вернутся к оглавлению

вернутся
к оглавлению

 

УДК 667.027.524

Оценка эффективности использования отечественных акриловых полимеров в пигментной печати.

О.И.Одинцова, О.В. Козлова , О.К.Смирнова, Б.Н.Мельников

Ивановский государственный химико-технологический университет, АО "Ивхимпром", г. Иваново.

© 1998 Институт химии растворов РАН

Получено 16.02.98 г.



Пигментная печать представляет собой уникальный, экономически выгодный способ печатания на текстильных материалах и изделиях из них.

Высокое качество пигментной печати определяется комплексом факторов, основным из которых являются свойства полимерных связующих, используемых для закрепления пигментов на тканях.

Целью настоящего исследования явилось изучение свойств акриловых полимеров и разработка на их основе отечественных конкурентоспособных композиций, обеспечивающих получение на целлюлозосодержащих текстильных материалах грунтовых и полугрунтовых рисунков.

Наиболее перспективными для использования в качестве пленкообразующих связующих являются водные дисперсии акриловых сополимеров, содержащих активные функциональные группы, такие, как карбоксильные, амидные, метилольные и другие. Нами изучена возможность использования в пигментной печати ряда подобных полимеров, выпускаемых отечественной химической промышленностью. Критериями отбора акриловых пленкообразующих препаратов служили:

Физико-механические свойства полимеров наиболее просто выявляются с помощью диаграммы нормальное напряжение - относительная деформация, описывающей поведение однородного образца с постоянным поперечным сечением в условиях одноосного растяжения. По характеру представленных на диаграмме зависимостей исследуемые пленки, отлитые из полимерных эмульсий различной химической природы, можно подразделить на три группы (рис. 1). К полимерам первой группы относятся латекс СКС и препарат 601, способные образовывать мягкую пластичную пленку, так как в данном случае при некоторой небольшой величине напряжения развивается постоянная пластическая деформация. Значения начального модуля упругости для таких полимеров варьируются от 3 до 6 кГс/см2. Ко второй группе полимеров относятся препараты 201, 202, начальный модуль упругости которых составляет 10-11 кГс/см2. Они являются более жесткими полимерами по сравнению с препаратами первой группы. Вместе с тем в рассматриваемом случае при критической величине напряжения, равной 8,6 кГс/см2, также развивается пластическая деформация, то есть такие полимеры достаточно пластичны. К третьей группе полимеров, зависимость напряжения от деформации которых представляет прямую линию (рис. 1), относится поливинилацетатная эмульсия. Характер полученной зависимости показывает, что исследуемый полимер является жестким и хрупким. Пленка, отлитая из ПВА эмульсии, очень медленно релаксирует по сравнению с пленками из ранее рассмотренных акриловых полимеров (табл. 1. ). Время релаксации, в соответствии с данными табл. 1, составляет для акриловых полимеров 2-12 минут, а для ПВА эмульсии - более 40 минут.

Для обеспечения необходимой мягкости, эластичности и прочности пленки связующего обычно используют два типа полимеров: дающие мягкие, пластичные и жесткие пленки. Такие полимеры должны хорошо совмещаться друг с другом. С целью оценки совместимости препаратов были отлиты пленки из смеси эмульсий, относящихся к разным группам, и оценены их эластические свойства. Анализ представленных данных (табл. 2. ) показывает, что некоторые полимеры полностью несовместимы, то есть получаемая при смешении пленка отличается нерегулярностью структуры и очень низкой прочностью, а экспериментальное и расчетное значения секущего модуля эластичности резко различаются. Примером таких смесей полимеров служат препараты 601 и 202, 601 и ПВА эмульсия. Пленки, состоящие из хорошо совместимых полимеров, имеют положительные органолептические характеристики и высокую прочность и эластичность. Сопоставление результатов исследований, приведенных в табл. 1. и на рис. 2, позволило выбрать оптимальную композицию акриловых связующих для пигментной печати, включающую препарат 101 и 601 в массовом соотношении 1:1.

Получение на текстильном материале полимерной пленки трехмерной структуры, обеспечивающей надежную защиту пигмента от механических и химических воздействий, достигается при совместном использовании акриловых полимеров с водорастворимыми сшивающими агентами: предконденсатами мочевино- и меламиноформальдегидных смол. В качестве таковых были опробованы широко известные препараты - метазин 6У, гликазин и карбамол без марки.

Попытка использования гликазина не дала положительных результатов, так как введение его в состав, содержащий акриловые препараты, значительно снижает агрегативную устойчивость печатной краски. Это негативно сказывается на прочностных характеристиках узорчатых расцветок текстильных материалов (табл. 3. ).

При применении метазина 6У и карбамола б/м достигаются высокие технические результаты пигментной печати. Минимальная жесткость полученного на ткани отпечатка характеризует печатную композицию, включающую метазин 6У, что и позволяет рекомендовать его к использованию.

Проведено сопоставление технических результатов печатания предлагаемой композицией с широко используемыми в настоящее время отечественными составами на основе эмульсии ПВА и с композицией фирмы BASF (табл. 4. ).

Переход от традиционной пигментной композиции на основе поливинилацетатной эмульсии к предлагаемой позволяет резко снизить жесткость отпечатков в 3-3,3 раза для тканей различного ассортимента. Технические результаты печати, полученные при использовании разработанной и импортной композиций, очень близки. Устойчивость узорчатых расцветок напечатанных тканей к мокрым обработкам и сухому трению во всех рассматриваемых случаях соответствует требованиям нормативно-технической документации.

Расчет экономической эффективности использования отечественных связующих взамен импортных показал, что стоимость предлагаемой композиции в 1,5 раза ниже стоимости импортного состава для печати текстильных материалов пигментами.

вернутся к оглавлению

вернутся
к оглавлению