Stampar bil-pigment tat-tessuti: Kimika tal-Binders

Nanjiba Nur

Dan l-artikolu jiddeskrivi l-kimika tal-legaturi u l-azzjoni tagħhom fl-istampar bil-pigment tat-tessuti tal-qoton. L-istampar ta 'materjali tat-tessuti huwa probabbilment l-aħjar deskritt bħala arti industrijali, li għandha storja twila u futur assigurat. L-istampar tat-tessuti huwa l-aktar metodi versatili u importanti għall-introduzzjoni tal-kulur u d-disinn tad-drappijiet tat-tessuti. Fl-istampar tal-pigment, pigmenti li ma jinħallux, li m'għandhom l-ebda affinità għall-fibri, huma mwaħħla fuq il-fibri b'aġenti li jorbtu jew binders. Fl-istampar tat-tessuti, iż-żebgħa jew il-pigment huma trasferiti għal drapp tat-tessut permezz ta 'pejsts tal-istampar. Il-legaturi huma l-mekkaniżmu użat biex iżomm il-kulur fuq id-drapp meta tuża pigmenti għall-istampar tat-tessuti. L-għażla tal-legaturi dejjem se tiddependi fuq ir-rekwiżiti finali ta 'fastness kif ukoll ir-rekwiżiti tal-ispiża tal-proċess. Din ir-reviżjoni tal-karta tagħti aktar enfasi fuq il-ħtieġa u l-funzjonijiet tal-legaturi fl-istampar tal-pigment u wkoll il-kimika tal-legaturi u l-azzjoni tagħha fl-iffissar tal-pigment fuq is-sottostrat tat-tessuti.

X'inhu Binder?

Il-legaturi huma prodotti kimiċi li jgħaqqdu l-pigmenti mal-fibri ċellulożiċi fl-istampar tal-pigment tat-tessuti. Kważi l-legaturi kollha użati fl-istampar tal-pigment tat-tessuti huma l-prodotti ta 'polimerizzazzjoni ta' żieda. Hija sustanza li tifforma film magħmul minn makromolekuli ta 'katina twila, li meta jiġu applikati mat-tessut flimkien mal-pigment, jipproduċu netwerk tridimensjonali. Ġew żviluppati wkoll binders differenti għal dan il-għan, li rriżultaw finalment fl-użu ta 'emulsjonijiet ta' ilma fiż-żejt, u żejt fl-ilma. Dan aċċellera ħafna l-użu tal-pigmenti fl-istampar tat-tessuti u mbagħad il-pigmenti saru materjali ewlenin tal-kulur użati fl-istampar.

Stampar bil-pigment

Bħalissa, l-istampar tal-pigment huwa forsi l-aktar teknika użata b'mod komuni u estensiv għall-istampar tat-tessuti. Fl-istampar tal-pigment, pigmenti li ma jinħallux, li m'għandhom l-ebda affinità għall-fibra u mwaħħla fuq it-tessut b'aġenti li jorbtu fil-mudell meħtieġ. Din id-deskrizzjoni hija forsi ssimplifikata żżejjed, iżda ovvjament tissettja pigmenti apparti minn żebgħa li huma assorbiti fil-fibra u mwaħħla hemm bħala riżultat ta 'reazzjonijiet speċifiċi għaż-żebgħa. Il-pejst tal-istampar huwa l-kostitwent ewlieni tal-istampar li jippermetti l-formazzjoni tal-mudelli predefiniti. Il-pejst tal-istampar għall-istampar tal-pigment ġeneralment ikun fih pigmenti, emulsjonanti, binders, softeners, sustanzi li jħaxxnu, aġenti kontra r-ragħwa, u aġent ta 'crosslinking.

Madankollu, l-istampar bil-pigment għandu ftit problemi - kura ta 'temperatura relattivament għolja, idejn iebsa u reżistenza fqira tal-crock ta' oġġetti stampati. Dawn l-iżvantaġġi huma relatati mal-binder użat. Għalhekk, biex tittejjeb il-kwalità tal-prodotti tal-pigment, jeħtieġ li jitjiebu l-proprjetajiet ġenerali tal-legaturi. Metodi biex titbaxxa t-temperatura tal-fejqan rċevew l-aktar attenzjoni minħabba li l-proċess ta 'kura b'temperatura għolja mhux biss jaħli l-enerġija iżda wkoll jirriskja li jeqirdu sottostrati li ma jistgħux isofru proċessi ta' temperatura għolja.

Klassifikazzjoni tal-Binder u l-Funzjoni tagħha

B'mod ġenerali l-legaturi għall-istampar tat-tessuti huma kklassifikati fi tnejn bħala reattivi u mhux reattivi. Il-legaturi mhux reattivi ma fihomx gruppi reattivi. Minħabba n-nuqqas ta 'gruppi reattivi ma jagħmlux konnessjoni inkroċjata waħedhom waqt l-iffissar jew it-tqaddid. Għalhekk iż-żieda ta 'aġent li jiffissa hija meħtieġa biex tifforma film li jgħaqqad stabbli fuq sottostrati. Il-legaturi reattivi fihom gruppi reattivi ġeneralment minn kopolimerizzazzjoni ma 'monomeri bħal N-methyl acrylamide jew komposti simili. Dawn il-legaturi huma kapaċi li jgħaqqdu lilhom infushom u jiffurmaw film stabbli waqt l-iffissar.

Il-legaturi huma tipikament miżjuda mal-pejst tal-istampar sabiex:

• Iksi l-pigment u ħalli l-istampar ta 'dispersjonijiet fini ħafna,

• Ipproteġi l-pigment minn brix mekkaniku,

• Waħħal il-pigment mal-fibri u

Kwalitajiet essenzjali tal-legaturi

Binder użat fl-istampar pigment għandu jkollu ċerti kwalitajiet. Il-binder m'għandux jiġi koagulat minħabba l-forzi tal-qtugħ li joperaw waqt l-istampar. Jekk il-koagulazzjoni sseħħ l-imblukkar tal-iskrin u l-imblukkar tal-inċiżjonijiet tar-rombli tal-istampar iseħħ matul l-istampar attwali. Il-film li jgħaqqad għandu jkun ċar, ta 'ħxuna uniformi, lixxa, u la iebes wisq u mhux artab. Għandu jkun ta 'natura elastika, għandu jkollu adeżjoni tajba mas-sottostrat mingħajr ma jkun tacky. Għandu jkollu reżistenza tajba għall-istress kimiċi u mekkaniċi u għandu jitneħħa faċilment mill-inċiżjonijiet tar-rombli tal-istampar, skrins, griż tad-dahar u kutri. Fost dawn il-proprjetajiet, wieħed jista 'jitjieb għall-ispiża ta' oħrajn. Binders tajbin għandhom ikunu komposti bla kulur u bla riħa li jitferrxu faċilment u bla xkiel f'pejsts tal-istampar mingħajr ma jaffettwaw ħażin il-viskożità u jitneħħew faċilment minn tagħmir tal-istampar, bħal skrins u rombli. Il-legaturi għandhom jiffurmaw films flessibbli li jinkapsulaw partiċelli tal-pigment u jaderixxu ma 'drappijiet mingħajr nefħa waqt il-ħasil u t-tindif niexef.

Il-legaturi tat-tessuti huma meħtieġa biex jiffurmaw matriċi biex jaqbdu l-partiċelli tal-pigment u għandhom ikunu stabbli għal forzi esterni li għandhom it-tendenza li jneħħu l-pigment mis-sottostrat tat-tessuti, bħal ħasil jew tħakkik. Binder għandu jippresta lilu nnifsu għall-applikazzjoni u jkollu karatteristiċi oħra biex itejjeb l-effett tal-kulur tal-pigment. Peress li l-kulur tal-pigment huwa effett addittiv għas-sottostrat, il-komponenti ta 'din iż-żieda għandhom it-tendenza li jibdlu s-sensazzjoni tas-sottostrat tad-drapp.

Fatti tal-Binders tal-istampar tal-pigment

Il-biċċa l-kbira tal-legaturi tal-istampar tal-pigment fis-suq huma kopolimeri makromolekuli li huma ffurmati minn proċessi ta 'polimerizzazzjoni tal-emulsjoni minn monomeri bbażati fuq il-vinil. Fihom sezzjonijiet idrofiliċi, li jagħmluhom dispersibbli f'formulazzjonijiet tal-pejst tal-istampar u gruppi funzjonali tal-katina tal-ġenb, li wħud minnhom huma kapaċi jiffurmaw films permezz ta 'reazzjonijiet ta' crosslinking. Crosslinking huwa l-"kolla" li tagħti struttura lill-films li jgħaqqdu li jinkapsulaw u hawn il-pigmenti għal drappijiet. Gruppi funzjonali li normalment ma jiffurmawx crosslinks huma metil, ethyl, u butyl acrylates, acrylonitrile, styrene, u gruppi etiliċi, filwaqt li l-gruppi li jirreaġixxu biex jiffurmaw crosslinks huma acrylamide, methylolacrilamide, hydroxyl ethyl acrylate, aċidu akriliku, aċidu metakriliku, u aċidu fumariku. Ħafna minn dawn il-gruppi huma idrofobiċi u jgħinu jipprevjenu nefħa tal-pejst tal-istampar fl-ilma.

L-użu ta 'glutina tal-qamħ modifikat kimikament bħala sustanza li jgħaqqad fil-pejsts tal-istampar tal-pigment għat-tessuti ġie investigat li l-proprjetajiet tal-prestazzjoni meħtieġa fil-legaturi tal-istampar tal-pigment tat-tessuti għal applikazzjonijiet tal-ilbies u ta' ġewwa jistgħu jinkisbu b'metodi ekonomiċi ta 'modifika kimika. Dan l-istudju tejjeb is-solubilità f'soluzzjonijiet alkalini u proprjetajiet tekniċi li jirriżultaw minn modifika kimika tal-glutina għall-legaturi tal-karti. Il-glutina tal-qamħ hija magħmula minn żewġ proteini li ma jinħallux fl-ilma li jinsabu fid-dqiq tal-qamħ, glutenin u gliadin. Il-molekuli tal-glutenin għandhom konfigurazzjonijiet lineari u l-potenzjal li jiffurmaw disulfide u crosslinks oħra. Gliadin jikkonsisti minn molekuli globulari żgħar, huwa artab u għandu proprjetajiet adeżivi tajbin.

Il-proprjetajiet ta 'fastness crocking tad-drapp stampat bil-pigment huwa inqas mill-fastness crocking tad-drapp stampat reattiv, minħabba l-insolubilità tal-pigmenti. Madankollu, il-qawwija tal-crocking tista 'titjieb billi tagħżel il-legaturi xierqa. investigat li xi oligomeri milwiema ppreparati ġodda (binder) ta 'polyurethane acrylate ibbażati jew fuq polyethylene glycol jew glycerol ethoxylate-co-propoxylate li għandhom żero komposti organiċi volatili jistgħu jintużaw b'mod sigur għall-preparazzjoni pejst għall-istampar għall-istampar ta' skrin tat-tipi kollha ta 'drappijiet bl-użu ta' żebgħa pigmentata . L-ogħla qawwa tal-kulur (K/S) tinkiseb u l-proprjetajiet ta 'fastness ivarjaw bejn tajba u eċċellenti għal kampjuni stampati bl-użu ta' polyurethane acrylate ibbażat fuq glycerol etthoxylate copropoxylate, dan huwa minnu irrispettivament mit-tip ta 'drapp stampat. L-inqas K/S jinkiseb fil-każ li jintuża Ebecryl 2002 bħala binder kummerċjali. Il-binder ta 'PUA bbażat fuq PEG2000 jagħti K/S aħjar mill-legatur ta' PUA bbażat fuq PEG1000 flimkien ma '2000 għat-tipi kollha ta' drappijiet stampati sakemm fil-każ ta 'suf stampat, l-invers huwa minnu.

Għal darb'oħra, il-ħakma tat-tħakkik tad-drapp tal-poliester tiddependi fuq l-elastiċità tal-legaturi, l-adeżjoni fuq il-materjali tat-tessuti, u t-tixrid irregolari tal-pigment fil-pejst tal-istampar. Il-binder kien imxerred sew u kellu l-istess elastiċità; dawn ir-riżultati indikaw li t-trattament tal-plażma tejbet l-adeżjoni tad-drappijiet mal-pejst tal-istampar u wkoll il-legatur. Ir-riżultati tat-tħakkik tal-ħakma jistgħu jiġu attribwiti għal saħħa aħjar tal-film tal-legaturi ta 'drappijiet ittrattati bil-plażma minn drappijiet mhux ittrattati. Wara t-trattament tal-plażma, l-ammont ta 'rabta bejn il-legaturi u l-fibri u r-reżistenza tal-bonds kimiċi żdiedu minħabba ż-żieda fil-gruppi polari.

Fl-iffissar ta' pigment mat-tessuti bl-użu ta' binders; L-UV, kif ukoll it-teknoloġiji tal-kura tar-radjazzjoni jintużaw fl-industrija tat-tessuti, minħabba konsum baxx ta 'enerġija, perjodu qasir ta' bidu, kura veloċi u affidabbli, tniġġis ambjentali baxx, tqaddid f'temperatura tal-kamra, iffrankar ta 'spazju, eċċ.

Azzjoni ta 'binder fl-iffissar tal-pigment

Id-differenza bejn il-proċessi taż-żebgħa u l-pigmentazzjoni hija li t-tessuti kkuluriti bil-pigment jeħtieġu proċedura ta 'tqaddid. Peress li l-pigmenti m'għandhomx affinità mat-tessuti. L-iffissar tal-pigmenti fuq it-tessuti tiddependi fuq binders li jeħtieġu proċess ta 'tqaddid biex iżommu l-pigmenti fuq tessili. It-tqaddid konvenzjonali huwa proċess termali fejn it-tessuti ikkuluriti bil-pigment iridu jitnixxfu u mbagħad jiġu vulkanizzati bis-sħana biex jikkonvertu l-bażi organika ratba (monomeru u/jew oligomeru) għal polimeru iebes. It-tqaddid UV huwa alternattiva għall-proċess termali. Il-formulazzjonijiet tar-reżina tat-tqaddid UV fihom oligomeri, monomeri, u inizjaturi tar-ritratti. Dawn il-komponenti jistgħu jiġu polimerizzati (imwebbsa) mill-mekkaniżmu radikali ħielsa bl-użu ta 'inizjatur tar-ritratti jqajjem reazzjoni ta' tqaddid kważi istantanja mal-espożizzjoni għad-dawl UV. Għalhekk it-tqaddid UV jipproduċi netwerk kompletament polimerizzat f'sekondi u huwa aktar mgħaġġel mill-ikkurar termali. It-tqaddid UV għall-istampar tal-pigment ġie studjat, Problemi assoċjati mal-proċess jinkludu reżistenza baxxa tal-crock, idejn ta 'drapp iebes u effiċjenza baxxa ta' tqaddid tar-reżina meta jkunu involuti pigmenti. L-istampar b'pigment imxerred f'kompożizzjonijiet likwidi li jitfejjaq mir-radjazzjoni u l-ikkurar bl-ultravjola jelimina l-pass tat-tnixxif u jnaqqas ħafna l-enerġija meħtieġa għall-ikkurar. Veloċità għolja ta 'tqaddid, densitajiet ta' cross-linking għolja u n-nuqqas ta 'solventi organiċi għamlu l-ikkurar UV teknoloġija stabbilita sew għal kull tip ta' applikazzjonijiet ta 'kisi u linka.

Illum huma disponibbli bosta monomeri u oligomeri li jitfejjaq bl-UV bħal polyether, polyester, epoxy, polyacrylate u urethane acrylates. Bl-għażla ta 'materja prima jiġifieri oligomeri bħala li jgħaqqdu u monomeri li jakkumpanjaw, u inizjaturi tar-ritratti l-proprjetajiet tal-film bħal ebusija, flessibilità, reżistenza u adeżjoni jistgħu jiġu kkontrollati b'mod flessibbli ħafna. Il-proprjetajiet ta 'fastness tal-prints jiddependu fuq it-tip ta' binder użat kif ukoll it-tip tad-drapp tat-tessut magħżul. Kemm il-konċentrazzjoni kif ukoll it-tip tal-legaturi jaffettwaw is-saħħa tal-kulur tal-prints vulkanizzat UV.

Referenzi Maġġuri:

• Ir-rwol tal-legaturi u l-kimika tiegħu fl-istampar tal-pigment tat-tessuti, Ġurnal tax-Xjenza u l-Inġinerija tat-Tessuti

• It-Teorija tal-Kulur tat-Tessuti." Soċjetà taż-Żebgħa u l-Kuluristi

L-iżvilupp tal-istampar bil-pigment matul l-aħħar 50 sena". Reviżjoni tal-progress fil-kulur u suġġetti relatati....