硅酸铝在彩色罩印中的应用性能研究

宁静海，陆必泰

(武汉纺织大学 化学与化工学院，湖北 武汉 430073)

0 前言

在国外涂料印花遮盖剂被广泛应用，许多国家在研究遮盖剂的性能方面做出了许多贡献，在所有的罩印印花浆中谁也离不开二氧化钛白色颜料，因为二氧化钛的遮盖力极强，但仍属一种价格昂贵的颜料。因此，世界各国都在开发新的产品，力求能最大限度地节约或代用钛白粉。我国也十分重视研究遮盖剂这项工作。硅酸铝产品的研制成功即为当今节代钛白的极佳材料，其产品性能均达到和超过英国Crosfield公司和西德Degnssa公司超细硅酸铝水平，它可以取代钛白粉用量的15～25%，而价格仅为金红石型钛白粉的三分之一。不仅能大幅度降低漆类涂料生产成本，而且对遮盖力、强度、贮存性都有不同程度的改善。本文中的遮盖剂在涂料印花中可以作为钛白粉的替代物，对于扩大遮盖剂的应用范围，革新印染技术具有重要意义。

1 试验

1.1 实验材料与仪器

（1）织物：经过退浆、精练、漂白的黑色府绸机织物（纯棉，每块20*20cm）；纯棉白布。

（2）药品：硅酸钠（化学纯）、硫酸铝（化学纯）、涂料红（化学纯）、印花糊料（化学纯）、粘合剂（化学纯）、钛白粉（化学纯）。

（3）仪器：JJ-1型精密定时电动搅拌器、TD50028型电子天平、GQS系列白度测量仪、LSR800热定型机、DHG-9070A型电热恒温鼓风干燥箱、数显恒温控制水浴箱、SF-600电脑测色配色仪、YKP6080平网印花机。

1.2 遮盖剂制备方法

准确称取试剂A，用少量蒸馏水溶解，倒入容量瓶中，加蒸馏水至刻度，备用。配制试剂B溶液，准确称取试剂B，用少量蒸馏水溶解，倒入容量瓶中，加蒸馏水至刻度，备用。试剂B溶液的浓度分别为40g/L、60g/L、80g/L、100g/L、120g/L。将200mL试剂A溶液置于500mL三口烧瓶中，升温至70℃，在不断搅拌下，用分液漏斗滴加200mL试剂B溶液，滴加速度不宜过快。反应时间为90min。用2000mL蒸馏水清洗上述反应物，并进行抽滤。将清洗、抽滤后的反应物置于表面皿上，放入烘箱内，110℃，烘干。在室内放置24小时后，进行称量。对比上述各反应物固体质量，确定最优制备配比。

1.3 小样印花工艺

白底或黑布(色底)→印花→烘干→焙烘

1.4 实验测试

白度的测试；表面深度K/S值及颜色特征值测试。

2 实验结果与讨论

2.1 组分A和B的浓度对遮盖剂产率的影响

表1 不同浓度的试剂对产品产量的影响

由表1可知，当试剂A的浓度，在第四组时产生的反应物质量最大，说明制备遮盖剂的最佳配比为：80g/L试剂A与120g/L试剂B反应更加完全，能得到更多的遮盖剂。

2.2 遮盖剂用量对遮盖效果的影响

表2 不同浓度的遮盖剂对白度影响

由表2可知，综合考虑白度和色浆搅拌的难易程度，以第四组为佳，即当遮盖剂的用量为40%时的遮盖效果最好。

2.3 不同浓度的遮盖剂、涂料红、钛白粉对织物色深影响

表3 不同浓度的遮盖剂、涂料红、钛白粉对织物K/S影响

由表3可知，遮盖剂浓度增大使织物的表明色深K/S值减小，当遮盖剂浓度达到30%时，织物的表观色深K/S值达到饱和。涂料红浓度增加使织物的表观色深K/S值增大，当涂料红的浓度达到5%时，织物的表观色深K/S值达到饱和。钛白粉浓度增加使织物的表观色深K/S值减小，当钛白粉浓度达到10%时，织物的表观色深基本达到饱和。

2.4 不同浓度的遮盖剂、涂料红、钛白粉对织物色光影响

由表4可知，织物的明度L值随着遮盖剂、钛白粉浓度的增加而增大，随着涂料红浓度的增加而减小，当遮盖剂、涂料红、钛白粉浓度分别达到30%、3%、10%时，织物的明度L值达到饱和。织物的红绿色调a值分别随着遮盖剂、涂料红、钛白粉浓度的增加而增大，当遮盖剂、涂料红、钛白粉浓度分别达到30%、3%、10%时，织物的红绿色调a值达到饱和。织物的黄蓝色调b值随着遮盖剂、钛白粉浓度的增加而减小，随着涂料浓度的增加而增大，当遮盖剂、涂料红、钛白粉浓度分别达到30%、5%、10%时，织物的黄蓝色调b值达到饱和。白布和黑布相比，当在同一个浓度下，白布的L、a、b值都要比黑布的值大，说明白布比黑布的色光更纯正。

表4 不同浓度的遮盖剂、涂料红、钛白粉对织物Lab影响

3 结论

当试剂A的浓度为80g/L，试剂B的浓度为100g/L能生产更多遮盖剂。当硅酸铝遮盖剂的含量为40%时，色浆质量比较理想，并且能得到较好的白度。硅酸铝遮盖剂在色浆中含量为30%时，才能达到在深地色上布的遮盖要求。涂料红的含量达到3%时，已经能得到比较饱和的色深，且能得到比较好的罩印效果。硅酸铝与钛白粉混用时，当钛白粉含量为10%，即硅酸铝与钛白粉比例为3：1时，具有较好的遮盖力，又有较高的颜色给色量。

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