2.5.2. Класифікація і властивості загущувачів друкувальних фарб

Для нанесення візерунку на тканину використовують композиції, які називаються друкувальні фарби. Друкуваль­ні фарби складаються із барвників та їх сумішей, загущува­чів, допоміжних речовин для розчинення, диспергування, ре­агентів для фіксації барвників після друкування.

Друкувальна фарба повинна мати певну густину, в'яз­кість, що необхідно для отримання чітких контурів рисун­ка на тканині. Фарба не повинна розтікатися на тканині, бажано, щоб вона проникала усередину матеріалу.

Не допускається наявність у друкувальній фарбі нероз­чинних часточок — композиція повинна бути однорідна.

Основною відмінністю друкувальної фарби від фарбува­льного розчину є наявність у ній загущувача, який утворює просторову внутрішню структуру. Загущувач визначає кон­систенцію і друкувально-технічні властивості друкувальної фарби. Загущувач — це речовина, яка при розчиненні або набряканні утворює густу, клейку і в'язку масу. Загущувачі повинні відповідати таким вимогам:

1) забезпечувати задану консистенцію друкувальної фар­би відповідно до певної технології друкування і властивос­тей тканини, на яку наноситься рисунок;

2) мати визначений комплекс властивостей: клейкість, структурованість, пластичність, тиксотропність;

3) утворювати з молекулами барвника тимчасові, лабіль­ні зв'язки, достатні для транспортування барвника у волок­нисті матеріали, які зникають в момент закріплення барв­ника на волокні (для досягнення максимального переходу барвника на волокно);

4) легко вимиватись з тканини після закінчення процесу друкування.

В окремих випадках загущувачі повинні відповідати спе­ціальним вимогам. Наприклад, при використанні активних барвників загущувачі не повинні реагувати з ними з утво­ренням ковалентних зв'язків. Загущувачі для друкування пігментами не повинні взаємодіяти із сполучними препара­тами, призначеними для фіксації пігментів на волокні. До загущувачів пред'являються також певні техніко-економічні вимоги. Вони не повинні бути дефіцитними, мати високу вартість і вносити біологічно жорсткі забруднення в стічні води.

Усі загущувачі за походженням можна поділити на три групи: 1) природні, 2) штучні і 3) синтетичні.

До природних загущувачів відносяться крохмаль, альгі­нати, рослинні камеді і трагант.

До штучних загущувачів можна віднести продукти мо­дифікації крохмалю — розчинні крохмалі і декстрини, ефі­ри крохмалю (карбоксилметилкрохмаль, сольвітози) і целю­лози (карбоксилметилцелюлоза, сульфоетилцелюлоза).

Синтетичними загущувачами служать поліакриламід, полівініловий спирт, полімери акрилової і метакрилової кислот.

Найбільш поширеним загущувачем є крохмаль. Природ­ний крохмаль має зернисту будову. Кожне зерно відзнача­ється складною внутрішньою структурою і може набрякати в гарячій воді. Зерна маїсового крохмалю набрякають до 25-кратного за об'ємом розміру в гарячій воді. При такому набряканні зерна зберігають свою внутрішню будову. Для приготування загусток використовують головним чином маїсовий крохмаль. Крохмаль звичайно використовується в модифікованому вигляді. Найчастіше модифікація прово­диться шляхом кислотного гідролізу в процесі приготування загустки, яка містить 12 % крохмалю.

Іноді використовують окислювачі (наприклад, пероксид водню) для окислювальної деструкції крохмалю.

Крохмаль — самий дешевий і доступний серед всіх відо­мих загущувачів, але загустки на його основі мають ряд не­доліків. Тому широко використовуються продукти модифі­кації крохмалю, які отримують шляхом його глибокої деструкції або етерифікації (декстрини).

Трагант — застиглий сік чагарників роду астрагалус гуміфер. Він має вигляд роговидних різної форми часточок. Трагант відзначається значною здатністю до загущуваності і використовується у вигляді 6-8 % -них розчинів.

Камедь — застиглий сік різних видів тропічних і субтро­пічних акацій. Здатність їх як загущувачів мала, тому ви­користовуються 50 % -ні розчини.

Альгінат натрію (натрієва сіль альгінової кислоти) добу­вають із морських водоростей роду ламінарій. Альгінат на­трію добре розчиняється у воді з утворенням загусток. Аль­гінат натрію не має в своєму складі реакційноздатних груп, тому є найкращим загущувачем для активних барвників.

Приготування загусток проводять шляхом розварюван­ня загущувачів у спеціальних котлах відкритого або закри­того (автоклав) типів, облаштованих перемішувачем. Процес розварювання відбувається при безперервному перемішу­ванні маси і підвищеній температурі протягом 1-3 годин.

З метою отримання однорідної маси проводять проці­джування загусток і фарб вручну або механічним способом.

Для забезпечення отримання високоякісних візерунків на тканині друкувальна фарба повинна відповідати таким вимогам:

1) мати відповідну консистенцію і достатню здатність утримувати розчин барвника і тим самим забезпечувати необхідну чіткість контурів рисунка і відсутність розтікан­ня при друкуванні тканини;

2) добре змочувати гравюру друкувального вала і утриму­ватися в ній при друкуванні на машинах з гравійованими валами;

3) легко проникати через сито шаблону і не забивати його при друкуванні на машинах з плоскими або циліндри­чними сітчастими шаблонами;

4) рівномірно і повно переходити на тканину в процесі друкування;

5) мати оптимальні деформаційні властивості, які забезпе­чують отримання безперервних і рівномірних візерунків при машинних способах друкування;

6) бути стабільними при зберіганні і мати високу стій­кість при різних режимах роботи друкувальних машин;

7) швидко і рівномірно набрякати в запарному апараті і слабо утримувати барвник, що забезпечує швидкий і достат­ньо повний перехід барвника на волокнистий матеріал;

8) швидко і повно видалятися з матеріалу при промиванні. Перелічені особливості поведінки друкувальних фарб можуть розглядатися як комплекс друкувально-технічних властивостей, які визначають їх якість і придатність для друкування.

Друкувальні фарби готують шляхом одночасного розварю­вання загущувача з барвником або простим змішуванням го­тової загустки з розчином барвника та іншими компонен­тами. В першому випадку фарби називаються вареними, в другому — складними. Фарба повинна бути однорідною, в ній не повинно бути твердих часточок і грудочок загустки, так як вони є причиною виникнення дефектів.

Однорідність складу друкувальних фарб досягається пе­ремішуванням їх і проціджуванням перед друкуванням.