拒水剂，水变印花的功臣

文|陈赛艳

拒水剂，水变印花的功臣

文|陈赛艳

水变印花又称浮水映印花或浮水印印花及水中印花，是纺织品隐形（影）印花（又称隐色印花）的一种。它指将某种特殊材料采用网版印刷方式印制在纺织品上。使纺织品上的花型图案随周围环境温度、光线明暗、织物干湿的变化等出现忽隐忽现变幻无穷的印花技术。传统的纺织品印花在人们头脑中形成的基本概念是经过印花加工后的织物表面呈现出看得见摸得着的鲜艳图型花纹。

一、水变印花的原理

被水浸湿与没有被水浸湿的干燥纺织品，颜色对光线的反射不一致，浸水者颜色变深与干纺织品颜色产生了色差。如果利用这一色差来印制花纹，即可达到隐色印花的效果。如何控制这样的变化，使同一件纺织品上显现两种不同的花纹？为了弄清水变印花的原理，首先要了解纺织品与水的关系。

由于纺织品纤维本身结构、化学组分不同，吸收的水分可分成三种类型，即结合水、中间水和自由水。结合水是与纤维键合的水分子，靠氢键或者分子间力紧密结合在纤维分子上。在冰点也不能结晶、在沸点也不会蒸发气化，这部分水与纤维紧密结合，所以当纺织品只吸附结合水时，人们不会对纺织品有湿感。中间水是由于与结合水分子间存在氢键作用而被吸附在结合水之外的水，它们也不同于普通的水分子，凝固点和沸点分别低于0℃和高于100℃，因此，中间水存在会使人有凉感。中间水之外的水称为自由水，自由水与纺织品间作用力非常微弱，它在热力学上与普通水有相同的相变点，当纤维或纺织品遇到自由水时，由于水量较大，大部分以自由水的形式被吸附，这些自由水一般存在于纤维之间的空隙或纤维自身的孔穴里。

从上述纺织品与水的机理分析出发，如果在一块纺织品基布上将其表面同时创造具备亲水性和憎水性两部分，花纹显色就会出现。传统的印染工艺是可以采用印花手段将其防水整理改变为局部的印花防水整理。此种印花浆料中必须掺有各种染料达到色浆印花改变为无任何染料的白浆，而且这种白浆中必须加防水剂。

在这种印花布纺织品表面将同时存在两种特性：当纺织品遇水后，未印花部分润湿速率较快，而印花部分因有拒水剂存在将不被润湿或润湿速率很慢，最终造成在同一块布料表面上含水量的极大差别，而导致亲水性部位的颜色和疏水性部位的颜色对光线的反射不一致，而出现不同的颜色光泽，中国数码印花门户亲水性部分的颜色较疏水性部位颜色深的很多，由于该色差的出现而花纹被显示出来，这样就达到了隐色印花的效果。

掌握水变印花工艺，关键是如何对纺织品进行防水或拒水处理，若这方面处理不够则容易造成印花生产的失败。那么，到底防水与拒水处理整理是如何做到的呢？

二、何为防水拒水整理

纺织品的防水整理有两种，一是在纺织品表面涂布一层不透水的连续薄膜，如橡胶、沥青、干性油灯，它填塞在纺织品纤维空隙中，借助物理的方法阻挡水的透过，被整理过的纺织品不但不透水也不透气，手感粗硬、有气味，穿着者会感到不舒服，不做服装使用，制作帐篷、运输业用遮盖布等。二是借助于具有低表面能的整理剂，其表面层原子或原子团的化学力使水不能润湿它。

纺织品经拒水剂整理后，仍保持良好的透气和透湿性，不会影响到纺织品的手感和风格，常用于制作服装。为此，前者称为防水整理，后者称为拒水整理，拒水和防水是区别的，水变印花应以拒水整理。

三、常用拒水剂及拒水原理

1．石蜡和铝皂或其他金属皂类。

这种拒水方式历史悠久，是比较传统的方法，虽然防水效果较好，但不耐久。故目前已被淘汰。

2．有机金属络合物CR。

这是一种脂肪酸络合物，纺织品用其浆液印花后，干燥时络合物发生水解，在纤维表面生成不溶性的硬脂酰铭沉淀，由于它含有疏水性脂肪族长链，而产生拒水性能。用CR进行纺织品印花虽然可耐水、干洗也透气，但产品呈绿色，不宜做阴影印花使用。目前使用受到限制。

3．用拒水剂PF。

它是氯化十八烷甲基吡啶，与纤维起反应后，能封闭纤维的亲水性基团，使纺织品失去亲水性能，从而产生拒水性。用PF拒水剂印花，手感柔软，透气性能好，且能耐一般水洗和干洗。普通的服装上还是在使用。

4．有机树脂硅酮。

这是一种新型拒水剂，属于有机金属化合物，分子中具有硅氧链，在硅原子上含有有机基团。硅酮性能由其分子中的有机基团决定，常用的有二甲基聚硅氧烷和甲基氢化聚硅氧烷。

硅酮无色无味，在-40℃～350℃范围内，其化学性质都是稳定的。纺织品硅酮印花浆印花后，再经高温烘焙会缩合成硅氧烷薄膜，使纺织品具有良好的拒水效果。用硅酮印花浆印花后，花纹处拒水效果好、透气性好、耐热洗或干洗、耐降解而且手感柔软、平滑、花型丰满。

以上拒水剂除有机硅（硅酮）外，都因耐久性差、对纤维有损伤或者不符合环保要求以及有气味有颜色等多种原因而无法适应纺织品的稳形印花要求。目前常用拒水剂还是以有机硅和含氟化合物（氟化合物还能拒油污）为主流。

四、有机硅拒水剂的选配与组成

聚有机硅氧烷，简称有机硅，也叫硅酮或硅珙，它的分子结构上主链是由硅氧原子交替构成（-0-Si-0），侧链通过硅原子与有机基团相连，它的结构分为线型和体型。作为纺织品印花涂层的有机硅，首先应是线型的聚有机硅氧烷，分子量很大，一般在40～80万，有机硅有一定的弹性，故也称为有机硅弹性体或称为硅橡胶。适用的温度范围广，硅橡胶成膜后有透湿性，能让水蒸汽通过，这是通常涂层剂难以实现的。

其次是它的防水性、滑爽的手感、低温柔软性以及改善涂层纺织品的撕裂强度等。有机硅中取代基R通常是甲基（聚二甲基硅烷或称二甲基硅油）、氢基（聚甲基含氢硅烷或称含氢硅油）或羟基（二羟基硅油），聚二甲基硅氧烷在纤维表面可形成柔软性的薄膜，但因它无活性基团而与纺织品纤维粘接性变差，不适宜单独作为印花浆料使用，而聚甲基含氢硅烷在纤维表面能形成牢固的薄膜但呈现脆性，使印花处手感粗糙，也不易单独使用，而将这两种硅烷混配使用，使其性能达到互补作用即可达到印花要求。两者配比的比例视含氢量不同而定，一般可为40：60～60：40。采用聚甲基含氢硅烷与聚二甲基硅烷混配作印花浆料进行丝网印花，印后烘干，然后以120℃～150℃焙烘数分钟，印花图形即可获得耐久性的拒水效果。

印花浆料配方：

甲基含氢硅烷乳液 30～40羟基硅烷乳液 60～70胺化环氧交联剂 14.2结晶醋酸锌 10.8氯氧化锆 5.4一乙醇胺 4.5增稠剂（根据印花工艺配制） X总配制量 100

有机硅拒水剂印花特别适合于合成纤维及其混纺纺织品，在棉纺织品或粘胶纤维纺织品上稍微差一些，其原因可能是因纤维素纤维遇水后溶胀历害而使有机硅印花薄膜破裂所造成的结果。硅油通常在室温下为液体油状物，以硅油为主剂，加入增稠剂、助剂、各种性能改进剂，经过特定工艺配制而成的复合物、乳液、溶液等制品，称为硅油的二次加工制品。

如果自行配制有困难，可直接购买市场商品。目前国产有机硅纺织品拒水整理剂有北京洁尔爽有限公司生产的SH，属于非离子型拒水剂，由SH-B和SH-C双组分构成的，稳定性好，用于纯棉、涤棉和化纤纺织品。工艺配方简单，只需SH-B 10g/L，SH-C 10g/L，加入透明的印花浆料中即可印花，印后预烘3min（100～110℃）→焙烘6～20S（160～190℃）→成品。成品手感好，耐撕裂、耐磨擦、富有弹性。是目前国内较为理想的有机硅拒水剂。

五、水变印花存在的问题

1．印花拒水剂的选择必须具有一定的黏附力。易与纺织品纤维反应或吸附，较为长期稳定的存在，长时间浸泡、皂洗，印花簿膜也不会脱落、不被损坏，具有较高的黏附强度、撕裂强度和耐磨性、耐氯漂。

2．必须在纺织品纤维表面形成连续薄膜，成膜速度不宜过快，以适应网印中的涂层速度的要求，但要求有良好的成膜效果。

3．涂料成膜后应具有良好的透明度，不影响纺织品的色泽，与印花浆料和助剂相容性好，对印花纺织品底色染料无色变现象。印花后不影响纺织品原有性能，手感柔软，能达到服装用纺织品的耐候性、拒水性、透气性等要求。尽量选用渗透性好的拒水整理剂。

4．对印花纺织品底色染料要求染色牢度、热稳定性能好，对所选用的印浆、拒水剂及助剂都要有较好的稳定性，较长时间不变色。因为被印花部分有一定的固色作用，而未被印花处固色牢度差，会在后处理时的焙烘、皂洗、水洗过程中布面染料脱色，印花与未印花之间产生色差，使印花处花型显露出来，而无法达到隐色印花的效应。

大部分活性染料、还原染料和阳离子染料的适应性较好，还有部分色牢度好的中性染料和弱酸性染料经过较好的固色处理的布料，印花后花纹也有较好的显色效果。

5．即使拒水性能最好的服装，经过脏污、摩擦和洗涤后，拒水性能也会有所降低，因此，在洗涤拒水服装时应尽量不要使用洗涤剂，因为洗涤剂会降低纺织品的拒水效果，同时，纺织品上残留的微量洗涤剂也会促使水润湿纺织品表面，这是水渗入纺织品的第一步。

6．水变印花后经皂洗后，纺织品用熨斗平整地熨烫一下，水变效果更会明显。

7．水变印花效果与遇水温度还有关系，在5℃～25℃的水中效果会更明显。若水温太高，显色效果则会更差了。

水变印花实属利用印花手段开发的一种纺织品涂层产品，涂层纺织品品种多若繁星，纺织品涂层技术给纺织品业制造功能型纺织品提供了更多的可能性，大大拓宽了纺织品的用途。