水性聚氨酯增稠剂(WPU)在印花胶浆行业是一种关键的功能性助剂,其通过缔合增稠机制显著优化胶浆的流变性、施工性及成膜性能。以下从技术特性、应用机制、工艺要点及行业趋势等方面展开系统分析:
缔合增稠与流变控制
非离子型结构(如YR-841E):依赖聚醚链段与水性体系中聚合物粒子的可逆氢键缔合,动态调节黏度。高剪切速率下(如过网印刷)黏度降低,提升流动性;低剪切速率下(如静置流平)黏度恢复,防止渗化。
pH稳定性:非离子特性使其在酸/碱/盐体系中均保持增稠效率,适用于多样化的印花浆料(如牛仔浆、尼龙浆)。
性能优势
成膜增强:提升胶浆的成膜连续性,改善耐水洗性(如耐60℃水洗20次不起泡)和机械强度(弹性延伸率>150%)。
光泽与触感:赋予印花图案高光泽度和干爽柔软手感,避免传统增稠剂导致的僵硬触感。
相容性广:适用于丙烯酸乳液、苯乙烯共聚物、水性环氧树脂等多种体系。
添加方法与用量控制
常规印花:0.5–1.0%
高触变需求(如厚板浆):1.0–3.0%
精细图案(需高流平性):0.2–0.5%。
后期添加原则:生产末期加入(建议0.1–3.0%总质量),边搅拌边缓慢加入,避免局部凝胶。预稀释(水或丙二醇稀释2–4倍)可提升分散效率。
用量适配场景:
工艺适配性
丝网印花:优化过网性,减少堵网,提升图案锐利度。
数码喷绘:作为水性墨水添加剂,改善喷射流畅性和基底附着力。
复合体系应用:在双组分胶浆(如含羟基树脂+水性聚氨酯固化剂)中协同提升交联密度,增强耐摩擦牢度(湿擦达4级)。
流平性与触变性的平衡
高剪切黏度降低确保印刷时胶浆快速流平,低剪切黏度恢复防止织物渗色,尤其适用于多孔面料(如棉、麻)。
并且通过调整增稠剂用量,制备不同粘度的印花胶浆,结果表明:织物的硬挺度随着胶浆粘度的增加略有增大, 但增大幅度较小。 胶浆的粘度影响胶浆的下降量和流动性, 当胶浆的粘度为 5000mPa.s, 胶浆为容易流动的液体状, 印花过程下浆太少,涂布到织物表面的粘合剂厚度较小, 印花的各项牢度不理想;随着胶浆粘度的增大, 织物印花的各项牢度有所提升, 这是因为胶浆保持合适的流动性情况下, 粘度越大下浆量越多,粘合剂的厚度增加, 对纤维与涂料的粘合效果越好。 但是胶浆粘度过大时, 胶浆流动性变差,涂布的均匀性受到影响, 印花图层表面的平整性欠缺, 粘合剂对颜料的包埋紧密度变差, 机械力作用下更容易掉色。 综合织物印花各项牢度, 胶浆的粘度应调节至 20000mPa-s 左右。
耐候与环保性
抗盐/抗电解质特性适配功能性印花(如抗菌、阻燃整理);不含APEO和挥发性有机溶剂,符合绿色纺织标准。
基材适应性扩展
通过硅烷偶联剂改性,增强在疏水面料(涤纶、氨纶)的附着力,解决传统水性聚氨酯粘结力不足的问题。
自交联改性技术
硅烷偶联剂改性WPU(如Dolphin 1052r)实现分子内交联,免除外加交联剂,简化工艺的同时提升耐水性(接触角>90°)和弹性8。
复配增稠体系
与碱溶胀型(如陶氏TT-935)、PTF增稠剂协同,精细调控流变曲线,满足直角厚板浆等特殊纹理需求8。
功能性填料适配
钛酸酯改性碳酸钙(1000–1500目)与WPU增稠剂协同,提升涂层耐磨性及遮盖力8。
产品型号 | 主要特性 | 适用场景 | 供应商 | |
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YR-850A | 非离子型,高增稠倍率,抗酸碱性 | 通用印花胶浆、固浆 | 盈瑞化工 | |
YR-841B | 中等剪切黏度,抗飞溅 | 水性油墨、高光涂层 | 盈瑞化工 | |
YR-810 | 成膜柔软,耐水洗佳 | 牛仔浆、弹性面料 | 盈瑞化工 |
低温稳定性:部分产品需4℃以上储存,冻融后易颗粒化,需改进乳化工艺。
超低粘度体系:对分子量<5万的水性树脂增稠效率不足,开发窄分布聚醚链段是重点。
生物基替代:探索植物油改性WPU(如蓖麻油衍生物),响应碳中和政策。
水性聚氨酯增稠剂通过分子设计持续推动印花胶浆向高环保、高功能化演进。未来技术将聚焦于智能化流变调控(如剪切-温度双响应型)及生物可降解材料整合,进一步赋能纺织印染的绿色升级。