我国涂料印花合成增稠剂的现状与展望□黄鹤 涂料印花是国内外较为流行的新型染色技术。涂料印花质量的好坏,除织物本身
涂料印花是国内外较为流行的新型染色技术。涂料印花质量的好坏,除织物本身外,涂料印花浆是主要影响因素。它是由颜料、粘合剂、增稠剂和其它助剂等组成的。其中,增稠剂用量虽少,但对印花浆的质量却起着举足轻重的作用。从最早使用的天然和半合成增稠剂(如海藻酸钠、改性淀粉),到乳化型增稠剂(即乳化帮A浆),才使涂料印花成为成功的工艺。但由于帮A浆中含有大量的煤油,既造成环境污染,又影响安全生产。为此,人们近20年来致力于无煤油或少煤油的合成增稠剂的研制。国外于70年代初由巴斯夫公司推出第一只合成增稠剂Lutexalu后,随之有系列化商品供应市场。英国Allied Colloids公司、美国Goodrich公司也相继有Alcoprint、Car-bopol系列问世。实践证明,使用合成增稠剂具有很好的经济效益和社会效益。 一、国内合成增稠剂的研制概况
一、国内合成增稠剂的研制概况 我国从70年代中后期开始合成增稠剂的研制工作,到目前为止,已有20余种
我国从70年代中后期开始合成增稠剂的研制工作,到目前为止,已有20余种产品问世。一些单位仍在继续进行产品的开发工作。归纳起来,国内有关涂料印花合成增稠剂的研制具有两个明显的特点: ①产品种类主要是丙烯酸类、阴离子型增稠剂。非离子型的很少,而阳离子型增
①产品种类主要是丙烯酸类、阴离子型增稠剂。非离子型的很少,而阳离子型增稠剂则未涉及。 ②制备技术主要采用了乳液聚合法。另外,溶液聚合法及反相乳液(悬浮)聚合
②制备技术主要采用了乳液聚合法。另外,溶液聚合法及反相乳液(悬浮)聚合法也有应用。 乳液聚合法合成丙烯酸类增稠剂的工艺比较简单,产品的增稠效果尚可,便于贮
乳液聚合法合成丙烯酸类增稠剂的工艺比较简单,产品的增稠效果尚可,便于贮存和运输,污染少,某些方面的性能甚至超过帮A浆,因此受到国内各研究及生产单位的重视。但产品使用前必须加碱处理,现国内多用氨水,气味大,给印花工艺带来不便。同时,因共聚物中丙烯酸酯的大量存在,可能带来增稠后不必要的粘性,造成印花时的堵网、粘搭现象。再者,产品固含量低,用量较大,对电解质很敏感,给色量和鲜艳度不够高,所以,应用受到一定限制。 溶液聚合法一般是将丙烯酸及其酯类单体、交联剂溶于溶剂中进行聚合的工艺。
溶液聚合法一般是将丙烯酸及其酯类单体、交联剂溶于溶剂中进行聚合的工艺。反应结束后常脱去溶剂而得到粉状聚合物产品。直接用之增稠时,溶解速度较慢,性能较差。且因粉末疏松,使用不便。因此经常用适当的乳化剂、溶剂与聚合物粉末混配,得到所谓“油分散型”增稠剂,从而获得较好的增稠效果、手感及染色牢度。如DTF、DFA-R、PAF及NBH-1等。其中,NBH-1中由于加入了稀土元素,使其给色量及鲜艳度均有提高,值得重视。此法的不足之处是工艺较复杂,且混配后的产品中亦会有较多的有机溶剂。 反相乳液(悬浮)聚合工艺是水溶性单体制备高分子量聚合物的两种较好方法。
反相乳液(悬浮)聚合工艺是水溶性单体制备高分子量聚合物的两种较好方法。一般均借助油包水(W/O)型乳化剂或分散剂,将丙烯酸(铵)、丙烯酰胺及交联单体,分散到有机连续相中进行反应。与普通乳液聚合一样,它具有反应速度快、分子量高、体系粘度低、以及反应过程中传热快、操作易控制等优点,而且聚合产物可直接用于增稠,如KG-201、GH等。增稠效果及耐电解质性能比普通乳液聚合法所得产品好。有时也通过共沸脱水或将产品从体系中絮凝出来的办法,得到粉状产品,再用乳化剂、溶剂等进行混配,如SKT,但工艺要复杂得多。 中国科技大学还采用了辐射引发反相乳液聚合的方法,其工艺简单,技术路线先
中国科技大学还采用了辐射引发反相乳液聚合的方法,其工艺简单,技术路线先进,为产品的优质、价廉创造了条件。但由于辐射源的局限,推广存在一定问题。另外,据介绍,其产品在稳定性、糊化速率及给色量方面仍存在一定缺陷。 在产品性能方面,国产丙烯酸类增稠剂大多能代替或部分代替乳化浆A,并能降
在产品性能方面,国产丙烯酸类增稠剂大多能代替或部分代替乳化浆A,并能降低染化料成本,社会效益显著。但也存在某些不足,如刮色不净,不同程度的渗化现象,给色量和鲜艳度、手感较乳化浆A差等。 与Alcoprint PTF相比,国内一些品种,如KG-201、PF、
与Alcoprint PTF相比,国内一些品种,如KG-201、PF、T-870以及NBH-1、SKT等的性能,据介绍已接近PTF,但生产应用表明,在总体效果上,特别在工艺适应性方面,如透网性、色浆流变性及印后产品色光鲜艳度、手感柔软度等方面与PTF尚有一定差距,用量也大多较PTF高。 二、国内涂料印花合成增稠剂研制展望
二、国内涂料印花合成增稠剂研制展望 根据国内实际,结合国际发展现状,笔者认为国内丙烯酸类涂料印花增稠剂的研
根据国内实际,结合国际发展现状,笔者认为国内丙烯酸类涂料印花增稠剂的研制将在以下几方面进一步展开。 1.提高增稠能力,改进印花质量
1.提高增稠能力,改进印花质量 国内产品与国外质量较好的品种如Alcoprint系列相比,仍存在一定差
国内产品与国外质量较好的品种如Alcoprint系列相比,仍存在一定差距。因此,国内产品的质量有待提高,从而使印花产品质量得到改进。近期目标仍然是PTF系列水平。 2.提高耐电解质性能
2.提高耐电解质性能 丙烯酸类增稠剂的最大缺陷是其耐电解质性能较差。解决办法之一是在其中引入
丙烯酸类增稠剂的最大缺陷是其耐电解质性能较差。解决办法之一是在其中引入非离子型增稠剂,或以非离子表面活性剂的α、β-不饱和羧酸酯,与丙烯酸类单体共聚。结果表明,所得产物不仅增稠效果好,而且耐电解质性能也较好。另外,阳离子型增稠剂的研制,将有助于其耐电解质性能的根本改观。如美国埃克森研究工程公司研制的增稠剂,其水溶液粘度随盐加入量增大而增大。 3.开发新品种,使产品系列化
3.开发新品种,使产品系列化 国内涂料印花增稠剂主要为阴离子型,非离子型的很少,而阳离子型则未见报道。
国内涂料印花增稠剂主要为阴离子型,非离子型的很少,而阳离子型则未见报道。因此,阳离子型新品种急待开发,从而使国内的产品达到系列化。 另外,如果能在增稠剂分子中同时引入阴、阳离子,使之能在更宽广的条件范围
另外,如果能在增稠剂分子中同时引入阴、阳离子,使之能在更宽广的条件范围内使用,则是最理想的。这可以给生产和应用带来巨大便利。 除了上述工作之外,新的聚合方法的探索可望带给产品高性能。如无皂乳液聚合、
除了上述工作之外,新的聚合方法的探索可望带给产品高性能。如无皂乳液聚合、无溶剂聚合法等,国内还未见报道,很有研究价值。
