影响棉布热转印印花产品白度的因素分析

    热转移印花是一种无液相介质的干法印花工艺，具有花型逼真、花纹精细、层次清晰等优点。目前，热转移印花已较广泛地应用于合成纤维产品，在天然纤维上还没有实现工业化生产。本课题组研制出一种架桥剂，棉织物用这种架桥剂处理后，可用分散染料对其进行热转移印花并且产品的耐洗、耐摩擦、耐汗渍等指标均能达到国家标准。但是，实验过程中发现：来源不同、组织(指纱支密度)相同的棉布热转印后白度差异较大，即有些泛黄，有些显灰暗，有些却有良好的白度。

    棉布本身的耐热性能比较好，其白度差异主要是由存留于织物上的不同助剂的耐热性能决定的。棉布热转印前经过常规的前处理和架桥处理后，存留在布上的助剂主要是荧光增白剂和架桥剂。由此推测，上述现象可能是架桥剂与荧光增白剂在200℃的高温下共同作用所致。由于本课题组研制的架桥剂只有1种，而荧光增白剂种类比较多，不同印染厂使用的品种亦不尽相同，显然白度不同的现象主要是荧光增白剂引起。

    为了探索架桥剂和荧光增白剂的结构及荧光增白剂商品中的添加剂对增白效果及耐热性能的影响，本文选用了9种常用荧光增白剂进行了试验，以期为棉热转印技术的产业化研究提供一定的参考依据。

    1实验(略)

    1.1药品及织物

    荧光增白剂VBL(粉末)、荧光增白剂CXT(粉末)、荧光增白剂VBU(液体)，杭州华洋化工有限公司；荧光增白剂N-C(液体)、荧光增白剂S-C(液体)、荧光增白剂CP-3D(体)、荧光增白剂CP-3L(液体)，杭州绿典化工有限公司；荧光增白剂BA(粉末)、荧光增白剂NT-3(粉末)，南通丽丝化工有限公司；本课题组自制架桥剂；织物为经煮练、漂白后的纯棉平纹布。

    1.2工艺流程

    1)棉布→吸尽法荧光增白(用量、温度、时间、pH值等按照各增白剂的最佳条件操作)→烘干；

    2)增白棉布→架桥剂处理(二浸二轧，带液率约80%)→烘干；

    3)增白棉布(或架桥剂处理后棉布)→用压烫机在220℃下压烫30s。

    2结果与讨论

    2.1荧光增白剂分子结构对棉织物热转印产品白度的影响

    选用5种结构已知的棉用三嗪氨基二苯乙烯类荧光增白剂对棉布进行增白，这5种增白剂的主结构如图1所示，其助色基团见表1。

影响棉布热转印印花产品白度的因素分析

    增白剂的增白效果各不相同，以CXT增白效果最好。从白度差看出，CXT、NT-3和BA的耐热性能较差，经高温压烫后白度分别下降21.92、22.13、22.32，而VBU和VBL在压烫后白度只下降7.74和10.17。这可能是NT-3和BA的分子中含有多个—OH，—OH在高温有氧存在的条件下容易被氧化，从而使白度下降；CXT分子中有2个—OH，所形成的羟乙基氨基在高温有氧条件下也容易发生氧化；而VBU分子中没有—OH，其耐热抗氧化性能比较好。因此可以说增白剂分子中含有的易氧化基团越少，耐热性能越好，用其增白的棉布在热转印后白度越好。

影响棉布热转印印花产品白度的因素分析

    2.2增白剂商品中的添加剂对棉热转印产品白度的影响

    为了考察荧光增白剂商品中的添加剂对白度的影响，选用4种含有相同增白剂结构和不同添加剂的商品，进行紫外光谱的检测。这4种增白剂在紫外区的吸收完全一致，可以肯定其结构是一样的，添加不同的添加剂是为了使它们除了用于棉的增白以外，还可以分别用于丝绸、晴纶、涤纶等织物；不同的添加剂还赋予它们各自的优点，有的耐光牢度好，有的则具有更广的pH值应用范围。那么，这些添加剂对它的增白性能是否有影响呢?为此，用上述4种增白剂对棉布进行增白，然后将增白的棉布用热转印机压烫，分别检测压烫前后的白度值(GANZ白度1和GANZ白度2)，分析它们的增白效果和耐热性能。

    CP-3D、CP-3L、N-C、S-C这4种棉用增白剂的增白效果都很好，而且压烫后棉织物的白度值亦比较接近，可以认为增白剂商品中的添加剂对增白剂耐热性能的影响并不大，即对棉热转印产品白度的影响不大。

    2.3架桥剂对棉热转印产品白度的影响

    为检验架桥剂对棉热转印产品白度的影响，将经过不同增白剂处理的棉布用架桥剂处理，测得棉布的GANZ白度3，接着用压烫机压烫，测得GANZ白度4。

    不同增白剂增白的棉布，在经过架桥剂处理后，它们的白度都不同程度地增加，可推测这种架桥剂可能与增白剂分子之间有协同作用，起到使荧光增强的效果。

    荧光量子产率的高低主要取决于荧光增白剂本身的分子结构及引入的取代基，另外，增白剂所处的化学环境对荧光强弱的影响也不可忽视。本实验所选用的荧光增白剂具有相同的共轭发色系统，系统中具有的能发出较强荧光的π*-π跃迁，为发荧光的重要跃迁类型。当荧光增白剂溶液中添加了架桥剂，由于架桥剂富含羟基，两者会发生分子间作用形成氢键，这些氢键能引起荧光增白剂分子的电子云分布发生偏移，使π电子共轭程度提高。共轭程度越大，电子的非定域就越大，就越容易被激发，更易产生π*-π跃迁，荧光量子产率也增加。

    在高温压烫条件下，经架桥处理后的棉布与没有经架桥剂处理的棉布相比白度也有所提升。这可能是架桥剂中含有的高温保护剂对增白剂起到了保护作用，使其不易被氧化，从而提高了棉布的白度。为荧光增白剂VBU的紫外吸收曲线。可以到，VBU最大吸收波长在350nm处，其吸收值在经架桥剂处理后明显增大，说明架桥剂的协同作用使得VBU在紫外光区的吸收加强了。通过荧光增白剂VBU在棉布上对可见光的反射率曲线可以看出，VBU的最大反射波长在440nm的蓝紫光区，添加架桥剂后，这一区域的荧光反射也显著增强。

    由此可见，架桥剂能使荧光增白剂在紫外光区的吸收增强，在蓝紫色的可见光区域反射出更强的蓝紫光，架桥剂中的高温保护剂还能提高增白剂的耐热性能，有助于热转印棉布白度的提高。

    3结论

    改善棉热转印产品的白度可通过以下2个途径：

    1)通过对增白剂的筛选或增白剂结构的改性来提高其耐热性能；