糊料种类很多,目前大多数是用天然的亲水性高分子物及其变性产物。用火油和水乳化成的乳化体是涂料印花的重要原糊。20 世纪70年代初出现的合成亲水性高分子化合物,被称为合成增稠剂,现已成为一类重要的糊料品种。也有用膨润土悬浮体、气液分散体系(泡沫)作为原糊的。
印花糊料可大致分成以下几个大类:
(1)天然亲水性高分子物。如淀粉、海藻酸钠、各种树胶、野生植物种子胶以及蛋白质等。
(2)天然亲水性高分子物的变性物。如纤维素及淀粉的变性物,也包括海藻酸钠及野生植物种子胶的变性物。
(3)合成亲水性高分子物。如丙烯酸共聚物的钠盐或铵盐以及马来酸酐共聚物的钠盐或铵盐等。
(4)乳化糊。为油和水的乳化体系。
现将主要几类糊料的组成和性质分述于下。
(一)淀粉及其变性产物
常用的淀粉(starch)有小麦淀粉和玉米淀粉。淀粉呈颗粒状,难溶于水,在煮糊过程中,水分子进入淀粉颗粒,发生溶胀。在加热并不断搅拌下,淀粉颗粒破裂形成淀粉糊。
淀粉包括直链淀粉和支链淀粉两种。直链淀粉是由直链分子组成,由α-D-葡萄糖剩基按1,4-苷键连接而成。支链淀粉的分子结构中除直链外,还有许多支链,由葡萄糖剩基以1,6-苷键连接而成。直链淀粉与支链淀粉的比较见表4-1。
表4-1 直链淀粉与支链淀粉的比较
各类淀粉中直链淀粉和支链淀粉的含量差异很大,例如在小麦淀粉中含直链淀粉26%左右,而糯米粉中绝大部分都是支链淀粉。
淀粉不耐酸,在酸作用下便水解使聚合度降低,原糊变薄。水解程度根据酸的性质和作用条件而定,在低温下弱酸的水解作用不显著,在高温、强酸作用下就相当剧烈。
淀粉糊在贮存过程中会变性,一是由于空气中酶菌的作用,而使淀粉变质。变质后会产生酸性物质,俗称“酸败”;二是由于淀粉糊发生凝胶收缩现象,同时析出水分,这样就丧失了原糊的特性,不能再用。因此,在原糊调好以后,必须加少量防腐剂甲醛等,再在面上放一层冷水,防止糊料结皮。
淀粉原糊在印花中的优点是:表面给色量高;印花轮廓清晰;蒸化时无渗化现象;印花时不致造成烘筒搭色;对金属离子的影响较小。缺点是:渗透性差,印花的均匀性不好;易洗涤性差,印花后织物手感偏硬。
印染胶为淀粉的水解产物,其成分与淀粉相似,但聚合度比淀粉低,是将淀粉用热酸、氧化剂等经过水解或焙炒而成。印染胶与黄糊精是相似的淀粉加工制品。黄糊精的水解、氧化作用强烈、色泽深黄;印染胶的水解、氧化作用较弱,颜色较浅。
印染胶原糊的含固量高达80%,耐碱,渗透性好,印花均匀。印染胶本身因末端潜在醛基的存在而具有还原能力。在汽蒸过程中,不易渗化,印花后又易洗去,又能使染料分散均匀。由它制得的还原染料色浆在放置时色浆中的雕白粉分解较少,蒸化时雕白粉的有效利用率较高。印染胶原糊的吸湿性很强,在蒸化时易造成搭色,为了提高给色量和减少搭色,一般多掺用一些小麦淀粉糊,以互补长短。
(二)海藻酸钠
海藻酸钠(sodium alginate)是海带和马尾藻中的主要成分。提取时海带或马尾藻经切碎、浸泡,然后用海藻质量6%~9%的纯碱液使海藻酸成海藻酸钠溶解,滤出海藻酸钠后用漂液漂白,然后用盐酸沉淀,冲洗,便成为海藻酸凝胶。干燥后便成固体,中和后成为海藻酸钠。(www.xing528.com)
海藻酸钠糊的性能为:
(1)酸、碱性对海藻酸钠糊有影响,pH 值在5.8 ~11 之间,海藻酸钠糊比较稳定,pH值低于5.8 时,生成凝胶,pH 值高于11 时,也会形成凝胶。海藻酸钠糊夏天易变质,要加入少许防腐剂如苯酚等。
(2)海藻酸钠糊与大多数金属离子会生成不同的羧酸金属盐类的络合物(除镁离子外),糊料产生凝胶。此缺点可以在印浆中加入络合剂如0.5%六偏磷酸钠、酒石酸钾、酒石酸钠等加以克服。
(3)海藻酸钠具有强的阴荷性,因此与阳离子化合物质相遇容易凝结,如阳离子性的甲壳质。
海藻酸钠糊印花时给色量高;糊料渗透性良好;印制精细花纹轮廓清晰,块面得色均匀;因糊料溶解性好,印花后易于洗涤,印花织物手感柔软;在印花时黏附花筒及筛网的糊料也易于洗除,该糊料常用于活性染料印花。
(三)种子胶及其衍生物
皂荚是我国北方的槐豆类植物。将皂荚仁磨碎成粉(称为皂仁粉),并经焙炒,就可以加工成印花糊料。皂荚粉本身的糊化能力很小,不太适宜于印花用。印花时常用其醚化物。醚化有两种方法:一种是用一氯醋酸醚化制成羧甲基皂荚胶;另一种是用氯乙醇或环氧乙烷醚化成羟乙基皂荚胶,工厂中俗称的合成龙胶,就是用皂仁粉与乙醇、氯乙醇、烧碱反应而得。成品的pH 值为7~9,制成2%的溶液其黏度不小于700mPa·s。
羟乙基皂荚胶糊耐酸性较好,而耐碱性则较差。应避免用于强碱性的印浆。它对硬水和其他金属离子很稳定,不会与之络合,因此,适宜于色基和色盐的印花。该原糊的易洗涤性尚好,印花后手感较软,给色量中等。
(四)乳化糊
乳化糊(emulsion thickener)是两种互不相溶的液体,在乳化剂存在下,经高速搅拌而成的乳化体,其中一种液体成为连续的外相,而另一种液体成为不连续的内相。乳化糊有两种:一种是油分散在水中,称为油/水型(O/W);另一种是水分散在油中,称水/油(W/O)型。用于印花的乳化糊以油/水型比较适宜,因为印花容器的清洁工作比较容易。
涂料印花色浆常用的乳化糊习称A 邦糊,其配制处方为:
为了提高乳化糊的稳定性,乳化时常加入海藻酸钠、羟乙基皂荚胶溶液等保护胶体。
乳化糊配制的印花色浆,易于刮浆,花纹轮廓清晰,印花均匀性、渗透性好。由于色浆含固量低,印花织物手感柔软。乳化糊除适用于涂料印花外,还适用于一般染料的印花,但由于其含水量少,染化料溶解较难,染料上染也较缓慢,而且乳化糊黏着力低,因此在一般染料印花时,往往和其他原糊合用,以调节糊料的流变性和印花性能。
(五)其他糊料
1.膨润土 膨润土(bentonite)是一种天然矿物质,它的主要成分是二氧化硅,还有氧化铝、氧化铁、水分等。用作糊料的膨润土有红泥和白泥两种,但必须经过精心的筛滤加工,才能使用。膨润土糊料可用于丝绸印花,但其黏着力低,印花后易产生脱落现象,一般与海藻酸钠糊拼用。
2.龙胶 龙胶(gum dragon)是一种多聚糖醛酸化合物,是紫云英类灌木分泌的液汁,收集后加以干燥而成。龙胶的成糊率高。龙胶糊在印花中印制性能良好,对有机酸、淡碱以及金属离子的稳定性也较好,常与小麦淀粉糊混合使用。龙胶的价格昂贵,我国近年来多用羟乙基皂荚胶(也称合成龙胶)来代替。
3.纤维素衍生物 主要有羧甲基纤维素和甲基纤维素,羧甲基纤维素是由碱纤维素与一氯醋酸反应制得,甲基纤维素是由碱纤维素与一氯甲烷反应制得。
4.合成糊料 合成糊料(synthetic thickener)于20 世纪70年代初问世。它们一般都是高分子化合物,在水中成胶体状,成糊率很高,印花得色鲜艳。目前主要用于涂料印花,或部分代替乳化糊,以减少或避免由于使用石油溶剂而引起的安全、污染等问题。合成糊料有多种品种,其性能随化学组成变化很大。按结构可大致分成线型和轻度交联型两类。从单体组成来看,主要是马来酸酐、丙烯酸(CH2═CH—COOH)、甲基丙烯酸[CH2═C (CH3)—COOH]以及其他含羧基的不饱和单体和丙烯酸酯、醋酸乙烯酯、丁二烯等的共聚物。
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