© 1998 Институт химии растворов РАН
Получено 18.10.97 г.
Предложен водный состав для формирования контуров рисунка при художественной росписи шелковых тканей. Теоретически обоснована и практически подтверждена эффективность его применения для художественно-колористического оформления тканей и изделий. Отмечено улучшение условий труда и качества художественной росписи.
Существующая технология художественной росписи тканей в технике "холодного" батика предусматривает нанесение контура рисунка составами, представляющими собой растворы резинового клея в бензине, уайт-спирите и других органических растворителях (ОР) [1]. После этого проводится роспись рисунка красящей композицией (кислотные, активные красители) с последующей фиксацией красителя. Основным недостатком такой технологии является необходимость использования взрыво-пожароопасных и токсичных ОР. Помимо этого растворы резинового клея в ОР характеризуются низкими реологическими свойствами, высокой текучестью и склонностью к нитеобразованию, что затрудняет нанесение таких красок на ткань способами фотофильмпечати и при ручной росписи с помощью стеклянной трубочки.Экспериментальные исследования проводились на тканях из натурального шелка (крепдешин: артикул 3Д5Ж, поверхностная плотность - 59 г/м2; экцельсиор: артикул 3Д12ЖГ, поверхностная плотность - 25 г/м2). Нанесение резервного контурного печатного состава производилось через сито сетчатого шаблона (No 82) в два прохода резиновой ракли, а также с помощью стеклянной трубочки с диаметром выходного отверстия 1 мм. После нанесения контура рисунка образцы подвергались тепловой обработке (50 oС) в течение 45 минут.
Важнейшим требованием к контуру рисунка является его непроницаемость по отношению к красящей композиции, которой производится роспись ткани. С целью оценки степени проницаемости контура разработана специальная методика, предусматривающая измерение линейных размеров участка протекшей сквозь контур краски на трех сторонах треугольника с различной шириной контурной линии (rобщ). Величина rобщ определялась как среднее арифметическое из 5 замеров на каждой стороне треугольника. Помимо этого для каждой из этих сторон определялась степень растекания контура рисунка (для сторон шириной 1, 2, 3 мм) (lx) по известной методике [2].
Реологические измерения проводились на ротационном вискозиметре "Реотест-2" в диапазоне градиентов скорости сдвига 1,5-1312 с-1 с обработкой результатов по методике [3].
Определение величины адгезии контурных составов к белковому субстрату осуществляли на приборе Instron 1122 (Великобритания), оснащенном регистрационно-графическим устройством [4].
С целью создания резервного контурного состава на водной основе осуществляли подбор препаратов, обладающих способностью к образованию водонепроницаемых пространственно сшитых структур. Предлагаемая композиция в общем виде содержит следующие обязательные компоненты: предконденсат термореактивной смолы (ПТРС), пленкообразующее вещество (например, активный синтетический латекс), гидрофобизатор, мягчитель, катализатор и загущающее вещество.
Оптимизация рецептурного состава резервной контурной краски проводилась с применением метода математического планирования эксперимента Бокса-Уилсона с постепенным приближением к области оптимума [5].
В качестве переменных факторов использовались: соотношение количеств ПТРС и латекса (х1), концентрации гидрофобизатора (х2), загустителя (х3), мягчителя (х4). Критериями оптимизации служили величины степени проницаемости (rобщ) и степень растекания контура рисунка lx.
В табл. 1 представлены рецептуры некоторых водных контурных составов и соответствующие значения критериев оптимизации, характеризующие качество полученного контура.
Анализ полученных данных свидетельствует о лучших свойствах составов No 46 и No 58, рекомендуемых для нанесения контура способом фотофильмпечати (табл. 1).
При реалиации метода нанесения контурной краски с помощью стеклянной трубочки необходимо снизить вязкость состава до уровня, обеспечивающего его легкое протекание через отверстие капилляра. Этим требованиям, с обеспечением высокого качества, удовлетворяет состав No 12, обладающий повышенными гидрофобными свойствами (табл. 2 ).
Для составов, формирующих контур рисунка на ткани, особенно важны их реологические свойства, а также характер изменения вязкости при хранении.
На рис. 1 показаны реологические кривые течения традиционного (1-1') и предлагаемых (No 46: 2-2'; No 58: 3-3') составов для формирования контура рисунка способом печати через плоский сетчатый шаблон.
В целом реологические кривые исследуемых образцов близки по характеру, что свидетельствует об идентичности механизма их вязкого течения. Вместе с тем в предлагаемых водных составах меньше выражены эластические свойства и способность к нитеобразованию. В целом это говорит об их лучших реологических характеристиках.
В процессе хранения контурных печатных составов отмечается падение динамической вязкости, снижение степени тиксотропного восстановления структуры и ее динамической устойчивости (табл. 3 ).
В связи с этим для восстановления реологических свойств предлагаемых составов после 4-5 дней хранения рекомендуется тщательное перемешивание компонентов с повторным образованием гомогенной системы.
Не менее важным условием успешного проведения художественной росписи является прочное адгезионное закрепление контурных линий на волокнистом субстрате (табл. 4 ).
Установлено, что наибольшее влияние на показатели адгезии оказывает соотношение между количеством ПТРС и связующего вещества и вид используемого гидрофобизатора.
Достаточно высокие показатели адгезии предлагаемых составов к шелку обусловлены возможностью образования химических связей между функциональными группами (-ОН; -NH2-Si-O; -NH-OH; -СООН) совокупной пленки, образующей контурную линию, и активными группами фиброина шелка (-NH2; -СООН). Наиболее высокие показатели адгезии отмечены для оптимальных водных составов No 58 (образец 1) и No (образец 5). При этом сохраняется необходимая мягкость грифа шелковых тканей.
С потребительской точки зрения большое значение имеют показатели устойчивости полученных рисунков к различным физико-механическим воздействиям в процессе эксплуатации тканей и изделий. Результаты испытаний показали, что предлагаемые составы позволяют получить устойчивый контур рисунка. Высокое качество художественно-колористического оформления тканей с использованием разработанных составов и улучшение условий труда подтверждено результатами производственных испытаний, проведенных на фабрике художественной росписи тканей АО ПТГО "Север" (Санкт-Петербург).
В ы в о д ы