拒水劑，水變印花的功臣

文|陳賽艷

拒水劑，水變印花的功臣

文|陳賽艷

水變印花又稱浮水映印花或浮水印印花及水中印花，是紡織品隱形（影）印花（又稱隱色印花）的一種。它指將某種特殊材料采用網(wǎng)版印刷方式印制在紡織品上。使紡織品上的花型圖案隨周圍環(huán)境溫度、光線明暗、織物干濕的變化等出現(xiàn)忽隱忽現(xiàn)變幻無窮的印花技術(shù)。傳統(tǒng)的紡織品印花在人們頭腦中形成的基本概念是經(jīng)過印花加工后的織物表面呈現(xiàn)出看得見摸得著的鮮艷圖型花紋。

一、水變印花的原理

被水浸濕與沒有被水浸濕的干燥紡織品，顏色對光線的反射不一致，浸水者顏色變深與干紡織品顏色產(chǎn)生了色差。如果利用這一色差來印制花紋，即可達(dá)到隱色印花的效果。如何控制這樣的變化，使同一件紡織品上顯現(xiàn)兩種不同的花紋？為了弄清水變印花的原理，首先要了解紡織品與水的關(guān)系。

由于紡織品纖維本身結(jié)構(gòu)、化學(xué)組分不同，吸收的水分可分成三種類型，即結(jié)合水、中間水和自由水。結(jié)合水是與纖維鍵合的水分子，靠氫鍵或者分子間力緊密結(jié)合在纖維分子上。在冰點(diǎn)也不能結(jié)晶、在沸點(diǎn)也不會蒸發(fā)氣化，這部分水與纖維緊密結(jié)合，所以當(dāng)紡織品只吸附結(jié)合水時，人們不會對紡織品有濕感。中間水是由于與結(jié)合水分子間存在氫鍵作用而被吸附在結(jié)合水之外的水，它們也不同于普通的水分子，凝固點(diǎn)和沸點(diǎn)分別低于0℃和高于100℃，因此，中間水存在會使人有涼感。中間水之外的水稱為自由水，自由水與紡織品間作用力非常微弱，它在熱力學(xué)上與普通水有相同的相變點(diǎn)，當(dāng)纖維或紡織品遇到自由水時，由于水量較大，大部分以自由水的形式被吸附，這些自由水一般存在于纖維之間的空隙或纖維自身的孔穴里。

從上述紡織品與水的機(jī)理分析出發(fā)，如果在一塊紡織品基布上將其表面同時創(chuàng)造具備親水性和憎水性兩部分，花紋顯色就會出現(xiàn)。傳統(tǒng)的印染工藝是可以采用印花手段將其防水整理改變?yōu)榫植康挠』ǚ浪?。此種印花漿料中必須摻有各種染料達(dá)到色漿印花改變?yōu)闊o任何染料的白漿，而且這種白漿中必須加防水劑。

在這種印花布紡織品表面將同時存在兩種特性：當(dāng)紡織品遇水后，未印花部分潤濕速率較快，而印花部分因有拒水劑存在將不被潤濕或潤濕速率很慢，最終造成在同一塊布料表面上含水量的極大差別，而導(dǎo)致親水性部位的顏色和疏水性部位的顏色對光線的反射不一致，而出現(xiàn)不同的顏色光澤，中國數(shù)碼印花門戶親水性部分的顏色較疏水性部位顏色深的很多，由于該色差的出現(xiàn)而花紋被顯示出來，這樣就達(dá)到了隱色印花的效果。

掌握水變印花工藝，關(guān)鍵是如何對紡織品進(jìn)行防水或拒水處理，若這方面處理不夠則容易造成印花生產(chǎn)的失敗。那么，到底防水與拒水處理整理是如何做到的呢？

二、何為防水拒水整理

紡織品的防水整理有兩種，一是在紡織品表面涂布一層不透水的連續(xù)薄膜，如橡膠、瀝青、干性油燈，它填塞在紡織品纖維空隙中，借助物理的方法阻擋水的透過，被整理過的紡織品不但不透水也不透氣，手感粗硬、有氣味，穿著者會感到不舒服，不做服裝使用，制作帳篷、運(yùn)輸業(yè)用遮蓋布等。二是借助于具有低表面能的整理劑，其表面層原子或原子團(tuán)的化學(xué)力使水不能潤濕它。

紡織品經(jīng)拒水劑整理后，仍保持良好的透氣和透濕性，不會影響到紡織品的手感和風(fēng)格，常用于制作服裝。為此，前者稱為防水整理，后者稱為拒水整理，拒水和防水是區(qū)別的，水變印花應(yīng)以拒水整理。

三、常用拒水劑及拒水原理

1．石蠟和鋁皂或其他金屬皂類。

這種拒水方式歷史悠久，是比較傳統(tǒng)的方法，雖然防水效果較好，但不耐久。故目前已被淘汰。

2．有機(jī)金屬絡(luò)合物CR。

這是一種脂肪酸絡(luò)合物，紡織品用其漿液印花后，干燥時絡(luò)合物發(fā)生水解，在纖維表面生成不溶性的硬脂酰銘沉淀，由于它含有疏水性脂肪族長鏈，而產(chǎn)生拒水性能。用CR進(jìn)行紡織品印花雖然可耐水、干洗也透氣，但產(chǎn)品呈綠色，不宜做陰影印花使用。目前使用受到限制。

3．用拒水劑PF。

它是氯化十八烷甲基吡啶，與纖維起反應(yīng)后，能封閉纖維的親水性基團(tuán)，使紡織品失去親水性能，從而產(chǎn)生拒水性。用PF拒水劑印花，手感柔軟，透氣性能好，且能耐一般水洗和干洗。普通的服裝上還是在使用。

4．有機(jī)樹脂硅酮。

這是一種新型拒水劑，屬于有機(jī)金屬化合物，分子中具有硅氧鏈，在硅原子上含有有機(jī)基團(tuán)。硅酮性能由其分子中的有機(jī)基團(tuán)決定，常用的有二甲基聚硅氧烷和甲基氫化聚硅氧烷。

硅酮無色無味，在-40℃～350℃范圍內(nèi)，其化學(xué)性質(zhì)都是穩(wěn)定的。紡織品硅酮印花漿印花后，再經(jīng)高溫烘焙會縮合成硅氧烷薄膜，使紡織品具有良好的拒水效果。用硅酮印花漿印花后，花紋處拒水效果好、透氣性好、耐熱洗或干洗、耐降解而且手感柔軟、平滑、花型豐滿。

以上拒水劑除有機(jī)硅（硅酮）外，都因耐久性差、對纖維有損傷或者不符合環(huán)保要求以及有氣味有顏色等多種原因而無法適應(yīng)紡織品的穩(wěn)形印花要求。目前常用拒水劑還是以有機(jī)硅和含氟化合物（氟化合物還能拒油污）為主流。

四、有機(jī)硅拒水劑的選配與組成

聚有機(jī)硅氧烷，簡稱有機(jī)硅，也叫硅酮或硅珙，它的分子結(jié)構(gòu)上主鏈?zhǔn)怯晒柩踉咏惶鏄?gòu)成（-0-Si-0），側(cè)鏈通過硅原子與有機(jī)基團(tuán)相連，它的結(jié)構(gòu)分為線型和體型。作為紡織品印花涂層的有機(jī)硅，首先應(yīng)是線型的聚有機(jī)硅氧烷，分子量很大，一般在40～80萬，有機(jī)硅有一定的彈性，故也稱為有機(jī)硅彈性體或稱為硅橡膠。適用的溫度范圍廣，硅橡膠成膜后有透濕性，能讓水蒸汽通過，這是通常涂層劑難以實(shí)現(xiàn)的。

其次是它的防水性、滑爽的手感、低溫柔軟性以及改善涂層紡織品的撕裂強(qiáng)度等。有機(jī)硅中取代基R通常是甲基（聚二甲基硅烷或稱二甲基硅油）、氫基（聚甲基含氫硅烷或稱含氫硅油）或羥基（二羥基硅油），聚二甲基硅氧烷在纖維表面可形成柔軟性的薄膜，但因它無活性基團(tuán)而與紡織品纖維粘接性變差，不適宜單獨(dú)作為印花漿料使用，而聚甲基含氫硅烷在纖維表面能形成牢固的薄膜但呈現(xiàn)脆性，使印花處手感粗糙，也不易單獨(dú)使用，而將這兩種硅烷混配使用，使其性能達(dá)到互補(bǔ)作用即可達(dá)到印花要求。兩者配比的比例視含氫量不同而定，一般可為40：60～60：40。采用聚甲基含氫硅烷與聚二甲基硅烷混配作印花漿料進(jìn)行絲網(wǎng)印花，印后烘干，然后以120℃～150℃焙烘數(shù)分鐘，印花圖形即可獲得耐久性的拒水效果。

印花漿料配方：

甲基含氫硅烷乳液 30～40羥基硅烷乳液 60～70胺化環(huán)氧交聯(lián)劑 14.2結(jié)晶醋酸鋅 10.8氯氧化鋯 5.4一乙醇胺 4.5增稠劑（根據(jù)印花工藝配制） X總配制量 100

有機(jī)硅拒水劑印花特別適合于合成纖維及其混紡紡織品，在棉紡織品或粘膠纖維紡織品上稍微差一些，其原因可能是因纖維素纖維遇水后溶脹歷害而使有機(jī)硅印花薄膜破裂所造成的結(jié)果。硅油通常在室溫下為液體油狀物，以硅油為主劑，加入增稠劑、助劑、各種性能改進(jìn)劑，經(jīng)過特定工藝配制而成的復(fù)合物、乳液、溶液等制品，稱為硅油的二次加工制品。

如果自行配制有困難，可直接購買市場商品。目前國產(chǎn)有機(jī)硅紡織品拒水整理劑有北京潔爾爽有限公司生產(chǎn)的SH，屬于非離子型拒水劑，由SH-B和SH-C雙組分構(gòu)成的，穩(wěn)定性好，用于純棉、滌棉和化纖紡織品。工藝配方簡單，只需SH-B 10g/L，SH-C 10g/L，加入透明的印花漿料中即可印花，印后預(yù)烘3min（100～110℃）→焙烘6～20S（160～190℃）→成品。成品手感好，耐撕裂、耐磨擦、富有彈性。是目前國內(nèi)較為理想的有機(jī)硅拒水劑。

五、水變印花存在的問題

1．印花拒水劑的選擇必須具有一定的黏附力。易與紡織品纖維反應(yīng)或吸附，較為長期穩(wěn)定的存在，長時間浸泡、皂洗，印花簿膜也不會脫落、不被損壞，具有較高的黏附強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度和耐磨性、耐氯漂。

2．必須在紡織品纖維表面形成連續(xù)薄膜，成膜速度不宜過快，以適應(yīng)網(wǎng)印中的涂層速度的要求，但要求有良好的成膜效果。

3．涂料成膜后應(yīng)具有良好的透明度，不影響紡織品的色澤，與印花漿料和助劑相容性好，對印花紡織品底色染料無色變現(xiàn)象。印花后不影響紡織品原有性能，手感柔軟，能達(dá)到服裝用紡織品的耐候性、拒水性、透氣性等要求。盡量選用滲透性好的拒水整理劑。

4．對印花紡織品底色染料要求染色牢度、熱穩(wěn)定性能好，對所選用的印漿、拒水劑及助劑都要有較好的穩(wěn)定性，較長時間不變色。因?yàn)楸挥』ú糠钟幸欢ǖ墓躺饔茫幢挥』ㄌ幑躺味炔?，會在后處理時的焙烘、皂洗、水洗過程中布面染料脫色，印花與未印花之間產(chǎn)生色差，使印花處花型顯露出來，而無法達(dá)到隱色印花的效應(yīng)。

大部分活性染料、還原染料和陽離子染料的適應(yīng)性較好，還有部分色牢度好的中性染料和弱酸性染料經(jīng)過較好的固色處理的布料，印花后花紋也有較好的顯色效果。

5．即使拒水性能最好的服裝，經(jīng)過臟污、摩擦和洗滌后，拒水性能也會有所降低，因此，在洗滌拒水服裝時應(yīng)盡量不要使用洗滌劑，因?yàn)橄礈靹档图徔椘返木芩Ч?，同時，紡織品上殘留的微量洗滌劑也會促使水潤濕紡織品表面，這是水滲入紡織品的第一步。

6．水變印花后經(jīng)皂洗后，紡織品用熨斗平整地熨燙一下，水變效果更會明顯。

7．水變印花效果與遇水溫度還有關(guān)系，在5℃～25℃的水中效果會更明顯。若水溫太高，顯色效果則會更差了。

水變印花實(shí)屬利用印花手段開發(fā)的一種紡織品涂層產(chǎn)品，涂層紡織品品種多若繁星，紡織品涂層技術(shù)給紡織品業(yè)制造功能型紡織品提供了更多的可能性，大大拓寬了紡織品的用途。