功能性印花——針織物變光功能印花工藝及原理
變光功能的紡織品印花就是織物隨著外部環(huán)境的變化(亮暗的變化、光線照射的變化)其光澤隨之發(fā)生變化的功能,稱之為變光功能的紡織品印花。像夜光功能印花和回歸反射功能印花是典型的變光功能印花,而織物通過印花加工后其織物上產(chǎn)生金光、銀光、珠光、寶石光、鉆石光和彩色閃光片等等,或者通過印花加工后,織物表面光澤消失(消光印花),織物表面沒有隨著外部環(huán)境的變化而變化,故都不列入變光功能的紡織品印花。
1. 夜光功能印花
夜光功能的印花織物就是在沒有亮光的環(huán)境下(剛在黑暗中)能產(chǎn)生晶瑩發(fā)亮的花型,而當(dāng)有亮光時僅為一般花型,這種隨著亮光的改變而產(chǎn)生忽隱忽現(xiàn)光亮的印花,特別是在夜里沒有亮光時,它能發(fā)出光的功能稱為夜光功能印花,它是變光不變色。夜光功能印花織物可應(yīng)用于夜間服裝、舞臺演員服、窗簾布、燈罩用布、家庭裝飾用布等等。
(1)夜光功能的發(fā)光原理
光是一種電磁波,并且具有能量,光的吸收和發(fā)射是原子(分子或離子)體系不同能量狀態(tài)躍進(jìn)的結(jié)果,當(dāng)物質(zhì)受到光照后,原予受到具有能量的光子照射,原子吸收光子,原子核外電予被激發(fā),并從較低的能級E1躍進(jìn)到高能級E2,這個過程稱為受激吸收,也就是蓄光,所需時間為Tl,此時的原子呈激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)態(tài)E2的原子很不穩(wěn)定,通過內(nèi)部碰撞或其他作用,又能躍遷到低能態(tài)El,并以光的形式(夜光或熒光)或其他形式(熱能、化學(xué)能、分解能等)發(fā)射出來,這個過程時間為T2,也就是余輝時間(decay time)。
實際上這是一種非平衡輻射,是由于受外界光能的作用,被激發(fā)而偏離了原來的能量平衡而形成的。這類蓄光物質(zhì)的蓄光時間相當(dāng)于原子受激吸收時間Tl,當(dāng)蓄光物質(zhì)蓄光后,在黑暗中持續(xù)發(fā)光,也就是余輝時間T2,它的長短相當(dāng)于激發(fā)態(tài)E2原子躍遷到低能態(tài)El所發(fā)射光的時間T2,對于蓄光物小質(zhì)從理論上講Tl要,而T2越大越好。實際上不同的蓄光物質(zhì),由于其化學(xué)組成不同,蓄光能力各異,余輝時間也不同,表4為各種發(fā)光材料的余輝時間。
表4 各種發(fā)光材料的余輝時間和發(fā)光顏色
發(fā)光材料
| 代號
| 余輝時間(min)
| 發(fā)光顏色
|
硫化鋅/銅、鉆組合體
| R-RXTG
| l5~20
| 綠
|
硫化鋅/銅、錳組合體
| Z-RXTG
| l5~20
| 橙
|
硫化鋅/銅、錳、鈷組合體
| W-RXTMG
| l5~20
| 黃
|
硫化鎂/銅、鋪組合體
| L-RMTC
| 200
| 寶藍(lán)
|
稀土離子激活的鋁酸鹽
| R-SGR
| 7100
| 綠
|
(2)夜光功能印花漿的組成
夜光功能印花漿是由發(fā)光材料、粘合劑、增稠劑、交聯(lián)劑和涂料等組成。
(a)發(fā)光材料:是夜光功能印花漿的主要組分,它實際上為蓄光物質(zhì),用于紡織品上的蓄光物質(zhì)有二種,一種為硫化物復(fù)合體,是高純度的硫化鋅摻入到銅和鈷金屬里。另一種為稀土金屬鹽,是由稀土離子激活的堿士金屬鋁酸鹽等無機(jī)氧化復(fù)合體組成,具有不規(guī)則的無機(jī)晶體結(jié)構(gòu)。蓄光體本身無毒,無揮發(fā)性氣體,不含有任何放射性元素,對人體安全無害。為了防止發(fā)光材料在目光和大氣中變質(zhì),降低發(fā)光效果,故需要用硅酸鉀包覆膜保護(hù)。蓄光物質(zhì)的顆粒度不能太細(xì)小,顆粒越細(xì)小,發(fā)光性能越差,這主要是顆粒度小,蓄光能力減弱,發(fā)光性能也差。稀土金屬鹽類的發(fā)光材料的顆粒如小于5nm,即不能發(fā)光。用于紡織品印花的發(fā)光材料具有一定大小的顆粒度(細(xì)度),表5為各種細(xì)度的發(fā)光材料與發(fā)光效果。
表5 發(fā)光材料的細(xì)度與發(fā)光效果
序號 | 大小 | 發(fā)光效果 | |
亮度 | 剩余時間 | ||
1 | 大于400目 | 一般 | 8以上 |
2 | 200-400目 | 較亮 | 8以上 |
3 | 小于200目 | 亮 | 6-8 |
(b)粘合劑:用于夜光印花的粘合劑有油性和水性二種,油性漿較能獲得穩(wěn)定的發(fā)光效果,目前水性漿也很穩(wěn)定,最主要是要選入成膜透明度好的粘合劑,并且在高溫焙烘下不泛黃。
(c)增稠劑:用于夜光印花的增稠劑一定要耐電解質(zhì),要與粘合劑有良好的配伍性,并且要賦予印花色漿特定的流變性、觸變性和可塑性,最好用非離子型的增稠劑,使夜光印花漿穩(wěn)定。
(d)交聯(lián)劑:用于夜光印間,加入過量或加入時間過早,均為導(dǎo)致夜光印花漿不穩(wěn)定,造成塞網(wǎng),印花性能下降,手感發(fā)硬等不利因素。同時要選入環(huán)保型的交聯(lián)劑。
(e)涂料:在實際生產(chǎn)中夜光印花漿一般都拼入普通涂料或熒光涂料同漿印制,但必須注意拼入的普通涂料或熒光涂料的色澤與發(fā)光材料所發(fā)出的亮光的顏色要沒有干擾,一定要相似,并且拼入的量不能太多,否則影響發(fā)光效果。例如綠色發(fā)光體中拼入少量的熒光綠涂料或熒光黃涂料,在亮光環(huán)境下為正常的熒光綠、熒光黃色花,當(dāng)光線消失后,該色花突然發(fā)出絢麗的亮光,給人以驚喜。
(3)夜光功能印花的工藝流程和處方
夜光功能印花的工藝流程與普通涂料印花工藝相同,如下:
織物印花→烘干(100℃)→焙烘(150℃ 3 分)→成品。
夜光功能印花的處方見表6。
表6 夜光功能印花處方
處方
| 1
| 2
|
發(fā)光材料(粉狀)
| 15-25
| 15-25
|
粘合劑和增稠劑
| 72-82
| 73-83
|
熒光涂料
| 4-2
| |
交聯(lián)劑
| 2
| 2
|
共計
| 100
| 100
|
2. 回歸反射功能印花
回歸反射功能的印花織物就是在光線的照射下,能反射出非常亮麗而閃閃發(fā)光的織物,特別在夜晚燈光的照射下有醒目強(qiáng)力的發(fā)光效果,回歸反射功能的印花織物目前廣泛用于夜間交通警察穿戴的服飾,夜間警示牌等。
(1)回歸反射功能的原理
回歸反射功能基本原理是由排列很整齊的細(xì)小玻璃珠作為反射體粘附在光亮的反射層上,該反射層通過印花漿粘結(jié)在織物上,或者該反射層通過轉(zhuǎn)移漿轉(zhuǎn)移在織物上,成為回歸反射功能的印花織物。這種排列很接齊的細(xì)小玻璃珠反射體連同光亮的反射層一起的材質(zhì)是由特種印刷行業(yè)專業(yè)生產(chǎn)。
(2)回歸反射功能基材的組成
回歸反射功能的基材是由滌綸薄膜、過渡層、反射體(玻璃微珠)、反射層、粘結(jié)層(或印花漿)、轉(zhuǎn)移膜(或轉(zhuǎn)移漿)多材料復(fù)合組成。
(3)回歸反射功能印花的工藝流程:
閱歸反射功能的印花一般是采用轉(zhuǎn)移印花,是把回歸反射功能的基材轉(zhuǎn)移到織物上去,采用熱壓轉(zhuǎn)移印花方法,其工藝流程如下:
印涂層轉(zhuǎn)移漿(或印花漿)→復(fù)壓→烘干(60—70℃,15-35分)→焙烘(135-l40℃,3分)→成品。
轉(zhuǎn)移印花設(shè)備可采用間歇式轉(zhuǎn)印壓燙機(jī),也可用連續(xù)轉(zhuǎn)移壓燙機(jī)。