Пигментна штампа на текстилу: хемија везива

Нањиба Нур

Овај чланак описује хемију везива и њихово дејство у пигментној штампи памучног текстила. Штампање текстилних материјала је вероватно најбоље описати као индустријска уметност, која има дугу историју и осигурану будућност. Штампање на текстилу је најсвестранија и најважнија метода која се користи за увођење боје и дизајна у текстилне тканине. У пигментној штампи, нерастворљиви пигменти, који немају афинитет за влакна, фиксирају се на влакна помоћу везива или везива. Код штампе на текстилу, боје или пигмент се преносе на текстилну тканину штампарским пастама. Везива су механизам који се користи за задржавање боје на тканини када се користе пигменти за штампање текстила. Избор везива ће увек зависити од коначних захтева за постојаношћу, као и од захтева за трошковима процеса. Овај преглед рада даје већи нагласак на потреби и функцији везива у пигментној штампи, као и на хемију везива и његово дејство у фиксацији пигмента на текстилну подлогу.

Шта је Биндер?

Везива су хемијски производи који везују пигменте са целулозним влакнима у текстилној пигментној штампи. Скоро сва везива која се користе у штампању текстилних пигмента су производи адиционе полимеризације. То је супстанца која формира филм сачињена од дуголанчаних макромолекула, који када се нанесу на текстил заједно са пигментом, стварају тродимензионалну мрежу. Различита везива су такође развијена за ту сврху, што је коначно резултирало употребом емулзија вода у уљу и уље у води. Ово је у великој мери убрзало употребу пигмената у штампи на текстилу и тада су пигменти постали главне боје које се користе у штампи.

Пигмент Принтинг

Тренутно, пигментна штампа је можда најчешће и најшире коришћена техника за штампање текстила. У пигментној штампи, нерастворљиви пигменти, који немају афинитет за влакно и фиксирају се на текстил помоћу везивних средстава у шаблону. Овај опис је можда превише поједностављен, али очигледно разликује пигменте од боја које се апсорбују у влакно и тамо фиксирају као резултат реакција специфичних за боју. Штампарска паста је главни састојак штампе који омогућава формирање унапред дефинисаних шара. Паста за штампање за пигментну штампу углавном садржи пигменте, емулгаторе, везива, омекшиваче, згушњиваче, агенсе против пене и средства за умрежавање.

Међутим, пигментно штампање има неколико проблема – очвршћавање на релативно високој температури, укоченост руку и лошу постојаност штампане робе. Ови недостаци се односе на коришћено везиво. Дакле, да би се побољшао квалитет пигментне робе, свеукупна својства везива треба да се побољшају. Методе за снижавање температуре очвршћавања добиле су највећу пажњу јер процес очвршћавања на високим температурама не само да троши енергију, већ и ризикује уништавање супстрата који не могу да издрже процесе високе температуре.

Класификација везива и њена функција

Уопштено, везива за штампање на текстилу се деле на две реактивне и нереактивне. Нереактивна везива не садрже реактивне групе. Због одсуства реактивних група, оне се не повезују само током фиксације или очвршћавања. Стога је потребно додавање средства за причвршћивање да би се формирао стабилан везивни филм на подлози. Реактивна везива садрже реактивне групе обично настале кополимеризацијом са мономерима као што је Н-метил акриламид или слична једињења. Ова везива су способна да се самоукрштају и формирају стабилан филм током фиксације.

Везива се обично додају у пасту за штампање да би се:

• Премазати пигментом и омогућити штампање веома финих дисперзија,

• Заштитите пигмент од механичких абразија,

• Фиксирајте пигмент на влакна и

Основни квалитети везива

Везиво које се користи у пигментној штампи мора имати одређене квалитете. Везиво не би требало да се коагулише због сила смицања које делују током штампања. Ако дође до коагулације, долази до зачепљења сита и блокирања гравура штампарских ваљака током самог штампања. Везивна фолија мора бити чиста, уједначене дебљине, глатка, ни претврда ни мекана. Требало би да буде еластична по природи, треба да има добру адхезију за подлогу, а да не буде лепљива. Требало би да има добру отпорност на хемијска и механичка напрезања и требало би да се лако уклања са гравура штампарских ваљака, сита, позадинских сивила и ћебади. Међу овим својствима, једна се може побољшати по цену других. Добра везива морају бити безбојна једињења без мириса која се лако и глатко распршују у пастама за штампање без негативног утицаја на вискозитет и лако се уклањају са опреме за штампање, као што су сита и ваљци. Везива треба да формирају флексибилне филмове који обухватају честице пигмента и пријањају на тканине без бубрења током прања и хемијског чишћења.

Текстилна везива су неопходна за формирање матрице за хватање честица пигмента и морају бити стабилна на спољне силе које би имале тенденцију да истисну пигмент са текстилне подлоге, као што је прање или трљање. Везиво мора бити подложно примени и имати друге карактеристике за побољшање ефекта бојења пигмента. Пошто је пигментна боја адитивни ефекат на подлогу, компоненте овог додатка ће тежити да промене осећај подлоге тканине.

Чињенице о везивама за пигментну штампу

Већина везива за пигментну штампу на тржишту су кополимери макромолекула који се формирају процесима емулзионе полимеризације од мономера на бази винила. Они садрже хидрофилне делове, који их чине дисперзибилним у формулацијама пасте за штампање и функционалне групе бочних ланаца, од којих су неке способне да формирају филмове реакцијама умрежавања. Унакрсно повезивање је "лепак" који даје структуру везивним филмовима који инкапсулирају и овде пигменте тканинама. Функционалне групе које обично не формирају попречне везе су метил, етил и бутил акрилати, акрилонитрил, стирен и етил групе, док су групе које реагују да би формирале попречне везе акриламид, метилолакриламид, хидрокси етил акрилат, акрилна киселина, мет и акрилна киселина. фумарна киселина. Многе од ових група су хидрофобне и помажу у спречавању бубрења пасте за штампање у води.

Употреба хемијски модификованог пшеничног глутена као везива у пастама за пигментне штампање на текстилу је испитана да би се карактеристике перформанси које су потребне везивама за пигментну штампу на текстилу за одећу и унутрашњу примену могле постићи економичним методама хемијске модификације. Ова студија је побољшала растворљивост у алкалним растворима и техничке карактеристике које су резултат хемијске модификације глутена за папирна везива. Пшенични глутен се састоји од два протеина нерастворљива у води која се налазе у пшеничном брашну, глутенина и глијадина. Молекули глутенина имају линеарну конфигурацију и потенцијал да формирају дисулфидне и друге умрежене везе. Глиадин се састоји од малих глобуларних молекула, мекан је и има добра адхезивна својства.

Својства отпорности на ломљење пигментно штампане тканине су мања од отпорности на реактивно штампано платно због нерастворљивости пигмената. Међутим, постојаност крокинга се може побољшати избором одговарајућег везива. истражили су да се неки нови припремљени водени олигомери (везиво) полиуретан акрилата на бази полиетилен гликола или глицерол етоксилат-копропоксилата који имају нула испарљивих органских једињења могу безбедно користити за припрему штампарске пасте за сито штампу свих врста текстилних тканина коришћењем пигментних боја. . Добија се највећа јачина боје (К/С), а својства постојаности се крећу између добрих и одличних за узорке штампане полиуретан акрилатом на бази глицерол етоксилат копропоксилата, ово важи без обзира на врсту штампане тканине. Најнижи К/С се добија у случају употребе Ебецрил 2002 као комерцијалног везива. Везиво од ПУА на бази ПЕГ2000 даје К/С боље од везива од ПУА на бази ПЕГ1000 плус 2000 за све типове штампаних тканина осим ако је у случају штампане вуне обрнуто тачно.

Опет, постојаност полиестерске тканине на трљање зависи од еластичности везива, адхезије на текстилним материјалима и неравномерног распршивања пигмента у пасти за штампање. Везиво је било добро распршено и имало је исту еластичност; ови резултати су показали да је третман плазмом побољшао адхезију тканине на штампарску пасту и везиво. Резултати отпорности на трљање могу се приписати бољој чврстоћи везивног филма тканина третираних плазмом у односу на необрађене тканине. Након третмана плазмом, повећава се количина везе између везива и влакана и отпорност хемијских веза због повећања поларних група.

У фиксацији пигмента за текстил употребом везива; УВ, као и технологије очвршћавања зрачењем користе се у текстилној индустрији, због ниске потрошње енергије, кратког периода покретања, брзог и поузданог очвршћавања, ниског загађења животне средине, сушења на собној температури, уштеде простора итд.

Дејство везива у фиксацији пигмента

Разлика између процеса бојења и пигментације је у томе што текстил обојен пигментом захтева процедуру сушења. Пошто пигменти немају афинитета према текстилу. Фиксација пигмента на текстилу се ослања на везива која захтевају процес очвршћавања да би пигменти задржали на текстилу. Конвенционално очвршћавање је термички процес где се текстил обојен пигментом мора осушити, а затим осушити топлотом да би се мека органска база (мономер и/или олигомер) претворила у чврст полимер. УВ сушење је алтернатива термичком процесу. Формулације смоле за УВ очвршћавање садрже олигомере, мономере и фото иницијаторе. Ове компоненте се могу полимеризовати (очврснути) механизмом слободних радикала помоћу фото иницијатора који покреће скоро тренутну реакцију очвршћавања након излагања УВ светлу. Тако УВ очвршћавање производи потпуно полимеризовану мрежу за неколико секунди и брже је од термичког очвршћавања. Проучавано је УВ очвршћавање за пигментно штампање. Проблеми повезани са процесом укључују ниску постојаност каменца, чврсту руку тканине и ниску ефикасност очвршћавања смоле када су пигменти укључени. Штампање пигментом распршеним у течним композицијама које се очвршћавају зрачењем и очвршћавање ултраљубичастим елиминише корак сушења и у великој мери смањује енергију потребну за сушење. Високе брзине очвршћавања, висока густина умрежавања и одсуство органских растварача учинили су УВ сушење добро успостављеном технологијом за све врсте премаза и примена мастила.

Данас су доступни бројни УВ-очврсни мономери и олигомери као што су полиетар, полиестер, епоксид, полиакрилат и уретан акрилати. Избором сировина, односно олигомера као везива и пратећих мономера, и фото иницијатора, својства филма као што су тврдоћа, флексибилност, отпорност и адхезија могу се контролисати на веома флексибилан начин. Својства постојаности отисака зависе од врсте коришћеног везива, као и од врсте одабраног текстила. И концентрација и врста везива утичу на јачину боје УВ очврснутих отисака.

Главне референце:

• Улога везива и његова хемија у штампању текстилних пигмента, Јоурнал оф Тектиле Сциенце & Енгинееринг

• Теорија обојења текстила.“ Друштво бојара и колориста

Развој пигментне штампе у последњих 50 година". Преглед напретка у колорирању и сродним темама