海泡石/CMC型糊料在绒类织物印花中的应用

伍建国，陈 镇，谭建杰，廖 祥

（1.江门职业技术学院材料技术系，广东江门 529090；2.湖南工程学院生态纺织材料及染整新技术湖南省高校重点实验室，湖南湘潭 411104；3.湘潭源远海泡石新材料股份有限公司，湖南湘潭 411200）

绒类织物主要包括绒布、平绒、灯芯绒，具有手感柔软、滑糯温暖、色彩富丽的独特风格，其印花产品绒毛均匀、绒条光洁、花纹轮廓清晰、立体感强、深色浓艳、浅色鲜亮等［1］。在传统印花加工中，由于绒类织物较厚重，易产生的问题［2-4］：（1）绒毛尤其是绒条没有染透，绒条根部留白；（2）绒布吸浆量太多，造成花纹轮廓模糊、白底被染色；（3）糊料及色浆没有完全脱除干净，导致绒面手感发紧、发硬。

CMC（羧甲基纤维素钠，结构式如下）安全无毒，溶于水时为透明胶状，常用作食品增稠剂、药物载体、日化黏结剂等，目前也有将其用于印花糊料的研究，与海藻酸钠相比，具有成糊率高、皮膜强韧、稳定性好、不影响染料色光等优点，同时，原料来源广泛、廉价易得［5］；但受CMC 取代度（醚化度）的影响，当醚化度低或者醚化不均匀时，CMC 耐酸碱、耐盐性变差，在水中溶解度降低，其糊料或色浆的抱水性、耐稀释性变差［6］；制浆时，未醚化的伯羟基会与活性染料反应，沉积在织物表面使手感发硬，原糊中的不溶性悬浮物还会造成印花疵病［7-8］，因此常与其他原糊拼混使用。

海泡石是一种安全、无毒、多功能、低成本的非金属黏土矿物，独特的层链空间结构（如下）使晶体内存在大量空隙，水分子、阴离子或极性分子能进入晶层中间，使层间键断裂，距离增大，引起晶格定向膨润，并形成将液体裹住、使体系黏度增加的网络结构，使其具备流变性、悬浮性、增稠性、分散性、稳定性等多重性能［9-10］，目前已通过与海藻酸钠、乳化剂等复配应用于纺织行业的印花糊料［11-12］。本研究将以纯棉平绒毛巾织物为对象，探讨海泡石/CMC 型印花糊料对绒类织物的印花性能。

1 实验

1.1 材料与仪器

织物：纯棉平绒毛巾织物（规格70 cm×140 cm，300 g/m2，益阳龙源纺织有限公司）。

药品：海泡石精粉（300 目，湘潭源远海泡石科技有限公司），CMC（DS 0.8～1.0，杭州拓逸食品有限公司），活性艳红KM-8B、小苏打、尿素、防染盐S（益阳龙源纺织有限公司），促进剂HG-0302（自制）。

仪器：DH7000 型平网印花机（张家港东华印花机械有限公司），MH698 型蒸化机（山东源丰印染机械有限公司），JS-4 强力搅拌机（景山印花机械制造厂），YG751B 预制式染色摩擦牢度仪、SW-12D 耐洗色牢度试验机（宁波纺织仪器厂），XY 系列精密电子天平（常州市幸运电子设备有限公司），NDJ-8S 数字式黏度计（上海精天电子仪器有限公司），Datacolor 600 电脑测色配色仪（广州市同通仪器有限公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 制糊

配方设计：按企业实际生产时的8%制作原糊，设计6组配方（表1），各配制2.5 kg。

表1 糊料配方

制糊工艺：按配方称取CMC，缓慢加入去离子水，快速电动搅拌2～3 min，制得无色透明糊状胶液，再加入海泡石、促进剂HG-0302，继续搅拌15 min，得印花糊料。

1.2.2 调浆

色浆配方：以1.2.1 的6 种糊料调制6 组色浆各2.5 kg；其中，糊料90%，活性艳红KM-8B 2%，尿素5%，纯碱2%，防染盐S 1%。

调浆工艺：按色浆配方，在糊料中依次加入活性染料、试剂，电动搅拌均匀，得印花色浆。

1.2.3 印花

取平绒毛巾织物平铺粘在印花机传送导带上，将调制好的色浆倒入平网印花网框中，启动印花机；完成印花后，将印花织物挂在烘房中，于80～90 ℃下预烘10 min；送入蒸化机中，于100～103 ℃下汽蒸5～7 min；再进行水洗、皂洗、烘干，最终得到平绒毛巾印花成品。

1.3 测试

PVI 值：采用旋转式黏度计的同一种转子测定6和60 r/min的黏度η6和η60，按下式计算PVI：

抱水性：将10 cm×1 cm 划有插入线标记的定量滤纸插入糊内1 cm 处（原糊与刻线一致），待30 min后记录水分上升高度。

耐酸性：取待测糊料50 g，滴加36%～38%的醋酸，搅拌至糊料破糊，用pH试纸测糊料酸碱度。

耐碱性：取待测糊料50 g，滴加20%的氢氧化钠，搅拌至糊料破糊，用pH试纸测糊料酸碱度。

花纹精度：花纹清晰度是指在织物上准确呈现花纹的程度，图案越锋利越清晰。采用“5 级制”目测法评价花纹清晰度。

得色深度（K/S值）：用电脑测色配色仪测定。

脱糊率：取待印织物烘干至恒重，记为m0；取印花后的织物烘干至恒重，记为m1；再经汽蒸、皂煮和水洗后烘干至恒重，记为m2。按下式用减量法计算脱糊率：

印透性：采用平视法观察织物正面绒毛、绒条及绒底，要求从绒毛顶部到绒条根部全部染透，且得色均匀；而绒底及织物背面不能有染色、沾色及渗色。

手感：采用“暗箱法”，通过“抓、揉、摸、搓”等手感触觉，以“5级制”评价绒类印花织物手感。1级为布面发紧、发硬，立绒有微刺痒感；5 级为织物柔软、温暖，绒毛丰满、滑糯。1级最差，5级最好，依此类推。

耐洗色牢度：参照GB/T 3921—2008《纺织品 色牢度试验耐洗色牢度：方法3》测试。

耐摩擦色牢度：参照GB/T 3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试。

2 结果与讨论

2.1 糊料的主要理化性能

制糊时，配方1～4 能快速制糊成功，而配方6 难以成糊，配方5糊料稳定性较差，静置时极易破糊，故对配方1～4糊料进行性能测试，结果如表2。

表2 不同配方下的糊料性能

流变性是衡量糊料性能的重要指标，而PVI值又是衡量流变性的重要指标。从表2可知，PVI 值随着糊料中海泡石质量分数的增加而略有下降，一般PVI值较大的糊料在实际连续生产加工中黏度相对稳定，易保持较为一致的印花效果；PVI 值较小的糊料在实际连续生产加工中黏度易发生变化，后期可能会影响印花效果的一致性。但因为绒类织物较厚实，长时间连续生产时易露底，因而色浆黏度宜稍低，在实际生产中，绒类织物印花糊料的PVI值一般控制在0.4～0.6。

原糊对水分的抱合能力即抱水性反映了糊料的膨润性、吸水性和耐稀释性等。由表2可知，随着海泡石质量分数的增大，其抱水性逐渐增加，其中配方1～3增加较缓，而配方4增加幅度很大，说明糊料的稳定性在急剧降低。

海泡石本身化学性质相当稳定，耐酸碱盐及一般有机溶剂，因此，海泡石质量分数增加有助于增进海泡石/CMC型糊料的稳定性，由表2可知，糊料的耐酸、碱能力增强，体系可适用的pH范围逐渐增大。

糊料在完成印花后须洗涤去除，否则会影响织物手感。从表2中可以看出，随着海泡石质量分数的增加、CMC 质量分数降低，糊料的脱除率从80.4%提升到91.2%，说明海泡石质量分数越高，海泡石/CMC型糊料越容易脱除，这与海泡石+CMC共同构建的无机/有机型糊料各自的基本属性是分不开的。

2.2 平绒毛巾印花效果

获得清晰的花纹图案是织物印花的最终目的，受织造组织结构的影响，绒类织物印花精细度虽不及梭织物和针织物，但实际上对印花糊料要求更高。由表3可知，配方1～4 所印制平绒毛巾织物的细花纹处依然清晰可见，花纹轮廓精细、均匀，印花精度达到4级及以上，完全满足生产要求。

表3 不同配方下的平绒毛巾印花效果

通过平视观察印花织物，所有配方下，平绒毛巾正面的绒毛顶部到绒条根部全部染色，且得色均匀；配方1～3 的绒底及背面没有染色、沾色及渗色，说明色浆印透性好，配方4 虽然背面没有渗色，但绒底略有少量沾色；从得色深度来看，随着海泡石质量分数的增加，K/S 值略呈下降趋势，说明在脱糊的同时，有极少量染料随着糊料从织物上脱落。

2.3 织物服用性能

由表4可知，耐洗变色及沾棉牢度均在4～5 级及以上，完全满足企业生产的技术要求；耐湿摩擦色牢度基本都在3 级以上，耐干摩擦色牢度基本都在4 级以上，均已达到企业生产的技术要求。

表4 平绒毛巾服用性能

对于绒类织物来说，良好的触感、体感、亲肤感是其独有的特性，也会使印花产品更具竞争力，通过手感测评，印花平绒毛巾柔软、滑糯、温暖，完全没有纯海藻酸钠浆或纯CMC 浆偶尔可能出现绒面发紧、发硬的情况。

3 结论

（1）在海泡石1%～3%，CMC 4%～6%，促进剂HG-0302 1%时，海泡石/CMC 型印花糊料制糊简便、调浆快捷、性质稳定。

（2）海泡石/CMC型糊料脱糊性好，用于绒类织物印花时所印制的花纹轮廓清晰，同时在生产中不黏花网，不堵网眼。

（3）海泡石/CMC 型糊料的主要成分为海泡石和羧甲基纤维素钠，其价格远低于当前企业常用的海藻酸钠糊，具有较明显的成本优势；同时产品安全、绿色、环保，无二次污染。