度從 90°C 增加至 130°C 時,織物 K/S 無明顯變化。當焙烘溫度增加至 170°C 時,織物 K/S 值呈現輕微下降趨勢,下降至4.2。當溫度進一步提升至 200°C 時,織物 K/S 值急劇下降至1.53,這可能原因是過高的溫度破壞了P.R.57:1的發色結構,導致其著色能力降低。如圖5(b)所示,焙烘溫度為90°C 時,滌綸印花織物的標準差 ΔK/S 值最小(0.02),表明織物表觀顏色均勻度最佳。由表5所示,當焙烘溫度從由 50°C 升高至 90°C 時,滌綸印花織物的干摩擦色牢度為5級不變,濕摩擦色牢度提升至4級。當焙烘溫度升高至 170°C 后,干濕摩擦色牢度不變。然而,當焙烘溫度進一步升高至 200°C 時,滌綸印花織物的干濕摩擦色牢度分別降至3-4級和3級。上述結果表明,適當增加焙烘溫度,可促進WPU大分子鏈的運動加劇,其疏水結構運動至涂層表面從而提高其濕摩擦色牢度。過高的焙烘溫度可能導致WPU大分子鏈斷裂,使得織物干濕摩擦色牢度降低。同時考慮能耗成本,最佳焙烘溫度確定為 90°C 。

表5不同焙烘溫度下印花織物的干濕摩擦色牢度

2.6 水性顏料色漿含量對印花織物 K/S 、標準差 ΔK/S 值及摩擦色牢度的影響
如圖6(a)所示,隨著EHL-His @ P.R.57:1質量分數由 1% 增加至 4% 時,滌綸印花織物的 K/S 值由1.0增長至4.4。隨著EHL-His @ P.R.57:1質量分數進一步增加至 6% ,滌綸印花織物的 K/S 值無明顯變化。這說明該種水性涂料色漿可以滿足 K/S 值為1\~4.4左右的著色要求。如圖6(b)所示,當EHL-His @ P.R.57:1質量分數從 1% 增加至 6% 時,滌綸印花織物的標準差 ΔK/S 最高值僅為0.03,展現了良好的著色均勻性。由表6可知,不同EHL-His@P.R.57:1質量分數制備的滌綸印花織物的干摩擦色牢度均達到5級。然而,隨著EHL-His @ P.R.57:1質量分數的增加,織物濕摩擦色牢度由4-5級降低至4級。這是由于EHL-His@P.R.57:1含量的增加,導致黏合劑不能完全包覆顏料,成膜連續性下降,導致濕摩擦色牢度下降


2. 7 色漿種類對滌綸印花織物 K/S 、標準差AK/S值及摩擦色牢度的影響
如圖7(a)—(c)所示,在最佳配方和印花工藝條件下,采用EHL-His @ P.R.57:1和 NNO@ P.R.57:1涂料制備的滌綸印花織物以及采用C.I.DisperseRed60染料制備的滌綸染色織物的 K/S 值分別是4.4、3.8和3.2,表明了顏料色漿和染料色漿所制備的滌綸印花織物均具有較好的色深。同時,所制備的滌綸印花織物標準差均為0.02,表明了顏料色漿和染料色漿均具有較好的著色均勻性。
得注意的是,采用EHL-His @ P.R.57:1涂料制備的滌綸印花織物具有最高的 K/S 值。這可能是由于木質素基超分散劑(EHL-His)可以起到增深作用[1]。如圖7(d)和圖7(e)所示,NNO@P.R.57:1和EHL-His @ P.R.57:1涂料印花織物橫截面為白色,表明顏料僅依靠黏合劑固著于滌綸纖維表面,且涂層較薄難以在顯微鏡下測量其厚度。C.I.Disperse Red60 分散染料經高溫高壓染色后,染料以分子形式進入纖維內部,織物橫截面顯示為紅色(見圖7(d))。因此,C.I.Disperse Red60 染料染色織物的濕摩擦牢度達到4-5級優于 NNO@ P.R.57:1和EHL-His @ P.R.57:1涂料印花織物的4級(見表7)。同時,3種著色織物的干摩擦色牢度均達到5級(見表7)。


2.8 色漿種類對滌綸印花織物的物理性能影響
由表8所示,經C.I.Disperse Red60 染料染色后,染色織物與原織物的織物平方米質量、透氣率、硬挺度和斷裂強力無明顯變化。采用涂料( NNO@ P.R.57:1和 EHL-His @ P.R.57:1)對滌綸織物進行印花處理,其平方米質量由( (200.92±3.34)g/m2 分別增加至( 225.87±2.82)g/m2(NNO@P.R.57:1) 和
。透氣性能測試表明,透氣率由原始的(
nm/s分別增加至( 146.25±2.86)mm/s(NNO@P.R.57:1) 和( ?157.76±3.98)mm/s (EHL-His @ P.R. 57:1 )。值得注意的是,涂料印花織物較染料染色織物具有更優異的透氣性能,這是由于黏合劑的緊密涂覆包裹使得滌綸長絲中復絲結構更為緊密,長絲直徑變小,織物孔隙變大,透氣性提高[12]。同時,滌綸印花織物的斷裂強力由原始的( 1369.57±3.43)N 增加至( 1701.90±4.24 )N(NNO @ P.R. 57:1 )和( 1700.90±10.75)N(EHL-His@P.R.57:1) ,這遠高于GB/T19817—2005《紡織品 裝飾用涂層織物》中對室內裝飾用織物斷裂強力的要求,這是由于黏合劑緊密包裹在滌綸長絲表面將賦予印花織物更強的力學性能[13]。受黏合劑的影響,滌綸印染織物的硬挺度由 (3.63±0.23)cm 增加至 (9.31±0.18)cm(NNO@ P.R.57:1)和 (8.92±0.16)cm(EHL-His@P.R.57:1) 。張苗苗等[14]研究窗簾織物硬挺整理發現,當窗簾硬挺度增加至 8.88cm ,可賦予其良好的外觀保持性。

2.9 滌綸印花織物紫外防護和耐紫外老化性能分析
如圖8(a)所示,滌綸織物分別經過C.I.Disperse Red60,NNO@P.R.57:1 和EHL-His @ P.R.57:1印花/染色處理后,UPF值均有所提升,按照從小到大順序依次為 67.1±0.3 (原始布) 82.0±1.2 (C.I.Disperse Red 60) 82.7±1.0 ( NNO(ω P. R.57:1) ,95.3±0.7 (EHL-His @ P.R.57:1)。這是由于著色劑中的發色基團具有紫外吸收作用,降低了紫外透過率,賦予滌綸著色織物更為優異的紫外防護性能。如圖8(b)所示,經著色后,滌綸織物的TUVA 值由 ( 11.80±0.1)% (原始布)分別降低至號 (5.13±0.1)% (C.I. Disperse Red 60)、( 5.08± 0.1)%(NNO@P.R.57:1) 和 (4.73±0.2)% (EHL-His@P.R.57:1? 。值得注意的是,僅采用EHL-His@P. R. 57:1 制備的滌綸印花織物符合GB/T18830—2009《紡織品防紫外線性能的評定》中對防紫外線產品的要求即 TUPFgt;40 且 TUVAlt;5% 。這是由于木質素分子內含有大量的苯環、共軛結構以及醛、酮等可吸收紫外光的基團,與顏料形成良好的協同效應,進一步提高滌綸印花織物的紫外防護性能。如圖8(c)所示,滌綸著色織物經過耐紫外老化實驗后其褪色率分別為 (38.5±0.02)% (C. I. DisperseRed60)、 33.7±0.04% )( NNO@ P.R. 57:1 )和(19.9±0.01)% (EHL-His @ P.R. 57:1 )。其中EHL-His @ P.R.57:1制備的印染織物褪色率僅為其他的 1/2 ,展現出最佳的耐紫外老化性能。這是由于木質素基超分散劑具有良好紫外吸收和抗氧化作用,包裹顏料免受日光影響,使得織物耐紫外老化性能得到了極大提高[15]

3結論
本文探究了黏合劑的和分散劑的種類對水性顏料色漿分散性能的影響,闡明了分散劑與黏合劑間的協同分散機制,確定了納米級水性涂料色漿最佳配方和印花工藝,評價了商品化染/涂料和自制涂料對滌綸印花織物的 K/S 值、標準差△K/S值、干濕摩擦色牢度、織物克重、透氣率、硬挺度、斷裂強力、紫外防護性能和耐紫外老化性能的影響。具體結論如下:
a)含有芳香環結構的分散劑(EHL-His、NNO和OP-10)與帶有芳香環結構的WPU間具有強 π-π 相互作用,可形成協同分散效應,最終涂料色漿粒徑與黏合劑粒徑相近。
b)水性涂料色漿最佳配方和印花工藝為:增稠劑SA添加量為 3% 、黏合劑WPU添加量為 30.0% 、焙烘溫度為 90°C 。最終,制得印花織物 K/S 值為4.4±0.02 ,干摩擦色牢度達到5級,濕摩擦色牢度達到4級,達到了GB/T19817—2005中懸掛類和覆蓋用織物優等品的標準。
c)通過與商品化染/涂料對比,EHL-His @ P.R.57:1涂料制備的印花織物的 K/S 值最高,干濕摩擦牢度最好,透氣性由原來的( (135.98±1.86)mm/s 提高至( 157.76±3.98)mm/s ,斷裂強力由( 1369.57± 3.43)N提高至( 1700.90±10.75)N. 。織物硬挺度從原來的 (3.63±0.20)cm 增加至 (8.92±0.16)cm ,可賦予窗簾織物良好的外觀保持性。
d)EHL-His@P.R.57:1涂料制備的印花織物具有極佳紫外防護性能( TUPF:95.3±0.7,TUVA:4.7%± 0.2% ),符合GB/T18830—2009中對防紫外線產品的要求。同時,其褪色率僅為商品化染料的1/2,展現了良好的耐紫外老化性能
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Preparation of waterborne pigment paste and its application in curtain fabrics
WU Yaoyang' ,ZHOU Xiaoya2, CHEN Kai1,3 (1.College of Textile Science and Engineering (International Institute of Silk),Zhejiang Sci-Tech University,Hangzhou 310O18, China;2. Innovation Center of Advanced Textile Technology ( Jianhu Laboratory), Shaoxing 312O3O,China;3. Zhejiang Provincial Key Laboratory of Green Cleaning Technology and Washing Supplies,Lishui 3230OO,China)
Abstract:Colored curtains not only give asense of pleasureand comfort for residents through color adjustment,but also ofer strong UV protection.Currently,pigment printing and dyeing are the two most commonly used methods for preparing colored curtains. Compared with dyeing, pigment printing has advantages such as a wider range of applicability and being environmentally friendly.Meanwhile,pigments excel over dyes in terms of light resistance, chemical resistance,and weatherability,thus enhancing the weather resistance of curtain fabrics.However,an adhesive needs to be added due to the lack of affinity between pigmentsand fibers.The adition of adhesive can easily lead to secondary aggregation of color paste in waterborne dispersiblepigments,whichresults in poorcolor uniformity in printing and affecting aesthetics and functionality of colored curtains.
To clarify the synergistic dispersion mechanism between dispersants and adhesives in waterborne pigment paste,a series of waterborne pigment paste was prepared by screening diferent types of dispersants and adhesives, and color printed fabrics were prepared by using screen printing technology.Byusing a nanoscale laser particle sizer and a transmission electron microscope,the particle size and morphology of waterborne pigment paste were characterized. Comparative analyses were conducted on the K/S value, color fastness to dry and wet rubbing, air permeability,stiffess,breaking strength,UV protective performance,and UV light fastnessof the colored curtain fabrics. The results indicated that dispersants containing aromatic ring structures had strong π 1 π interactions with adhesives,which could form a synergistic dispersion efect. Compared with thecommercial dye/pigment coloring effects,the printed fabrics prepared with the pigment paste in this experiment exhibited the highest K/S value (4.4),achieved a color fastness rating of 5, improved breathability to 157.76mm/s , and increased breaking strength to 1, 700. 90 N and stiffness to 8.92cm . Additionally, the printed fabrics demonstrated excellent UV protection performance ( TUPF:95.3±0.7 and
), and their fading rate was only half of commercial dyes, showcasing good application potential in the field of curtain fabrics.
The research will not only provide technical support for the optimization of key process parameters in nanobased waterborne coatings but alsoofer certain theoretical foundations andpractical guidance for thescientific design of high-UV-resistant colored curtain fabrics.
Keywords:waterborne pigment paste; synergistic dispersion;coloring efect;weathering resistance;printed fabric