第三章 印花原料(精品)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 印花原糊,印花原糊是指在色浆中能起增稠作用的高分子化合物，能分散在水中，制成具有一定浓度的、稠厚的胶体溶液，这种胶体溶液就称为印花原糊。,第一节 原糊的作用及要求,一、原糊的作用,印花原糊,:,主要作用就是将染料及化学助剂等传递到织物上去，印花后染料（涂料）固着，原糊即被洗去，它本身在印花过程中不发生反应，主要起传递介质的作用。,（,1,）起印花增稠剂的作用,（,2,）起色浆组分的分散介质、稀释剂的作用,（,3,）起染料和助剂的传递剂的作用,（,4,）起黏着剂的作用,二、对原糊的要求,原糊是染料和助剂的良好溶剂或分散介质。,应有较高的成糊率。印花原糊大多是由糊料加水调制而成。但黏度要求一定时，成糊率可用下式表示：,应有良好的水溶性,应有良好的流变性,应有良好的吸湿性,应有较高的给色量,原糊应具备的条件：,给色量，是指相同量的染料印花后所染色泽的浓淡程度。,影响给色量的因素,1.,原糊对染料的亲和力。亲和力愈大，染料传递性就越差，则给色量就低；,2.,原糊的渗透性。渗透性差，染料都覆盖在织物的表面，所以给色量就高；,3.,与原糊含固量的大小有关。含固量高的印花色浆，将影响染料向纤维内的迁移，固色率低，但可提高给色量。,所以，原糊在印花中，应具有良好的染料传递性能。,糊料,浓度（,%,）,不加助剂时的吸湿量（）,添加助剂时的吸湿量（）,甘油,古立辛,A,尿素,吸湿（,%,）,增减率（,%,）,吸湿（,%,）,增减率（,%,）,吸湿（,%,）,增减率（,%,）,小麦淀粉,12,19.2,49.2,30.0,26.1,6.9,32.9,13.7,印染胶,33,39.4,41.9,2.5,50.3,10.9,34.8,-4.6,龙胶,4,19.7,37.4,17.7,13.1,-6.6,36.1,16.4,聚丙烯酸型合成糊,15,68.5,66.3,-2.2,56.4,-12.1,77.7,9.2,汽蒸时常用印花原糊的吸湿性,原糊在制成色浆后应有一定的压透性和成膜性；,原糊在制成色浆后应具有一定的物理和化学稳定性。,第二节 印花色浆的流变性,流变性的定义：,流体在切应力作用下的流动和形变的性能。,一、流体的流变性,（一）黏度,流体在外力作用下产生流动，而流动的速率决定于流体内分子间阻力（即：分子间相互作用力）的大小，流体分子间阻力越大，流速就越低，这种流体流动的内部阻力大小表现为流体的黏度,.,=/,黏度为切变应力与切变速度之比，它表示流体分子内摩擦力的大小，是流体物质的特征常数，其单位为帕,秒（,Pas,）。,而黏度的倒数定义为流度：,1/,=,/,影响,的主要因素为,（,1,）糊料本身。凡是糊料分子链间氢键引力大的则其黏度大，而具有支链的分子，分子间引力小，所以黏度小。,（,2,）温度。温度升高，大分子的热运动增加，分子间引力减小，黏度下降。,(3,）煮糊的影响。当糊料未煮透或煮过头，都会使黏度下降。,（,二）流体的流变曲线,1.,牛顿型流体的流变曲线,当温度和压力保持不变，在剪切应力作用下，流体黏度不变，当剪切应力大于零时，流体就发生流动，剪切速率与剪切应力之间成正比关系：,（,1,）塑流型流体,其数学表达式为：,当,o,时，,为负值，所施的剪切应力尚不致使流体产生流动。,o,值愈大，该流体的可塑性愈差。,=,o,时，,=0,，,a,=,，,所施的剪切应力未能使流体产生流动，是开始流动的转折点。,o,时，,=1,a,x,，,符合牛顿型流体的流变曲线，,a,为一常数，这时流体表现出其有极好的可塑性。,一些油墨、油漆属这种流体。,2.,非牛顿型流体的流变曲线,（,2,）假塑流型流体,在剪切应力作用下流体开始流动，剪切速率随着剪切应力的增加而增加，而黏度随着剪切应力的增加而降低。,其数学表达式为：,n,1,式中：,n,为结构黏度指数,。,这种流体随剪切应力的增加，其剪切速率的增加加快，从而黏度显著下降，即出现俗话所说的“剪切变薄”现象。,大多数的高分子溶液和印花原糊（如：海藻酸钠糊）属这种流体。,结构黏度指数,n,若等于,1,，即为牛顿型流体；而假塑流型流体的,n,大于,1,，因此其曲线呈抛物线型，,n,的大小决定于高分子物的聚合度、醚化度、原糊的温度、压力、浓度等制糊条件。,（,3,）胀流型流体,这种流体又称膨胀性流体。它与假塑流型流体相反，当剪切应力增加时，黏度并不下降反而增加；剪切应力较小时，产生较大剪切速率，而后随剪切应力的增加，剪切速率递增缓慢。,其数学表达式为：,(,0,n,1),某些高浓度的悬浮液属于这种流体。,这种流体随剪切应力的增加，黏度产生增加，即为“剪切变厚”，所以这种流体也称为触稠流型流体。,（,4,）黏塑流型流体,这种流体又称非宾汉姆流体。它的流变曲线与塑流型流体相似，有一屈服值,o,，过,o,后，与假塑流型流体相似，也是“剪切变薄”，随剪切应力继续增大达到一最大屈服值,max,，从,max,开始，又呈现为牛顿型流体的直线型。,其数学表达式为,：,n,1,二、原糊的触变性,当采用旋转式黏度计研究流体的流变性时，常发现有的流体随着剪切应力加大时的流变上行曲线，与剪切应力减小时的流变下行曲线的轨迹不同。剪切应力降低时，剪切速率出现与原来剪切应力增加时的轨迹相比，有超前或滞后的现象，这种现象称为流体的触变性。,影响原糊触变性的主要因素有,（,1,）原糊的分子结构及其相对分子量。,（,2,）原糊的浓度。,（,3,）剪切应力的作用。,三、印花黏度指数（,PVI,或,PVID,）,印花黏度指数是为衡量色浆的流变性所规定的参数指标。,国内最广泛使用的是,NDJ1,型回转黏度计，其转子有,1,号、,2,号、,3,号、,4,号四种，转速有,6,r/min,、,12,r/min,、,30,r/min,、,60 r/min,四档，在选用同一种转子以,6 r/min,和,60 r/min,两种转速下分别测取原糊的黏度，即可得该原糊的,PVI,值：,同一原糊在高转速下的黏度要比低转速下的黏度小，所以,PVI,值取值范围在,0.1,1.0,之间。,PVI,值最大为,1,，是理想的牛顿型流体，,PVI,值越小，说明在剪切过程中，原糊的黏度变化越大，即原糊的结构黏度越大，同时其结构黏度指数也越大。,PVI,值与结构黏度指数的关系近似符合下式：,常用印花原糊在不同剪切速度的黏度,糊料名称,浓度,（,%,）,黏度（,Pas,）,6r/min,60r/min,PVI,值,小麦淀粉,5,860,171,0.199,印染胶,70,680,407,0.598,海藻酸钠,4,720,487,0.676,羧甲基纤维素,6,700,494.2,0.706,注：表中数据是在,22,室温下，用,4,号转子测得的。,同一种印花原糊的印花黏度指数会因下列因素的不同而异：,1,、原糊的来源及相对分子量,2,、原糊的浓度,3,、原糊中的助剂,一般地，小麦淀粉、龙胶、甲基纤维素、羧甲基淀粉和羧甲基纤维素等原糊的结构黏度指数都很高，则,PVI,值很低；而阿拉伯树胶糊的,PVI,值很高，接近于,1,，近似牛顿型流体；海藻酸钠糊的,PVI,值较高，特别是低聚合度的原糊。,结论：,在平网印花中，要求色浆在刮前不“淌浆”，即黏度要大，而在刮印时黏度能下降，利于透网印到纺织品上，宜采用假塑流型原糊，其,PVI,值要小；,辊筒印花，要求色浆由花筒向织物上的转移快，黏度可小，而通过压印后，为保证花纹的轮廓，其黏度应恢复快，要用,PVI,大的原糊。圆网印花，介于上两者之间。,印制线条、小花等精致花纹时应选用,PVI,值较小、黏度较高的色浆。,印制大块面花型、满地花的花纹或者要求印透性和印花均匀性好的产品，则应选用,PVI,值较高、黏度较低的色浆。,对亲水性纤维应选用,PVI,值低和黏度低的色浆为宜。,疏水性纤维则选用含固量高、,PVI,值较高和黏度较高的色浆为宜。,第三节 印花原糊各论,、淀粉及其衍生物,（一）淀粉糊,淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成，是天然多糖类化合物。,直链淀粉是由,a,-,葡萄糖剩基以,1,4-,苷键连接而成线型高分子化合物，它成膜快，浆膜有一定的弹性，不易折断。,支链淀粉是在以,1,4-,苷键连接的大分子上每隔,20,30,个葡萄糖剩基有一个以,1,6-,苷键连接构成支链，它黏着力强，成膜后的耐磨性好，但不易洗除。印花常用的淀粉有小麦淀粉、玉米淀粉和菱角粉等。,（,1,）加热时，水分子慢慢进入到淀粉颗粒中使颗粒产生膨化；,（,2,）随着温度的提高，加热到一定程度后，淀粉的膨化加剧，体积继续增大，此时黏度开始上升；,（,3,）当淀粉颗粒体积变得很大，相互产生挤压，使之相对活动更加困难，此时黏度最大，为乳白色不透明状；,（,4,）在不断搅拌下继续加热，淀粉颗粒开始破裂，部分淀粉溶解形成胶体溶液，此时黏度有所降低，所得糊成透明胶体状，至此制成原糊。,它的成糊过程很复杂，大约经过四个过程：,淀粉原糊的制备包括煮糊法和碱化法两种：,1,、煮糊法,小麦淀粉,(kg)12,16,植物油,(kg)0.5,1,40%,甲醛（,L,）,200,水,x,总量（,kg,）,100,2,、碱化法,玉米淀粉,(kg)12,30%(36B,),NaOH(kg)3.2,62.5%(50B,),H,2,SO,4,(kg)1.8,水,x,总量（,kg,）,100,性质：,1.,淀粉的成糊率高，给色量高，印出的花纹清晰，蒸化时不易搭色,不易渗化。,2.,印透性和印花均匀性差，黏着力强，不易洗除，印花手感差。,3.,淀粉分子中羟基会和活性染料反应而使染料失去和纤维反应形成共价键的能力，所以不适用于活性染料印花。,4.,无还原性，耐弱酸和弱碱，不带有离子基团，所以适用于其他类染料的印花。,（二）淀粉衍生物,1.,羧甲基淀粉（,CMS,）,淀粉分子中含有羟基，可以进行酯化和醚化反应。羟甲基淀粉就是由山芋粉在碱性介质中与一氯醋酸及其钠盐发生醚化而制得的。,原糊的制备,:,羧甲基淀粉,(kg)8,10,水,X,总量,(kg)100,2,、印染胶和黄糊精,印染胶和黄糊精是淀粉的水解产物，其成分与淀粉相似，而聚合度较淀粉低，它们均是将淀粉在强酸作用下加热焙炒而成的。,原糊的制备：,（,）（,）,(),火油（,kg,）,1 1 1,印染胶,(kg)60,80 40,50 20,30,淀粉,(kg)5,6 10,12,水 适量 适量 适量,总量（,kg,）,100 100 100,黄糊精或印染胶 印染胶和淀粉,二、海藻酸钠,在,pH,为,5.8,11,之间比较稳定,高于或低于该,pH,值都会产生凝结，在夏天容易变质,常需加入少量防腐剂,如甲醛或苯酚等，但加入甲醛的海藻酸钠糊不宜应用于快磺素印花。,2.,遇硬水生成海藻酸钙,从而降低了对活性染料的排斥作用，使有些反应性强的活性染料将会与,2,、,3,位碳原子上仲醇基反应生成色斑渍,得色不稳定,因此，为了避免此现象，可在色浆中加入络合剂六偏磷酸钠,将硬水中的钙、镁离子络合去除。,3.,遇金属离子如,Zn,2+,、,Cu,2+,、,Pb,2+,、,Fe,3+,、,Al,3+,、,Cr,3+,等也要发生凝结，为此，必要时可以在原糊中加入三乙醇胺或磷酸氢二胺等解凝剂。,4.,是调制活性染料的理想原糊。,原糊的制备,：,海藻酸钠,(kg)6,8,水（,50,60,）,(kg)70,80,六偏磷酸钠（,kg,）,0.5,1,水补足至总量（,kg,）,100,用,Na,2,CO,3,调,pH=78,把六偏磷酸钠溶解在温水中，然后把海藻酸钠干粉一边撒一边搅，撒完后继续搅拌,1,2 h,至均匀为止。,三、纤维素衍生物,（一）甲基纤维素（,MC,）,甲基纤维素是由纤维素短纤维与碱作用生成的碱纤维素与一氯甲烷进行醚化反应而制成的。,纤维素,ONa,+CH,3,Cl,纤维素,O CH,3,+,NaCl,醚化度平均为,1.5,，遇碱会凝结，适用调色基和印地素色浆，印花轮廓精细清晰，特别适用于印