涂活共浆高目数印花塞网问题的分析与解决

张国清，王玉平，陈凯玲，张 磊，付矩祥，陈 志

（愉悦家纺有限公司，山东滨州 256623）

我司在生产某些特殊订单时，为了弥补活性染料印花耐日晒色牢度差的问题，在某些花色色块中使用涂料活性染料共浆印花工艺。当使用155目圆网印制时发生严重的塞网现象，而改用100目、125目印制时情况明显改善；在印制此订单时使用纯活性染料印花浆无塞网现象发生，使用纯涂料印制也无塞网现象发生。本订单所用的纯活性染料印花浆主要成分为海藻酸钠，涂料印花用黏合剂主要成分为聚丙烯酸酯类大分子，两者在结构组成上存在较大差异，相容性较差。针对两者结构上的差异，选择流变性好的合成糊以改善活性染料印花浆与涂料印花黏合剂的相容性，同时选择分散性好的表面活性剂以增强海藻酸钠糊与涂料印花黏合剂的相容性；为防止混合搅拌过程中以及印花磁棒或刮刀在运行过程中产生微气泡影响色浆透网性，需要加入消泡剂。用上述组分配制涂活共浆专用印花糊DT-8，以期解决高目数印花塞网问题。

1 分析问题

1.1 显微镜分析镍网网孔

目数是指1 inch圆网上的孔数，如155目即1 inch圆网上有155个网孔，镍网测量示意图如图1所示。

图1 镍网测量示意图

用超景深视频显微镜对印花所使用的100 目及155目镍网进行观察拍照，结果如图2所示，运用仪器自带的专用分析统计软件对镍网孔径尺寸进行测量并统计，结果如表1所示。在相同测量条件下，100目镍网的孔径尺寸比155 目镍网大40%以上，孔周长大3.4倍，孔面积大5.4倍，因此，开孔大小的差异是造成印花堵网的重要原因。同时查阅山东同大镍网有限公司提供的产品资料（如表2所示），同类型镍网的目数越高，孔径越小，孔数越多，边界越长，镍网与浆料接触边界越多，浆料越容易粘结在镍网壁上，因此越容易造成塞网问题。

图2 镍网网孔图

表1 镍网孔径数据对比

表2 不同孔径镍网数据参数

1.2 显微镜分析塞网物质

用200 目丝网对涂活共浆浆料进行过滤，对留在丝网上的杂质进行显微镜观察，结果如图3所示，可以明显看出过滤后200目丝网上的残留杂质主要是皮膜类物质。

图3 车间色浆过滤出的残余杂质

1.3 涂活共浆浆料配方分析

表3 所示为涂活共浆工艺中的浆料组分，包含涂料印花浆成分（涂料、黏合剂）和活性染料色浆成分（糊料、染料、抗还原剂WOA、尿素、小苏打、元明粉、六偏磷酸钠等）。由于单纯使用活性染料糊或单纯使用涂料浆都不会发生堵网现象，因此认为黏合剂和涂料本身粒径较小，在不出现乳胶粒子归并的情况下不会出现因黏合剂或涂料颗粒粒径过大造成的堵网。当使用涂料/活性染料共浆工艺时发生堵网现象，据此分析认为，乳化体系的黏合剂或者涂料与水溶性活性染料色浆组分中的物质可能发生反应，造成黏合剂破乳，乳胶粒子归并，粒径增大，从而导致塞网。

表3 涂活共浆配方

2 解决问题

2.1 涂活共浆专用糊料与黏合剂相容性研究

基于上述实验事实和分析，需要解决涂活共浆高目数堵网问题才能实现涂活共浆高目数圆网印花订单批量生产。为此，项目小组研究活性染料增稠剂中天然糊料与合成糊料的最佳配比。根据糊料与黏合剂的相容性，开发了高透网性印花糊料DT-8，在此糊料中另外加入少量表面活性剂，活性染料糊料与黏合剂的相容性增加，黏合剂乳胶粒子归并的概率减少，色浆稳定性提高，堵网现象减少，印制前后布面色差减小。图4 分别为家纺车间现用糊料及糊料DT-8 与黏合剂8602调制色浆的视频显微镜照片，通过专业分析软件对形成粒子的直径进行统计，结果如表4所示。

图4 糊料视频显微镜照片（×1 500倍）

表4 色浆中球体粒径统计结果

由表4可知，不同糊料配制的色浆中，粒径存在较大差异，现用糊料色浆的平均粒径为55.37 μm，标准偏差为19.25%，自制糊料DT-8的平均粒径为24.74 μm，标准偏差为6.41%。使用自制糊料DT-8制备的色浆粒径更小、更均匀，因为大分子糊料与黏合剂混合后，经长期刮印摩擦，可能导致黏合剂发生破乳现象。

2.2 涂活共浆专用糊料印花效果对比

实验室自制原糊印花工艺流程：糊料加水机械搅拌约60 min，膨化8 h以上→测黏度（NDJ-5S旋转黏度计，4#转子，6 r/min）→调制色浆（活性染料蓝1.5%，涂料黑0.6%，黏合剂8602 3%，黏度5 000～6 000 mPa·s）→小样机刮样（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→热水洗→冷水洗→熨干或烘干。

色浆助剂及用量：尿素4.5%，小苏打3%，纯碱0.3%，WOA 0.6%。

使用研制的高透网专用糊料DT-8按照工艺流程在不同规格布样上印花并测试颜色数据，结果如表5所示。

表5 不同规格布样印制颜色对比

由表5可知，使用研发糊料调浆后，印制的布面颜色较深，得色量提高了近50%。这是因为DT-8 中的合成糊料流变性较好，透网性较高，同时含有消泡剂，减小了混合搅拌过程中以及印花磁棒或刮刀在运行过程中产生微气泡的概率，增加了色浆透网性，提高了得色量。

2.3 涂活共浆专用糊料大车实验效果

运用研发糊料进行大车生产实验，发现印制时圆网上面反沾浆料明显减少（如图5所示），这主要是由于研发糊料DT-8 中含有镍网自清洁因子，改变了浆料的表面能，降低了浆料对镍网的反沾力，因此也提高了印制布面的均匀性（如图6所示）。

图5 现用糊料与研发糊料印制过程镍网表面对比图

图6 现用糊料与糊料DT-8印制布样的均匀性对比

由表6可知，由于研发糊料透网性高，反沾少，布面颜色明显增深，饱和度上升，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%。连续印制5 000 m未出现堵网停车现象。

表6 现用糊料与糊料DT-8印制颜色对比

3 结论

经过超景深视频显微镜及资料分析可知，涂活共浆高目数塞网问题的根本原因为涂料色浆中黏合剂与活性染料色浆中糊料的相容性不好，黏合剂乳胶粒子破乳归并形成粒子的粒径大于155 目镍网的孔径。通过改进活性染料糊料的配方，调整活性染料糊料合成糊与天然糊的配比，制成了DT-8 印花糊料。运用DT-8进行方块件套的生产实验，布面得色量深，饱和度上升，均匀度好。连续印制5 000 m 未出现停车刷网现象。