一.前言

近年來(lái)隨著(zhù)人們對公害污染。溶劑價(jià)格上漲及安全等問(wèn)題的逐漸重視，涂層加工正由溶劑涂層向水系涂層方向發(fā)展。目前，國內外都有一些乳液涂層劑產(chǎn)品，為了充分發(fā)揮這些產(chǎn)品的涂層效能。就必須對水系涂層工藝及涂層處方進(jìn)行較詳細的研究。本文將著(zhù)重于增稠劑在乳液涂層中的應用進(jìn)行一些探討，為此，我們選用了不同類(lèi)型的10種增稠劑，對其增稠性能。理化性能及應用性能進(jìn)行了一些探討和評價(jià)。

選用的10種增稠劑包括；

1.聚丙烯酸類(lèi)

Dicrylan Thickener R Ciba

Mirox AM Stock Hausen

SS-1 石家莊樹(shù)脂廠(chǎng)

S 石家莊農藥廠(chǎng)

2.聚氧乙烯類(lèi)

Collacral LR 8475 BASF

Dicrylan Thickener O Ciba

3.聚乙二醇醚類(lèi)

Emulsur V 松井色素

Hiprint LB 林化學(xué)株式會(huì )社

4.復合體系

Lutexal HP BASF

Hiprint LA 林化學(xué)株式會(huì )社二。實(shí)驗內容及數據分析

1.增稠劑的理化性能及增稠性能

（1）各種增稠劑的基本特性；

（2）各種增稠劑的增稠特性；增稠用乳液Impranil AW系外增稠型聚丙烯酸酯涂層乳液，含固量40%，原液pH 4.4，測試溫度27℃，粘度計NDJ-79型。

表1

表1（續）

（3）增稠后乳液流變性及粘性指數的測定

粘度不同，乳液流變性及EVI不同，為此，選擇增稠后在實(shí)際涂層試驗時(shí)粘度趨于一致的乳液（1）-（10），進(jìn)行流變性及EVI的測定，這樣才有可比性

圖例：η一表觀(guān)粘度，D一剪切速率，T一溫度，r一軸速。

處方（1）-（10）見(jiàn)表2。由于NDJ-79型粘度計測定EVI較為困難，所以選用目前較通用的NDJ-l型粘度計進(jìn)行測定。NDJ-l為Brookfield型粘度計，最宜測定EVI，但此數據只供參考。

表2

乳液粘性指數EVI=（60轉/分粘度）/（6轉/分粘度）

lgEVI=tgθ

2.增稠劑對涂層應用性能影響

使用同一種織物，用同一種工藝流程和條件，將不同用量的各種增稠劑分別加到同一乳液中。通過(guò)適當調整pH，分別將乳液增稠到某一相同的粘度值，測定這一粘度值時(shí)的剪切速率，應近似于所確定的涂層條件下刮刀對乳液的剪切速率，然后在相同設備條件下涂層，此時(shí)在刮漿瞬間，不同增稠體系乳液的粘度應該是接近的，得到的濕涂覆量也是接近的。

織物；滌/棉65/35，65S/2×65 S/2 130×65線(xiàn)絹。

工藝流程；采用兩次同條件涂層，以增大涂覆量。

涂層（1）→干燥（120℃×l分） →涂層（2） →干燥（120℃×l分）→防水處理（二浸二軋，壓力10千克力/厘米，速度3米/分，溫度27℃，軋液率40-45%）→干燥（120℃×l分）→固化（160℃×2分）。

涂層處方；

防水浴處方：

Sumifluoil EM-11 3%

Fix A O.3%

試驗設備；日本過(guò)井PT-2熱風(fēng)烘燥定形機，瑞士Benz雙輥電動(dòng)軋液烘燥機，瑞士Mathis涂層試驗機。

測試方法；

耐水壓；ISO-811法

拒水性；AATCC-22-1980法

耐洗滌性；AATCC-83B-1973法

干涂覆量；重量法

表3

表3（續）

三。討論分析

1.增稠劑的增稠性能

a.四種類(lèi)型增稠劑對乳液均有較強的增稠力，相比之下，聚氧乙烯類(lèi)增稠能力最強，如Ciba公司的Dicrylan Thickener O，用量在1.5%時(shí)，即達到7000CPS，聚丙烯酸類(lèi)增稠劑中Mirox AM和Dicrylan Thickener R比SS-l.S有更高的增稠力，從曲線(xiàn)可以看出，SS-1.S的粘度隨用量增

大，上升曲線(xiàn)非常平緩，很近似于天然糊料增稠劑的增稠曲線(xiàn)；復合體系中Lutexal HP的增稠力高于Hiprint LA增稠力；在聚乙二醇醚類(lèi)中，Emulsur V和Hiprint LB增稠力接近。

b.不同增稠劑對pH敏感程度不一。其中聚丙烯酸類(lèi)最為敏感，此類(lèi)增稠體系是由于同離子效應引起分子內斥力，而使體系粘度升高。若降低pH或使pH值過(guò)高，都會(huì )引起粘度下降，所以聚丙烯酸類(lèi)宜采用pH8-9范圍；相對來(lái)講其它幾類(lèi)增稠劑對pH敏感程度稍差一些，但都存在一個(gè)粘度較高的pH區間。

如；Collacral LR 8475 pH值8-10

Dicrylan Thickener 0 7-9

Lutexal HP 4.5-8.5

Hiprint LA 4.5-9.5

Hiprint LB 6-8

Emusur V 5-7

2.流變性能

從η—r，曲線(xiàn)可見(jiàn)，各種增稠乳液均屬于假塑性流體，即切力變薄流體，隨著(zhù)剪切速率增大，粘度下降，這是由乳液自身性質(zhì)所決定的。

乳液在靜止狀態(tài)時(shí)具有結構粘度——分子鏈間的內斥力。氫鍵。范德華力造成的體系粘度，以及大分子鏈不取向造成流動(dòng)性差，而產(chǎn)生高粘廢。當外加剪切力時(shí)，破壞分子鏈由氫鍵。范德華力構成的結合，并使大分子鏈取向產(chǎn)生流動(dòng)，減小了分子鏈之間的阻力，從而使表觀(guān)粘度下降。對于涂層來(lái)講，漿液流變性的不同會(huì )直接影響涂層效果，如聚丙烯酸及其復合體系的增稠乳液，EVI值都較小，都具有較大觸變性，最適用于園網(wǎng)涂層。運轉前涂層漿未受到剪切力時(shí)，呈較高的初始粘度，所以不會(huì )透過(guò)網(wǎng)眼流到織物上；運轉時(shí)漿液受到剪切力，粘度急劇下降，使漿液非常容易透過(guò)網(wǎng)眼，均勻涂覆在織物上。一旦剪切力消失，涂覆到織物上的漿液馬上又呈高粘度狀態(tài)，防止了向織物內部滲透。這兩種增稠劑還適用于非拒水性織物，在高粘度下進(jìn)行刮刀涂覆加工。對于拒水性織物，EVI值不能過(guò)低，因為EVI值越小，結構粘度越大，漿液的延展性。流動(dòng)性也就越差，很容易出現涂覆不連續的現象，對于高粘度加工尤為重要。對于聚氧乙烯及聚乙二醇醚增稠體系，都具有較大的EVI值，所以它可用于拒水織物上的涂層加工。

3.增稠劑對涂層的應用性能

不同增稠劑對乳液涂層應用性能的影響，有著(zhù)很大的差異。從防水性能來(lái)看，加工初期除Emulsur V體系，織物拒水性達90分以上，各增稠體系的各項指標都較高，但一經(jīng)水洗，即表現出明顯的差異。聚氧乙烯和聚乙二醇醚類(lèi)增稠劑對防水的耐久性能影響很大，相比之下，聚丙烯酸及復合的增稠體系防水耐久性能較好，其中以Dicrylan Thickener R及Mirox AM性能最為優(yōu)異。從手感來(lái)看，聚氧乙烯。聚乙二醇醚類(lèi)增稠體系可得到非常柔軟的手感；聚丙烯酸及復合體系增稠乳液涂層后手感稍硬；SS-1所得到的手感更硬一些，但織物表面干燥豐滿(mǎn)。

以上性質(zhì)可從以下幾方面來(lái)分析；

a.聚丙烯酸增稠劑的多羥基結構與纖維及粘合劑中的羧。羥。腈基[-C（=O）-O-.OH.-C=N]均有親和力，可以使粘附力上升，使耐洗性增強。從另一方面來(lái)講，此類(lèi)物質(zhì)固化時(shí)，可與高聚物或織物進(jìn)行部分交聯(lián)，尤其與聚丙烯酸酯具有一定的反應性，可提高高聚物交聯(lián)度，所以相對來(lái)講，抗水壓。耐洗性都較高，發(fā)粘也得到了改善，但由于交聯(lián)度高，使手感稍硬。但同樣是聚丙烯酸的增稠劑，因其組分。結構。聚合度。交聯(lián)度以及乳化劑的不同，其性能仍有顯著(zhù)差距，如Dicrylan Thickener R，Mirox AM耐水洗性明顯高于同一類(lèi)的SS-1.S，前二者均為反應性很強的聚丙烯酸乳液，所以固化后能將增稠劑中的水溶性或親水性基團最大程度地交聯(lián)封閉起來(lái)，使其耐水性得到很大提高。

b.非離子體系的聚氧乙烯與聚乙二醇醚類(lèi)增稠劑主要結構-[-O-CH2-CH2-]-。其本身具有乳化。潤濕。增溶作用的表面活性劑，含有大量親水基團，并且具有較強的擴散滲透作用，這樣就嚴重地影響了交聯(lián)度及成膜性，造成了耐水洗性不佳，耐水壓及拒水性下降，又由于-[-O-CH2-CH2-]-結構的存在，使高聚物大分子鏈之間增加了滑移，減少了鏈移動(dòng)的阻力，所以薄膜具有良好的柔軟度。對于Dicrylan Thickener0應用于乳液涂層。各項指標都較高，我們可理解為該物質(zhì)親水性基團較少，或具有較多的反應性基團，固化后使其得到一定程度的封閉，從而提高了各項指標。

四。結論

1.選用的10種增稠劑對于陰離子性外增稠涂層乳液均有較強的增稠力，聚丙烯酸體系中增稠力最強的為Ciba公司的Dicrylan Thickener R及Stock Hausen公司的Mirox AM。非離子體系中增稠力最強的為Dicrylan Thickener O及BASF的Collacral LR 8475。復合體系的增調劑不僅可對乳液增稠，而且對水也有較強的增稠力。

2.增稠后乳液體系的粘度對pH敏感性不同，聚丙烯酸類(lèi)最為敏感，只在pH7-9才可維持較高粘度，而其它三類(lèi)體系在較大的pH范圍內均可維持較高的粘度。

3.各種增稠劑對于涂層織物性能會(huì )產(chǎn)生一定程度的影響。聚氧乙烯及聚乙二醇醚增稠體系涂層后手感柔軟，表面光滑，但織物防水性及防水耐久性有所降低，所以對于功能性涂層如防水。防油。阻燃等加工，宜采用聚丙烯酸類(lèi)增稠劑；而對于裝飾性涂層如雙面異色。遮光等加工，宜采用聚氧乙烯或聚乙二醇醚類(lèi)的增稠劑。

4.應研制高反應性的增稠劑，使其固化后可以充分交聯(lián)到大分子薄膜之中，以減少對涂層耐久性的影響。

來(lái)源： 世界印染網(wǎng)

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