2013 / 11 / 25
目前織物噴墨印花使用的墨水配方大多受染料性能的影響,因此需要很多添加劑。這些添加劑不僅影響了織物的手感,增加了配方開發的難度,還增加了生產成本。有些染料還需要前處理和後處理程序來提高染料的顏色深度。想從根本上解決這個問題。需要從染料本身入手,即開發高性能染料,減少添加劑的添加,簡化工藝。
聚合物染料具有許多優點,如可控的溶解度、吸收性、流動性和粘度,不易升華,耐摩擦和低毒性。作為壹種功能性聚合物,聚合物染料適用於織物的噴墨印花。
據報道,分子中帶有氨基或羥基的活性染料被改性。通過與CH =COCL的相互作用,可以引入C = C雙鍵,然後噴塗在織物表面。在織物表面引發聚合後得到的聚合染料無需洗滌即可對纖維素纖維和蛋白質纖維進行染色。但如果染料分子中有發色基團,如硝基、羥基、氨等,聚合度會降低。先合成聚合物,再將生色團連接到側鏈上得到的側鏈聚合物染料,易於控制,合成簡單,非常適合開發研究。聚合物染料在織物噴墨印花中的研究主要有以下兩個方向。
1.提高染料的牢度:
在當前的噴墨印刷技術中,聚合物材料經常被用作固定染料的粘合劑。如果發色團和聚合物通過化學鍵結合,牢度無疑會提高。
(1)通過聚合物和基質之間的相互作用提高牢度;
紙張的噴墨打印墨水利用聚合物鏈中的基團與纖維素中的羥基形成氫鍵來提高牢度。因此,這種方法非常適用於紡織品噴墨印花染料的設計。Winfried Mennicke制備了壹種含多烯多胺的水溶性高分子染料,非常適用於含纖維素和鄰苯二甲酰胺基團的底物。他用二乙烯三胺和脂肪酸的縮聚產物作為高分子基休,將壹些具有活性伯、仲氨基的染料,如圖1(a)所示,用三聚氯氰連接起來,三聚氯氰與大分子長鏈中氨基之和的摩爾比為1: 5,制成高分子染料,如圖1(b)所示。由於未反應的氨基和纖維素基質之間的氫鍵,提高了濕牢度。發現在聚合物基體中加入酰胺基團可以提高聚合物染料的水溶性,可以在PH小於9的條件下使用。
(2)通過高分子染料的化學反應提高濕牢度;
這類聚合物染料主要依靠聚合物鏈中的官能團在壹定的PH值下形成環反應。從而降低染料分子的水溶性。
鮑洛夫斯基諾曼E用磺酸基團磁化芳環染料,然後與乙醇胺反應,再用鹵素取代乙醇上的羥基,連接到聚乙烯醇分子上,再加入聚乙烯醇中羥基摩爾比為1: 2的氯乙酸。通過調節染料、聚乙烯醇和氯乙酸的含量,可以調節產品的親水親油平衡。羧基的引入主要是為了提高聚合物側鏈的水溶性。當產物處於酸性或中性環境時,環上的羧基和羥基會發生閉環反應,形成五元至六元環酯,從而降低分子的水溶性。反應機理如圖2所示。
2.增加染料的功能:
在噴墨印刷中,聚合物通常用於改性天然或合成織物纖維,以改變織物的外觀、手感、縮水率和阻燃性。如果高分子染料在印染的同時還能改善織物纖維的性能,無疑會縮短噴墨印花的流程,提高效率。此外,聚合物的改性可以擴大聚合物染料的應用範圍,提高染料的通用性。
聚合物染料在提高染料性能、降低生產成本、縮短工藝流程方面具有明顯優勢,在噴墨印花中具有良好的應用前景。但由於噴墨打印對墨水性能要求非常嚴格,即使使用高分子染料,也需要添加壹些必要的添加劑來改善墨水性能。