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[其他] 印花糊料(色浆)

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发表于 2014-3-31 20:27:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
印花糊料(色浆
印花前,织物必须经过充分的前处理,具有均匀、良好的润湿性。印花时,为了克服织物的毛细管效应引起的渗化现象,获得清晰的花纹,必须在染料溶液或分散液中加入称为原糊的物质,将它们调成具有一定粘度的浆糊,称为色浆。色浆中除了染料、原糊以外,还有助溶剂、吸湿剂和其它必要的化学药剂。色浆中的染料、化学药剂的浓度比一般染色浴中的浓度高得多。
    色浆要保证染料能够上染纤维并固着在纤维上,防止染料沿着纤维间毛细管发生渗化,使印花部位获得一定的颜色和牢度要求。
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 楼主| 发表于 2014-3-31 20:33:11 | 显示全部楼层
糊料及原糊的定义

. G! o/ B) S8 Q! n0 N 印花糊料是指加在印花色浆中能使其起增稠作用的亲水性高分子化合物。印花糊料在加入印花色浆之前,一般先在水中溶胀,制成一定浓度的稠厚的胶体溶液,这种胶体溶液称为印花原糊。
3 N1 c" J" Q7 u# l- c. z0 ^) L; m      印花原糊是具有一定粘度的亲水性分散体系,使印花色浆具有一定的粘度,防止渗化,从而保证花纹的轮廓光洁度;是印花色桨中的染料、助剂溶解或分散的介质和稀释剂,使印花色浆中的各个组分能均匀地分散在原糊中;作为染料的传递剂,起到裁体的作用;用作粘着剂,保证印花色桨被粘着在花筒凹纹内,经过烘干,织物上的有色糊料薄膜又必须对织物有较大的粘着能力,不致从织物上脱落;作为汽蒸时的吸湿剂。
 楼主| 发表于 2014-3-31 20:34:34 | 显示全部楼层
糊料的基本要求
) j3 M; C$ w9 V1.从物理性能方面看,糊料所制得的色浆必须有一定的流变性及粘度。流变性是色浆在不同切应力作用下的流动变形特性,色浆的流变性能可以通过不同切应力作用下粘度的变化来测定。色浆具有一定的粘度,色浆不易渗化,即部分地抵消织物的毛细管效应所引起的渗化。' A# P2 |8 u8 H" m  j
2.糊料要有一定的吸湿良好的抱水性能,使色浆保留住水分,防止渗化。
) x- J0 c4 `. |- c- }3.具有一定粘着力及结膜强度。原糊对花筒必须具有一定的粘着性能,以保证印花色浆被粘着在花筒凹纹内,印花时色浆受到花筒与承压辊的相对挤压,又要使色浆又粘着到织物上去。烘干后织物上的有色糊料薄膜又必须对织物有较大的粘着能力,不致从织物上脱落。
% ~7 z* _; I, Z3 G1 S7 `4.糊料应与染料和助剂有较好的相容性,即不易与染料、助剂起化学反应。阴离子染料与带正电荷的糊料不相容,阳离子染料与带负电荷的染料不相容,很多染料容易被还原(如活性、酸性、分散等),而有些糊料具有还原性,不能相容等。) A) r; S% ~' b! d: a, \
5.化学性能方面,糊料应较稳定,在一定程度上,应耐酸、碱及重金属离子,贮存时不易腐败变质。
" \( O8 E4 w( C: m0 s0 T3 @! u6.汽蒸时具有一定的吸湿性,有利于染料向纤维内的扩散。8 j( j8 _0 V# p* f% K
7.良好的印制性能。糊料成糊率要高;所配的色浆应有良好的印花均匀性、适当的印透性和较高的给色量。糊料的脱糊性要好,易洗涤,否则将影响成品的手感。* O: `" P" V0 V1 Y
 楼主| 发表于 2014-3-31 20:36:08 | 显示全部楼层
常用糊料的组成和性能糊料按其来源可分为:淀粉及其衍生物、海藻酸钠、纤维素衍生物、羟乙基皂荚胶、天然龙胶、乳化糊、合成糊料等。印花糊料应根据印花方法、织物品种、花型特征及染料的发色条件而加以选择,在生产中常将不同的糊料拼混使用,以取长补短。9 B6 B4 z5 ~) z6 E5 ?$ u
 楼主| 发表于 2014-3-31 20:58:02 | 显示全部楼层
淀粉及其衍生物
1.淀粉" }" T7 |/ x: b. q
(1)组成及性质
1 K8 A. ~: a' v2 q) _淀粉随原料不同种类繁多,基本组成单位为葡萄糖。按分子形态来分淀粉由链淀粉(又称直链淀粉)和胶淀粉(又称支链淀粉)所组成。二者的主要区别在于分子连接形式和聚合度的不同,因此性质上有差异。直链淀粉分子由α-D-葡萄糖剩基按1,4-甙键连接而成: - x2 \' s7 Y% ^3 n0 n+ ]
支链淀粉分子在上述直链淀粉分子链中,平均每隔20-30个葡萄糖剩基链段有一个α-D-1,6连接的支链。- _7 f7 [" w7 p
不同原料制得的淀粉,上述两种淀粉的含量是不等的。大多数淀粉中直链淀粉的含量约为20-30%,支链淀粉的含量约为70-80%,但糯米淀粉绝大部分是支链淀粉,而诸如绿豆、蚕豆、豌豆等淀粉则直链淀粉含量很高。作为印花用的淀粉糊,主要由小麦淀粉和玉蜀淀粉制得。
3 {8 |8 t5 y5 w1 {, I直链淀粉的分子量及聚合度相对较低,而支链淀粉的分子量和聚合度则相对较高;直链淀粉和碘成深蓝色反应,而支链淀粉则成红紫色反应;直链淀粉的成糊能力及粘度较低,而支链淀粉的则较高;直链淀粉的分子链可扭曲旋转,聚集倾向较大,结构粘度较高,而支链淀粉由于支链的空间阻碍,不容易发生取向、聚集,结构粘度较低。
- \. T/ C3 g2 V4 E  }对于印花来讲,这两种不同结构的淀粉正相辅相成的互补优缺点。胶淀粉粘着力高,烘干时成膜慢而粘着性好,但不易洗涤;链淀粉则具有一定的弹性和挠曲性,烘干时成膜较快,且有增塑作用,皮膜不易折断。
' W* ^: c0 d2 w. E(2)成糊方法及成糊过程9 ]% X; p3 W" z# e
在淀粉颗粒中,淀粉分子中存在着大量的氢键结合,部分直链淀粉能形成微晶体结构,因此淀粉难溶于水。: c  v1 V0 H9 O2 s
淀粉糊的制备方法有煮糊法和碱化法。1 ?+ {& F7 N) Z# L9 u0 X
①煮糊法:先在煮糊锅内放入50%左右的冷水,开动搅拌器,徐徐加入规定量的淀粉,再加入余量水,搅拌加热煮沸至原糊成透明,开夹层冷流水冷却至室温。' J+ Y* R+ l( v# z- \" D) ?+ u& E
②碱化法:利用淀粉在碱中膨化的性质制糊。将淀粉与水在锅内快速搅拌成浆状,再将稀释后的烧碱在不断搅拌下慢慢加入锅内,继续搅拌至淀粉充分膨化成透明原糊,加1:1的冷水冲淡的硫酸中和至中性。
0 H/ P7 a  p0 n, a  W8 F% j, [直链淀粉和支链淀粉都是亲水性高分子,淀粉在水中加热时,可以看到四个明显的阶段:随着温度升高,水分子不断进入淀粉颗粒,淀粉发生有限溶胀,粘度无显著增加;继续加热,颗粒大量吸收水分,颗粒溶胀加剧,溶胀难易随颗粒紧密程度和结晶程度高低而不同,结晶度高的较难溶胀,反之较易;继续加热搅拌,糊的粘度继续不断增加,当溶胀到一定程度后,颗粒产生相互挤压现象而难于活动,此时原糊粘度最大,糊的颜色呈乳白色但不透明,糊化尚不充分;在不断搅拌下继续加热,溶胀的颗粒无定形区开始破裂,此时粘度反而开始降低。最后得到的原糊是由直链淀粉和支链淀粉的混合物构成的肢体,其中还杂有破碎的颗粒外壳残渣。所以,原糊的粘度和流变性能不但随直链淀粉和支链淀粉的分子量大小和分布有关,还和两者含量以及制糊方法与条件有关。7 b  F" J& X$ z
原糊冷却后,各种构形的淀扮分子之间或分子的链段交接处,由于分子间引力而发生结合,形成三维网状结构。除水化层外,还网裹着大量的水而成凝胶,产生很高的结构粘度,在机械力作用下或放置过程中,松弛的网状结构的缔合分子被部分解体,发生析水分相现象。
* O6 ~* c/ \: F. b; V0 L(3)印制性能
0 v6 a; t" F. a: c% t淀粉的成糊性能强,印制花纹轮廓清晰度高,给色量高,蒸化时无渗化,但印透性和印花均匀性差,脱糊性能差,使织物手感硬,不适合活性染料印花。为了改善印制性能,小麦淀粉糊常和其它原糊混合使用。
& A% r# u& ]- O1 F2.糊精及印染胶
( O. R. x9 \& r淀粉是α-葡萄糖剩基的高聚物,在一定条件下能够向低聚物转化,转化的条件是裂解反应,即热裂解和水解。条件不同,生成的中间产物也不同。在120-130℃的酸性条件下,水解产物为白糊精,在180℃的酸性条件下水解产物为黄糊精,若在200-270℃的酸性条件下高温焙烘裂解,即得到印染胶。2 m* Y, I, V8 n& k) i  g( z$ f
在糊化过程中发生水解或热裂解,淀粉的甙键断裂,聚合度降低,克服淀粉的聚集和形成结构的倾向,提高印花的均匀性和渗透性,浆膜易洗除,粘着性良好,其它性质也稳定。
$ z& M  b& V' _* `制造糊精的方法不同,淀粉转化成糊精的转化率也不同,产品的颜色和端基-CHO的含量也不同。白糊精成糊后含固量高,抱水性好,在疏水性织物上印花就可精细的线条和清晰的轮廓,适用于合纤,特别是阳离子染料印花。黄糊精和印染胶渗透性和匀染性好,含固量高,由于端基-CHO的含量多,具还原性,用于还原染料。由于粘着力强,但给色量低,往往与淀粉混用。/ p7 X4 S4 L" c0 D! p
与淀粉比较,其印制性能为:分子量低,成糊性能低,给色量低,易渗化,清晰毒低,但印透性、印花均匀性好,脱糊性能好,还原性能强。
 楼主| 发表于 2014-3-31 20:59:23 | 显示全部楼层
海藻酸钠
海藻酸钠是从海藻、主要是褐藻中浸制得到的。它是一种重要的印花糊料。目前我国生产海藻酸钠的方法主要有酸析法和钙析法两种。前者是将经纯碱处理得到的海藻酸盐溶液加稀盐酸,使海藻酸析出,然后再经漂白、纯碱处理制成海藻酸钠。后者是将经纯碱处理得到的海藻酸盐溶液加氯化钙变成不镕性的钙盐,然后加盐酸变成海藻酸,再加纯碱制成海藻酸钠。
" n7 A8 @- S  A2 ?; l& _6 q海藻酸是弱酸,分子中合有羧基,和羧甲基纤维素一样,是一种亲水性的有机高分子电解质。它是由β-1-4-D-甘露糖剩基(M)和β-1-4-L-古罗糖酸剩基(G)组成的线形高聚物。; H- I) q  }  |3 |! ^& A$ a
从分子结构上看,海藻酸与纤维素比较,仅是5位碳原子上以-COOH取代了羟甲基-CH2OH,在2、3位上同样具有仲醇基。羧基与碱作用生成羧酸钠盐,带有负电荷,若遇到带有负电荷的染料、糊料及表面活性剂,会结合而沉淀,则海藻酸钠不能用于阳离子染料及固色剂Y和固色剂M等。* ]$ x. v" e0 A1 f' V, K; P! p
淀粉分子结构上的一CH2OH,在碱性糊中能和活性染料化学结合,因此活性染料印花若用淀粉作糊料时,部分活性染料将与淀粉键合,最终随水洗掉,染料利用率大为降低。海藻酸钠则不同,它结构上没有伯醇基,且由于—COO- 的阴荷活性,它与活性染料的水溶性基团-SO3H具有相斥性,不与活性染料作用,使海藻酸钠为活性染料印花的理想糊料。
" |" c* l% D/ @) s8 }但若海藻酸钠遇硬水中的钙离子,生成白色不溶物海藻酸钙,羧基的阴核性大大降低,反应性强的染料会与2位碳上的仲醇基作用而生成色淀,严重时会造成印花布的小色渍,则海藻酸钠在成糊过程中要加入软水剂如六偏磷酸钠。  a3 z9 ?" q0 R+ z+ m
与淀粉比较海藻酸钠成糊能力强,制糊容易,给色量较好,匀染、透染性好,洗涤性好,印花织物手感柔软,适用所有阴离子染料。但不耐强酸与强碱,其溶液在pH 5.8-11时最稳定。与大多数金属离子生成羧酸金属盐类络合物(镁离子除外),能耐一般的有机酸、碱剂、氧化剂、还原剂,化学稳定性好。
 楼主| 发表于 2014-3-31 21:00:49 | 显示全部楼层
合成增稠剂(合成糊料)

$ c. N% x( J. E9 Y$ w近年来,合成糊料的应用有了很大进展,主要代替乳化糊用于涂料印花,并可用于分散染料和活性染料的印花。合成增稠剂为高分子亲水电解质,在水中成胶体状,成糊率很高,印花得色鲜艳。合成增稠剂的系列很多,目前主要是丙烯酸、丁烯酸及其衍生物的多元聚合体,一般由三个或更多个单体聚合而成。/ G( P& F4 C/ T  N: U
第—类单体系含有羧酸的烯酸,如丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸、马来酸酐等亲水性单体。其作用是使合成增稠剂大分子链上含有高密度羧基,中和后羧基负离子互相排斥,体系粘度提高并具有良好的水溶性或水分散性。其含量(摩尔百分比)约为50-80%1 Y1 G3 R) b. A& F1 X9 }. n
第二类单体是丙烯酸酯或苯乙烯类疏水性单体,其作用是使合成糊料的分子量增加,增加染料或涂料的表观给色量,含量约为15-40%
# \/ G% E7 G  j9 p( s第三类单体是含有两个烯基的交联性单体如甲二乙烯苯或双(丙烯酸)丁二酯等双官能交链剂,在大分子链上形成轻度交联的网状结构,可显著提高增稠效果,其含量为1-4%。2 ^! Y' Q) J3 y- o* Q5 e# q" [
所制得的共聚产物是一种高分子电解质,有的制成铵盐或钠盐形式,有的则是游离酸形式,后者在制糊时要加氨水或烧碱使羧基变成铵盐或钠盐。
9 u! i0 c8 O7 H. b- t. q成糊过程中,羧基在水中离解变成阴离子后,发生水化可结合大量的水分子,自由水的含量减少,水不易流动;羧基离解后分子链上带有较多的负电荷,分子链之间存在斥力,卷曲的分子链在水中伸展,溶液的粘度随之提高;另外,在分子链之间引入双官能度交链剂,形成轻度交链,而且由于分子量的增大,在分子的链段之间可网裹着很多的水,则羧基在网状中吸水,使水不易流动,粘度提高。

$ i, M: A' |, V6 d使用时,在快速搅拌下将合成增稠剂加入水中,经高速搅拌一定时间后即可增稠。合成增稠剂调浆方便,增稠性极强,一般在色浆中只要用1%-2%(固体含量0.3%-0.6%)即可。印后焙烘时氨挥发,有利于粘合剂的交联反应,可提高涂料印花的牢度。
/ c: \) t5 ~$ _, O1 \3 x由于其用量极少,含固量很低,印后可不经洗涤,手感柔软,可代替乳化糊用于颜料印花。合成增稠剂具有高度的触变性,印制轮廓清晰,线条精细,表观给色量高,是筛两印花的理想原糊。

2 u: ~0 b# K& y. ~) }遇强酸时,羧基电离受到抑制,粘度易降低,甚至产生凝胶。重金属离子则易和羧基反应形成难溶性的金属盐,引起沉淀。电解质也会使粘度降低。吸湿性强,汽蒸时易渗化最好采用焙烘固色工艺。
 楼主| 发表于 2014-3-31 21:03:58 | 显示全部楼层
乳化糊
乳化糊是由两种互不相溶的液体,在乳化剂存在下经高速搅拌而形成的乳化液。这两种互不相溶的液体一种为水,另一种为有机物液体,可统称之为“油”。油与水是互不相容的,但乳化剂存在下,通过高速搅拌,一种物质会切割成小颗粒分散在另一种物质中,会形成两相。分散相(内相)含量很高,连续相(外相)含量很低,由于分散相液滴相互间的挤压,不易流动,故乳化糊具有较高的粘度。
5 u! Q* M0 V9 K+ \/ a乳化糊有油分散在水中(油/水型)和水分散在油中(水/油)型两种。乳化糊的内相体积约占70-80%,外相约占20-30%。乳化糊的石油溶剂为沸程160-220℃的脂肪烃,沸程过高过低均不适合。石油溶剂中的芳香烃含量应低,芳香烃含量高,不但毒性高,而且易使印花橡胶衬布溶胀损坏。3 Q3 K& I# Y1 T" I' o/ w) F6 E
形成乳化糊的条件首先是内外相具有一定的体积比,一般为70-80/20-30。其次要高速搅拌,内相切割成很小的颗粒,保持稳定。第三要加入对乳化液起稳定作用的乳化剂。乳化液的油和水之间有较大的相界面,分散体系具有较高的表面能,油有自动聚结而使体系分成水、油两层的趋势,乳化剂可在界面形成约几微米厚的薄膜,降低内相颗粒的界面能,形成屏蔽效应,而防止颗粒聚集。如制备油/水相乳化糊,乳化剂用亲水性的,HLB值较高,如平平加O等;如制备水/油相乳化糊,乳化剂用亲油性的,HLB值较低,如脂肪醇、脂肪酸等。第四,为使乳化液稳定,要加入保护胶体,如海藻酸钠、羧甲基纤维素等亲水性的高分子溶液,适当增加外相水的粘度,降低内相液滴的碰撞机会。6 k2 p% K+ }* ]' s. p) v
在使用乳化糊时,温度不宜过高,温度高不但粘度降低,分散体稳定性也差,甚至会发生破乳现象。温度太低,使水相结冰后,也会发生破乳现象。为了减缓油/水型乳化糊中水的蒸发速率,有时在外相中加5%左右的尿素。# D" O) B: r9 |# t% k+ ~- G: a- Q
乳化糊具有许多独特的印花性质,具有易于刮浆、图案轮廓清晰、色浆合固量低、印花均匀性好的特点。
/ y* U: j9 `4 m# ?% I7 x0 s由于不含大量亲水性糊料,印后织物手感一般较其它糊料印的柔软。乳化糊也存在一些缺点,首先它需耗用大量石油溶剂,烘干时有大量火油挥发出来,水洗时火油又会排到水中,因此对大气和水源有污染作用。如果织物上的火油去不净,残留在织物上则有碍使用。乳化糊如果用于一般染料印花,由于含水量低,染化料溶解较难,染料上染纤维也较缓慢。色浆皮膜强度低,易于脱落。用于涤/棉纺织品印花,分散染料沾染棉纤维较严重,故主要用于颜料印花或印花后需要树脂整理加工的织物的印花。水/油型乳化糊的石油溶剂用量较少,印花刮浆也较滑净,但乳化需要更高搅拌速度,色桨的稀释和印花用具的清洁很麻烦,乳化糊中的火油较容易挥发,气味也较大。油/水型的较容易和染化料溶液混和,火油较不易挥发,色浆粘度较容易调节,冲洗印花设备也方便,火油气味较少。目前用油/水型的较多。为了克服上述一些缺点,乳化糊应用于水溶性染料印花时,往往拼用其它原糊,如海藻酸钠糊,习惯称为“半乳化糊”。
* X4 D5 X) x" D+ g油/水型乳化糊是用2-4%平平加O或适当的阴离子表面活性剂作乳化剂,在1000r/min左右的转速下搅拌,将火油(70-80%,重量百分率)和水进行乳化而得到的。
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