印花原糊是具有一定黏度的亲水性分散体系,是染料、助剂溶解或分散的介质,并且作为载递剂把染料、化学品等传递到织物上,防止花纹渗化,当染料固色以后,原糊从织物上洗除。印花色浆的印制性能很大程度上取决于原糊的性质,所以原糊直接影响印花产品的质量。制备原糊的原料为糊料,用作印花的糊料在物理性能、化学性能和印制性能等方面都有一定的要求。
从物理性能方面看,糊料所制得的色浆必须具有一定的流变性,以适应各种印花方法、不同织物的特性和不同花纹的需要。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黏度的变化来测定。色浆大都属非牛顿流体,黏度随着切应力的增加而下降。这是因为在高分子的浓溶液中,高分子链之间也存在着较大的相互作用,溶液形成了所谓的结构,这种结构性越强,黏度也越大,但这种结构不是很牢固的,随着切应力的增大,会逐渐破坏,黏度随之下降,高分子溶液的这种黏度称为结构黏度。色浆应有良好的结构黏度,印花时,筛网上刮刀压点处压力较大,这时,色浆的黏度下降,有利于色浆的渗透,织物离开压点后,色浆黏度上升,从而防止花纹渗化。糊料要有适当的润湿、吸湿和良好的抱水性能,这对染料的上染和花纹轮廓清晰关系密切。糊料应和染料、助剂有较好的相容性,即对染料、助剂有较好的溶解和分散性能。糊料对织物还应具有一定的黏着力,特别是印制疏水性纤维织物,黏着力低的糊料形成的色膜易脱落。
化学性能方面,糊料应较稳定,不易和染料、助剂起化学反应,贮存时不易腐败变质。
印制性能方面,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。糊料的易洗涤性要好,否则将影响成品的手感。
糊料按其来源可分为:淀粉及其衍生物、海藻酸钠、羟乙基皂荚胶、纤维素衍生物、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。
(一)淀粉及其变性产物
1.淀粉糊
淀粉按来源可分为小麦淀粉和玉米淀粉。淀粉难溶于水,在煮糊过程中,发生溶胀、膨化而成糊。
淀粉按分子结构可分为直链淀粉和支链淀粉两种。直链淀粉是α-D-葡萄糖剩基通过1,4苷键连接而成的直链分子:
支链淀粉的分子结构上除直链外,还有支链,由葡萄糖剩基以α-1,6苷键连接而成:
淀粉糊在高温时遇酸性物质会水解,原糊变稀;在碱性中成透明胶态物;与重金属盐类作用会产生沉淀;贮存时易变质腐败。
淀粉糊煮糊方便,成糊率高,给色量高,印制花纹轮廓清晰,蒸化时无渗化,但渗透性差,印制大面积花纹均匀性不好,洗涤性差。它主要用作不溶性偶氮染料、可溶性还原染料的印花原糊,对活性染料印花不适用。
2.印染胶和糊精
印染胶和糊精均是淀粉加热焙炒后的裂解产物。淀粉经200~270℃高温裂解,所得产品称为印染胶,少量的酸可加剧裂解过程。淀粉经180℃炒焙,加稀酸处理得黄糊精;在120~130℃用稀酸处理使淀粉水解,最后加以中和可制得白糊精。
淀粉的裂解产物,聚合度下降,分子链末端潜在醛基的还原性有所显示;分子链间氢键减少,结构黏度下降,成糊率低,给色量下降,印透性和印花均匀性比淀粉好,吸湿性强,易于洗涤,但蒸化时易渗化,特别是印染胶,因此,常与淀粉糊拼混,一般用于还原染料印花的糊料。
3.淀粉衍生物
淀粉衍生物是利用淀粉本身的结构特点,采用适当的试剂使淀粉进行醚化和酯化而得到的产物,如羧甲基淀粉等。取代度0.5~0.8的羧甲基淀粉可溶于冷水。羧甲基淀粉的分子结构中含有较多的羧基阴离子,糊的黏度对pH的变化比较敏感,遇金属离子会发生凝结或沉淀,适用于阴离子染料印花。取代度高的产品可用于活性染料印花。用羧甲基淀粉原糊配制的色浆印花,匀染性和透印性比较好,浆膜比较柔软,也易于洗涤。
(二)海藻酸钠
海藻胶是海藻的主要胶质,由海藻酸和它的钠、钾、铵、钙、镁等金属盐组成,其中钠盐的成分最多,所以简称海藻酸钠。海藻酸由β-D-甘露糖醛酸剩基和β-L-古罗糖醛酸剩基所组成:(www.xing528.com)
海藻酸钠的制糊较简单,将海藻酸钠(6%~8%)在搅拌下慢慢加入含有六偏磷酸钠的温水中,不断搅拌至无颗粒,再用纯碱调节pH为7~8,过滤备用。
海藻酸钠糊呈黄褐色,在pH=6~10的稳定性较好,pH高于或低于此范围有凝胶产生,遇重金属离子也易产生凝胶。用硬水制糊时,易生成钙盐沉淀,所以,制糊时加入六偏磷酸钠的目的在于络合重金属离子,并起软化水的作用。
海藻酸钠糊印制的花纹均匀,轮廓清晰,印透性和吸湿性良好,易于洗涤。但给色量较低。由于海藻酸钠分子中的羧基负离子与活性染料阴离子存在斥力,有利于活性染料上染纤维,是活性染料印花最好的糊料。
(三)植物胶及其衍生物
1.合成龙胶
合成龙胶又称羟乙基皂荚胶。皂荚胶是槐树豆荚的果仁磨成的粉,也称皂仁粉,主要成分是甘露糖和半乳糖的聚合物。用皂仁粉与氯乙醇、烧碱在乙醇介质中反应而得合成龙胶。合成龙胶耐酸性较好,但在碱性介质中易凝胶;对硬水和金属离子较稳定;渗透性、给色量中等,洗涤性好,不能用作活性染料印花的原糊。
2.瓜耳胶
瓜耳胶是植物胶中产量最高的,70%~80%产于印度。瓜耳胶中甘露糖与半乳糖之比约为2∶1。瓜耳胶在冷水中就能溶解,但印制效果不尽如人意,现在使用的都是经过醚化等化学改性的瓜耳胶。醚化瓜耳胶易洗涤性好、得色均匀、上色率高。
(四)乳化糊
乳化糊是两种互不相溶的液体在乳化剂作用下,经高速搅拌而制成的乳化体。乳化糊有油分散在水中(称为油/水型乳化液)和水分散在油中(称为水/油型乳化液)两大类。用于印花的乳化糊以油/水型比较适宜。乳化糊的性质和乳化剂的性质、用量有很大关系,为了增加乳化糊的稳定性,除了加乳化剂外,还需加入一些高分子溶液作保护胶体,如羧甲基纤维素或合成龙胶等。
一般乳化糊配方(%):
乳化糊含固量低,刮浆容易,润湿和渗透性好,得色鲜艳,手感柔软,但黏着力低,单独作一般染料印花的糊料渗化严重,主要用于涂料印花,也可和其他亲水性糊料拼混制成半乳化糊。但乳化糊火油用量大,成本高,烘干时火油挥发对环境造成污染。
(五)合成增稠剂
近年来,合成增稠剂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。合成增稠剂是用烯类单体经反相乳液共聚而成,所用的烯类单体一般有三种或三种以上。
第一类单体是丙烯酸、马来酸等含羧基的亲水性单体。它的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,体系黏度提高并具有良好的水溶性或水分散性,其含量约为50%~80%。
第二类单体是丙烯酸酯类疏水性单体,其作用是提高给色量,含量为15%~40%。
第三类单体是含有两个烯基的交联性单体如亚甲基双丙烯酰胺,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%。
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%(固含量0.3%~0.6%)即可,但遇电解质黏度大大降低。印后焙烘时氨挥发,有利于黏合剂的交联反应,可提高涂料印花的牢度。由于其用量极少,固含量很低,印后可不经洗涤,手感柔软。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,是筛网印花的理想原糊。但吸湿性强,汽蒸固色时易渗化。用合成增稠剂印制疏水性的轻薄、平滑的合纤织物效果较好。
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