基于新材料的毛巾印花环保解决方案

目前用于毛巾毛毯及其它纺织品深色活性印花及胶浆印花的中低目数平网丝网采用涂覆耐印漆 (又称蓝白油、坚膜漆) 来提高印花网版的耐印率。所以一般的平网印花企业制版车间需要在制好版的感光胶层上喷涂或辊涂耐印漆。现行纺织行业丝网印刷在100目以下时, 主要以涂溶剂型大漆形成保护膜 (物理方法) 来提高印制牢度;而在100-180之间, 则主要以刷强酸型固化剂, 与感光胶膜产生化学反应来提高。无论是涂大漆还是固化剂, 都会对环境与人体健康产生影响, 而且工艺耗时, 材料成本较高。

随着全民环保意识的日益提高, 国家环保政策的日趋严格, 传统高污染高耗能的产品与工艺受到越来越严格的遏制。在涂料行业方面, 传统溶剂型涂料在各方面的生产与应用都受到诸多限制, 在进出口方面更是有严格的要求, 且不能享受退税得待遇。在水性涂料已广泛应用于建筑、装饰、家居等各行业时, 纺织印花行业仍沿用传统非环保的溶剂型涂料就显得格格不入了。因此, 开发出一种水性高强度感光体系, 不再用坚膜漆, 只通过多次上胶而达到高印制的产品就显得格外重要。

考虑到目前市场上无成熟的此类产品, 洁润丝公司由此开发出超耐印水性感光体系ZDF231, 它在100-180目之间, 原本需要上固化剂的地方, 固化剂可以不用, 而在60-100目之间可以不用上大漆, 改上更安全些的A、B固化剂。它是通过引入一些特殊单体而制成的聚合物 (水基的环氧、氟碳、聚氨酯、橡胶类) , 能实现在中低目数丝网上淘汰溶剂型蓝白油与反应型固化剂产品。

1 主要成分与基础性能指标

超耐印感光乳液是以非违禁化学品高纯重氮树脂作为感光物质, 采用先进乳化工艺以水基包裹高强度油性体系, 并对聚乙烯醇 (PVA) 进行化学改性复配制成的淡蓝色胶体。由于对感光胶所用的两种原料同时进行了化学改性; (1) PVA键上用化学手段, 在主胶体醋酸乙烯上选择性接上乙烯、丙烯腈、丙烯酸等。 (2) 在聚乙烯醇PVA和醋酸乙烯-丙烯酸酯的共聚乳液中, 引入多官能团活性单体, 极大的提高了胶体涂膜的力学性能和对基材的附着力, 同时, 耐酸耐碱性能、印制牢度都明显提高。涂布后网版避光存放1个月不影响感光性能 (俗称可制预涂版) , 耐化学药品性好, 水显影冲洗牢度好, 涂膜透明度高。有利于在较厚的涂膜厚度时保证曝光光源的穿透性, 感光后体系各组分相互交联形成网络, 且交联密度增加, 提高其耐印率, 其综合性能可与普通感光胶涂覆耐印漆后的性能相媲美。其产品特征如表1:

2 应用工艺

2.1 调胶配方:

ZDF2311000g

重氮树脂4g

纯净水50-150g (溶解重氮树脂)

2.2 工艺流程

2.2.1 洗网:

丝网网版在涂布感光胶前必须清除污渍, 清洗可采用中性和弱碱性洗涤剂处理, 再用清水洗净、干燥。

2.2.2 涂布:

在操作室采用黄色的漫射光, 取4g光敏剂放入50-150m L净水中搅拌溶解完全, 加入到1Kg胶中顺时针搅匀, 静止消泡。配好的感光胶液在15℃以下可存放2周, 大于15℃以上存放时间缩短。建议毛巾印花上两遍胶, 毛毯上3遍 (第1遍涂膜完全干后上第2、3遍) , 以确保胶层厚度, 同时也有利于透浆率。

2.2.3 曝光:

在曝光之前, 作好感光机玻璃台板清洁和底稿片的检查。曝光时, 底稿与网版印刷面紧密结合。曝光时间参考见表2:

(由于曝光受光源老化、距离、膜厚度、菲林质量、图形等因素影响, 准确的时间需试验后确定) 。

2.2.4 显影:

将感光网版浸入10-30C水槽中2-3min, 待网版上有明显图形呈现, 放在冲洗架上用稍有压力的水在承印面匀速冲洗至图形轮廓清晰止。

2.2.5 修版:

冲洗好的网版放在40℃带循环风的干燥箱内干燥, 取出冷却后放在检网台上根据网版质量情况进行修版、封边。

2.2.6 二次曝光&固化:

修正好的网版需进行正反面曝光 (二次曝光) 后固化, 用干净软毛刷蘸A、B混合固化剂溶液, 在承印面和刮印面各均匀涂刷一次, 放入40℃带循环风的干燥箱内1h干燥或自然干燥4h后使用。

3 性能分析与优势

3.1 性能分析:

按照上述2.2中的工艺流程中所述操作方法上2遍ZDF231后再上A、B固化液分别与普遍感光胶上一遍进口与国产蓝白油 (三者干膜厚度一样) 应用性能比较如表3。

由表3可见, ZDF231比国产蓝白油更高的柔韧度, 适合毛巾毛毯印花机大压力金属辊対丝网的大幅度形变, ;三者耐水都很优异;尽管理论上在印量上国产蓝白油最高, 但由于柔韧度不够, 经常会出现刚上机就会裂版的情况而无法使用, 给印花企业造成很大困扰, 而进口蓝白油又存在成本过高的问题。

3.2 与传统产品优势比较:

3.2.1 环保优势

传统蓝白油主要成分类似家居行业用清漆, 是溶剂型产品, 含有酯、醚、醇、甚至苯类溶剂, 对人体与环境影响极大。随着环保政策的日趋严重, 此类产品的生存的空间越来越狭小, 而ZDF231为水基乳液型, 不含环境违禁品, 对人体无害, 仅在制版水显影时会产生少量污水 (传统用蓝白油的制版方式也有显影这一工序, 也一样会有污水产生) , 污水经一般处理即可达到排放要求。

3.2.2 成本优势

为了便于比较成本, 按照上述2.2中的工艺流程中所述操作方法上2遍ZDF231后再上A、B固化液分别与普遍感光胶上一遍进口与国产蓝白油 (三者干膜厚度一样) 成本情况比较如表4 (以2*2.6米80目网版计算) 。

由表4可见, 采用新材料ZDF231与新工艺制作的网版相比传统方法降低成本20%左右。应用新材料的意义远不仅如此, 其免用蓝白油的特性大大简化了制版工艺, 缩短了制版工期。由于蓝白油实干需要8小时以上, 双面就要16小时以上, 传统制版一般从开始上胶到最后能上机印制需要24小时以上, 而采用ZDF231免去上坚膜漆这一步骤后制版时间缩短为3小时左右, 也降低了工人的劳动情况, 改善了制版车间的工作环境。有的大型印花企业甚至有专门的上蓝白油车间, 使用ZDF231后, 上漆车间的工人数就可大幅缩减, 甚至撤销, 从而节省人力成本开支。

4 产品特性与结论

4.1 产品特性:

经上述分析可得出产品特性如下

(1) 淡蓝色水性胶乳, 用于120目以下丝网制版。

(2) 耐酸碱性好、耐印率强。

(3) 二次曝光后配合A、B固化剂使用可达到类似坚膜漆的效果。

(4) 环保特性明显, 因此具有很高的社会效益, 节省操作工艺与人工, 性价比高。

4.2 结语

采用特殊材料制成的水基超耐印感光乳液, 能适用于中低目数平网毛毯毛巾行业的大批量印制。因其高效引发剂与高强度乳液体系的协同使用, 能保证它的超强耐印特性。在保证有一定的涂膜厚度时配合使用A、B固化剂, 印量可达3万米以上, 这是一般原本需要用蓝白油的印花企业的印制要求。同时其水基特性决定其环保型。随着环保型产品越来越深入人心, ZDF231也将显示出更加良好的竞争力。上海洁润丝新材料股份有限公司将立足现有产品基础, 开发新型纺织印染用感光产品与辅助产品, 与纺织同仁一道来推动中国印染行业的健康发展。

摘要：洁润丝JAROS最近特别推出适合于毛巾和毛毯行业活性染料印花的感光制版材料ZDF231, 也可用于高印制要求的一般纺织品印花浆、拔染浆和其他水油性油墨印刷网版中, 制版后将不再需用蓝白油。其具有较低的玻璃化温度, 极好的附着力、耐印力与柔韧性。在手工台版 (含强酸或强碱等成分) 工艺中, 网版不加AB硬化剂条件下, 其耐印次数就超过5000次。

关键词：超耐印,感光材料,柔韧度,玻璃化温度

参考文献

[1] WATARU SUGIURA, ‘*TOSHIO MIYASHITA, 2 TADASHI YOKOYAMA, 3 AND MOT00 ARA14, Isolation of AzoDye-Degrading Microorganisms and Their Applicationto WhiteDischarge Printing of Fabric, JOURNAL OF BIOSCIENCE AND BIOENGINEERING, Vol.88, No.5, 577-581.1999.

[2] Nakaoka, M., Tamura, S., Hanayama, Y., Takeo, M., and Maeda, Y.:Biodegradation of methyl red and identification of its metabolites.Chemistry Express, 8, 641-644 (1993) .

[3] Ra Iii, F., Franklin, W., and Cerniglia, C.E.:Azoreductase activity of anaerobic bacteria isolated from human intestinal microflora.Appl.Environ.Microbial., 56, 21462151 (1990) .

[4] Ho It, J.G., Krieg, N.R., Sneath, P.H.P., Sta Iey, J.T., and Williams, S.T.:Bergey’s manual of determinative bacteriology, vol.9, P.X-Y.Williams&Wilkins Co., Baltimore, USA (1993) .

[5] 马德柱, 何平笙, 徐种德, 等.高聚物的结构与性能 (第二版) , [M].北京:科学出版社, 20O0, 197.

[6] 术村伯世, 青木知明, 神尾闲治等.感光性树脂组合物、使用它的感光性元件、光刻胶图案的制造方法及印刷电路板的制造方法[P].中国专利:01811577.2, 2005—10—5.

[7] 余炳锋, 余端略.新型网印制版感光胶及其光化学反应机理[J].中国陶瓷, 2005, 41 (6) :47-48.

[8] 唐克光.单液有机苯乙烯基毗啶盐树脂感光胶[J].网印工业, 1997. (2) :16-19.