Файл: Применение пигментов в текстильной промышленности [обзор]..pdf

перечные связи, рекомендуется вводить небольшое количество предконденсатов термореактивных смол для улучшения прочности окраски, особенно на волокнах с гладкой поверхностью.

Принципиальной отличительной чертой пигментной печати яв­ ляется использование эмульсионных загусток. Основная роль за­ густей заключается в том, чтобы препятствовать растеканию крас­ ки во время печати и сушки, но при последующих обработках загустка должна быть полностью удалена с тка-ни, так как она при­ дает ей жесткость. Вследствие отсутствия при пигментной печати процесса промывки обычные загустей использовать нельзя. При этом способе печати нашли применение эмульсионные загустей, состоящие из воды и бензина, которые улетучиваются в процессе термической обработки и полностью удаляются с ткани.

При приготовлении эмульсий попользуют минеральные масла, получаемые при перегонке нефти. Точка кипения масла должна быть в пределах от 140 до 200°С. Большое значение имеет лету­ честь масел. В случае очень высокой или, напротив, недостаточной летучести стабильность эмульсий ухудшается. Если точка кипения масла выше 200°С, сушка напечатанной ткани затрудняется. Если же точка кипения очень низкая, то испарение масла происходит при комнатной температуре.

Успешное применение для пигментной печати находят эмуль­ сионные загустей на основе уайт-спирита и воды. Для придания эмульсиям устойчивости добавляют защитные коллоиды, которые можно вводить в пасты пигментов, дисперсий связующих и непо­ средственно в печатную краску. В этих целях используют альгина­ ты, производные целлюлозы и продукты оксиэтилирования. Зна­ чительное увеличение вязкости достигается при добавлении за­ щитного коллоида в количестве 2—5 г на 1 кг печатной краски. При этом соотношение других компонентов изменяется незначи­ тельно. Защитные коллоиды можно добавлять также с целью уменьшения в печатной краске содержания уайт-спирита. В связи с высокой стоимостью уайт-спирита и вызываемым им загрязнением воздуха в последнее время в пигментной печати нашли примене­ ние композиции, содержащие небольшое количество уайт-спирита или совсем не имеющие его в своем составе.

В качестве заменителей уайт-спирита используются водораст­ воримые синтетические загустители, представляющие собой поли­ кислоты с большим молекулярным весом. Растворы этих кислот после нейтрализации приобретают высокую вязкость при низком содержании твердых частиц. Однако вследствие особенностей хи­ мической структуры они неустойчивы к действию электролитов. Выпускаются такие загустители в виде порошка или пасты, пред­ ставляющей собой суспензию в органических растворителях или в воде. Примером загустителей такого типа может служить лютексаль (фирма БАСФ, ФРГ), являющийся одно;временно загустите­ лем и связующим.

32

Добавление таких загустителей в небольшом количестве в эмульсии типа «масло в воде» позволяет без снижения вязкости загустки уменьшить количество используемого уайт-спирита, почти на 50%• Кроме того, новые загустители, проявляющие одновре­ менно свойства защитного коллоида, позволяют уменьшить коли­ чество вводимого эмульгатора. В результате этого печатная крас­ ка имеет хорошую кроющую способность и легко удаляется с пе­ чатного вала.

Для увеличения адгезии связующего к волокну в процессе пе­ чатания, особенно при печатании по тканям из синтетических во­ локон, применяются специальные вещества различного химическо­ го строения. Так, могут быть использованы хлорированные угле­ водороды. 'Для гладких волокон и стекловолокна рекомендуется использовать силиконы низкого молекулярного веса, например аминосиланы. Адгезию на синтетических волокнах повышают и некоторые синтетические загустители, имеющие свойства связую­ щего.

Для получения более мягкой пленки связующего можно вво­ дить пластификаторы в количестве 30% от сухого остатка связую­ щего. В качестве пластификаторов применяют низкомолекулярные соединения, способствующие набуханию пленки.

Для получения водных дисперсий связующих можно применять различного рода неионогенные и анионактивные диспергаторы в количестве 2—5% от веса твердых частиц. При приготовлении эмульсионных загусток добавляют также эмульгаторы неноногенного характера (около 1%), чаще всего оксиэтилированные про­ изводные ароматических спиртов и производные оксиэтилена (>перегаль О, перуниосол АР и др.). Например печатная краска на основе эмульсии «масло в воде» содержит 50 г/кг пасты пигмента и 100 г!кг дисперсии связующего. Следовательно, общее содержа­ ние диспергатора в этом случае составляет 20—25 г на 1 кг пе­ чатной краски.

обеспечения устойчивости пигмента, получения водных дисперсий связующего и эмульсионных загусток. Применяемые диспергаторы должны быть совместимы и обеспечивать устойчивость всех трех компонентов дисперсии.

Тип диспергатора и изменение его концентрации при высыхании краски оказывают влияние на устойчивость эмульсии, а следова­ тельно, на процесс образования пленки, ее свойства, яркость и прочность окраски. Установлено, что на 1 кг печатной краски при­ ходится 40—50 г пленкоо'бразующего вещества. Таким образом, со­ отношение диспергатора и связующего должно быть 1 : 2.

Для замедления испарения воды из печатной краски, преду­ преждения забивания гравюры печатного вала или сетчатого шаб­ лона и облегчения их очистки в печатную краску добавляют гид-

ротропные вещества. В качестве последних могут быть использо­ ваны вещества с низкой летучестью: полиопирты типа этиленгли­ коля, глицерина, диэтиленгликоля и мочевина. Однако следует учитывать, что при использовании их в большом количестве мо­ жет наблюдаться ухудшение прочности окраски.

Часто для замедления испарения воды достаточно повысить величину pH печатной краски до 8—9, добавив раствор аммиака или нелетучего основания типа триэтаноламина. Избытка триэта­ ноламина следует избегать, так как это затрудняет при последу­ ющей фиксации получение кислой среды, необходимой для поли­ меризации смолы. Для создания кислой среды используют кисло­ ты, такие как щавелевая, муравьиная или уксусная, а также соли (нитрат цинка, сульфат аммония, роданистые соли, хлористый маг­ ний). Необходимо иметь в виду, что некоторые пигментные кра­ сители, прежде всего белые и оливковые, желтеют под влиянием паров, выделяемых нитратом аммония. В этом случае лучше при­ менять роданистый аммоний или двузамещенный фосфат аммония.

При составлении печатной краски для пигментной печати наи­ большие трудности возникают при приготовлении качественной эмульсионной загустки. Эмульсионную загустку типа «масло в во­ де» готовят на турбосмесителе, медленно добавляя бензин в воду, содержащую эмульгатор. Скорость турбосмесителя 1000— 1500 об/мин. Высокая скорость турбосмесителя вызывает повы­ шенную дислерность внутренней фазы, что приводит к увеличению вязкости загустки. Если во время перемешивания эмульсия загус­ тевает, можно добавить немного воды, а затем постепенно добав­ лять бензин. Вязкостьэмульсии может также увеличиваться при введении обычных загустителей, таких как альгинат натрия, тра­ гант или производные целлюлозы. Добавление небольших коли­ честв загустителя увеличивает стабильность эмульсии и позволяет избежать миграции смолы, однако при этом ухудшается туше на­ печатанной ткани. Некоторые связующие в форме суспензий имеют сами определенную вязкость, но их введение приводит к получе­ нию менее эластичной пленки. Их следует смешивать со связу­ ющими, обладающими молекулами меньших размеров, более те­ кучими, с высокой пластичностью.

Эмульсия -должна готовиться таким образом, чтобы макси­ мальная вязкость ее достигалась в процессе перемешивания. В противном случае могут возникнуть трудности при печатании.

Вязкость эмульсионной загустки в значительной степени за­ висит от природы смолы эмульгатора, соотношения фаз, качества керосина, скорости мешалки и количества загустителя. Вязкость эмульсий и печатных красок может изменяться во время хране­

ния, поэтому перед употреблением их необходимо перемешать. Для стабилизации печатных красок часто добавляют нашатыр­ ный спирт в количестве 5—10 см3/кг.

34

Печатание пигментами можно осуществлять на различном обо­ рудовании: на печатных машинах с ротационными и плоскими шаблонами или на цилиндрических печатных машинах. Гравюра печатных валов должна быть неглубокой, а давление — макси­ мальным, чтобы получить хорошее проникновение печатной крас­ ки в структуру ткани и тонкую пленку.

новном термофиксацию проводят при температуре 140—150°С в течение 6—5 мин.

Некоторые специалисты предлагают совмещать , термофикса­ цию с сушкой напечатанной ткани. Однако лучше проводить эти операции раздельно, чтобы избежать активного выделения рас­ творителя, содержащегося в эмульсионной загуетке и обеспечить равномерность образования пленки и узорчатой расцветки па ткани.

Пигментные красители могут быть с успехом использованы для набивки тяжелых хлопчатобумажных тканей, например мах­ ровых полотен. Набивка махровых полотен пигментами намного проще, чем кубовыми или активными красителями, а чистота фона значительно лучше. Махровые полотна широко используют­ ся для изготовления полотенец, купальных халатов, спортивной, пляжной одежды, и требования, предъявляемые к этому ассор­ тименту тканей и изделий (мягкость полотна, очень высокая ус­ тойчивость к действию солнечного света, хлору и морской воды) при набивке пигментами обычно удовлетворительны.

Как было уже сказано, при пигментной печати на ткань нельзя наносить печатной краски больше, чем это необходимо для покрытия ее поверхности, так как из-за отсутствия промывки на ткани остается излишек сухого вещества. Этот принцип, лишь условно осуществляется для махровых тканей, поскольку их по­ верхность образована петлями, прижимаемыми при нанесении печатной краски к футерным нитям. Слой печатной краски дол­ жен не только полностью покрывать петли, но и проникать вглубь пряжи, образующей петли. Если же последнее условие не соблюдается, то при отрыве напечатанных петель от грунта тка­ ни (в основном после первой стирки) на ней появляются непропечатанные места.

Для набивки махровых полотен используют фотофильмпечать, в том числе цилиндрическими шаблонами. Необходим правиль­ ный выбор величины прижима ракли и степени вязкости краски. Даже увеличением числа проходов ракли до двух-трех и измене­ нием номера шаблонного сита нельзя комненсировать неправиль­ ный выбор величины прижима. При слишком сильном прижиме наносится избыток печатной краски и прочность окраски падает

35

при одновременном ухудшении грифа ткани; при слабом при­

400—450 г/м2), необходимо обеспечивать хороший отвод отрабо­ танного воздуха от сушильной машины для удаления паров бен­ зина. Кроме того, стремятся попользовать печатные краски с ми­ нимальным содержанием бензина или совсем без него. Печатные краски с уменьшенным содержанием бензина (около 350 г/кг) можно приготовить на основе эмульсионных загусток типа «мас­ ло в воде». Но при этом следует помнить, что потерю вязкости, связанную с уменьшением количества бензина, необходимо ком­ пенсировать введением подходящего высокомолекулярного веще­ ства, не вызывающего нежелательных побочных явлений. Хоро­ шие результаты получены при использовании специальных про­

ухудшением яркости окраски, но при использовании первого и второго рецептов этого не наблюдается. Хорошие результаты по­ лучаются и при использовании третьего и четвертого рецептов,

36