印花糊料概论

印花糊料,目录,印花糊料的分类及性质印花糊料举例印花糊料面临问题,印花糊料是印花色浆的重要组成部分，是染料、助剂溶解和分散的介质，它作为载递剂把染料和化学品等传递到织物上，使印出花纹的颜色深度、面积、均匀性和光洁度等都能符合原样的要求而不致于造成深浅、渗化等疵病。虽然当染料固色以后，原糊就从织物上洗除，但是原糊的性质极大程度地决定了印花运转性能，花型轮廓的清晰度，手感等。,印花糊料的分类,糊料的种类很多，目前可大致分为以下几类：天然亲水性高分子物，主要有：淀粉、海藻酸钠、各种树胶、野生植物种子胶、蛋白质等。天然亲水性高分子物的变性物，主要有：纤维素、淀粉的变性物，也有海藻酸、野生植物种子胶的变性物。合成亲水性高分子物，主要有：丙烯酸共聚物的钠盐和铵盐、马来酸酐共聚物的钠盐和铵盐等。,印花糊料应具备：,(1)煮糊要求：容易调煮，糊料在制成原糊后应具有一定的物理、化学稳定性，不至于在存放过程中发生结皮、发霉、发臭、变薄等现象。在制成色浆后要能经受搅拌、挤轧等机械作用。与染料和药品有较好的相容性，应能使染料与化学助剂均匀地分散在胶体分散系中，从而获得均匀的花纹图案。,印花糊料应具备：,稀释时粘度变化要小。(2)印花要求：在印花时色浆容易转移，给色性能好，即糊料要有较好的染料传递性，使所印的织物具有较好的表面给色量，随水洗除的染料要少，染料的利用率要高。糊料必须有较好的浸润性能，既能很好地浸润花筒或镍网，也能很好地润湿织物，还必须具有克服由于织物的毛细管效应而引起的渗化现象。,印花糊料应具备：,结构粘度要好，具有必要的印花流变性能，能印制出花纹均匀、线条精细、轮廓光洁且符合原样风格的花型。糊料在制成色浆后应有一定的压透性，对织物有充分的渗透性使糊料能渗入织物内部。印花烘干后能在织物表面形成一个具有一定弹性、耐磨性的膜层，这一膜层要经受得起摩擦折叠，膜层表面不可因粘性而造成织物间的粘结及对导辊沾粘，不会从织物上龟裂、飞扬。,印花糊料应具备：,要求制成的印花色浆在印花时不起泡。(3)汽蒸要求：糊料本身不能具有色素或略有色素但色素应对所印的纤维没有直接性，可以在水洗过程中洗除，否则会影响印花织物的花色鲜艳度。在汽蒸时具有一定的吸湿能力，印花烘干后的印花织物在汽蒸中的水分将在印花处冷凝，进而被色浆和纤维吸附，便于染料固着于纤维。,印花糊料应具备：,不会产生对染料有影响的还原性。(4)洗除性能要求：糊料必须具有良好的洗除性能，否则会造成花纹处手感粗糙、色泽不鲜艳、色牢度较差的弊端。,印花原糊的流变性和触变性,印花原糊的流变性和触变性是决定印花印制效果的重要因素，研究印花原糊的流变性、触变性对解释各种印花现象、指导印花实践、发展印花技术、提高印花质量有重要意义。流变性印花原糊实际上是一种流体，流体的流变性是表示流体在剪切应力作用下流动和变形的性能，通常流体有下列几种类型。,印花原糊的流变性和触变性,牛顿型流体当温度和压力保持不变，在剪切应力作用下，流体粘度不变，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成正比,印花原糊的流变性和触变性,塑流型流体在剪切应力很小时，流体不发生流动，当达到一定值以后才开始流动，剪切速率和剪切应力成正比,印花原糊的流变性和触变性,假塑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，而粘度随着剪切应力的增加而降低,印花原糊的流变性和触变性,胀流型流体与假塑型流体相反，当剪切应力增加时，粘度反而增加；当剪切应力较小时，产生较大剪切速率，而后随剪切应力的增加，递增缓慢,印花原糊的流变性和触变性,粘塑型流体粘塑型流体具有极限屈服值，达到极限屈服值后，流动曲线和粘度曲线与假塑型流体相同,印花原糊的流变性和触变性,目前所应用的糊料和印花色浆基本上都属于假塑型流体或粘塑型流体,原糊流变性能的数学表示法,剪切变稀指数(ShearThiningIndex，简称STI)欧美国家使用较多1og=K-b1ogD式中表观粘度；D剪切速率；-b剪切变稀指数；K常数,印花粘度指数(PrintingViscosityIndex，简称PVI)日本、香港和印度使用较多PVI=10/1两剪切速率相差l0倍的表观粘度之比值称为印花粘度指数。,原糊流变性能的数学表示法,实际测试log(PVI)=STI,即PVI为正值(01)，PVI值越小，结构粘度越大，STI为负值(0-1)，STI负值越大，结构粘度越大。印制线条等精细花纹时，选用PVI值较小，触变性较强，粘度较高的色浆；印制大块面花纹或要求印透性和印花均匀性好的产品时选用PVI值较高，触变性较弱和粘度较低的色浆。,原糊流变性能的数学表示法,印花原糊的流变性和触变性,触变性印花原糊都有结构粘度，当剪切应力消除后，结构粘度恢复需要时间，从而产生滞后触变性。印花原糊随着剪切应力增大其上行流变曲线与剪切应力减小时的下行流变曲线不能重合(图6)，出现滞后现象，称为流体的滞后触变性。触变性大小以曲线面积表示。,棉织物用印花糊料,棉织物用印花糊料海藻酸钠,海藻酸钠自从活性染料印花问世以来,国内外普遍采用海藻酸钠作为印花糊料，因为海藻酸钠给色量高，花纹轮廓清晰，渗透性好，印花得色均匀，洗涤性好，印花织物手感柔软，粘附于花筒及筛网的糊料也易于去除，更关键的是海藻酸钠拥有独特的分子结构。,在碱性条件下，分子中阴荷性的-COO-阻止阴离子性的活性染料与其反应，分子中C2、C3位上的羟基又由于空间位阻效应而难与染料发生反应，因而得色率较高。印花粘度指数PVI值在0.78左右，流变性能接近于牛顿流体。但是，海藻酸钠不耐强酸、强碱和重金属离子，原糊的结构粘度较低,接近于牛顿流体的流变性能，不利于圆（平）网印花，特别是高目数网印，大面积印花和质地紧密织物的印花，应用受到一定的限制。,王春兰等将海藻酸部分酯化，制成海藻酸酯。一方面通过酯化将羧基封闭起来，提高了化学稳定性，其耐酸、重金属离子、还原剂和对不同染料的适应性均优于海藻酸钠；另一方面通过部分酯化以后，-COO-减少，而代之以可形成氢键的酯键，水化能力减弱，大分子链间的静电斥力减小，有利于形成网状结构。,海藻酸酯糊料结构粘度相对较高，PVI值在0.6左右，有效地改善了圆(平)网印花中的刮印性和透网性；得色率和海藻酸钠相当，成本略低于海藻酸钠。是真丝织物冷台板连续布动直接印花的理想糊料。,棉织物用印花糊料,淀粉和纤维素原料来源丰富，成本低廉，我国研究者在此方面进行了大量的研究工作。和海藻酸钠不同，淀粉、纤维素分子中均含有大量强还原性的伯羟基，可与活性染料反应而影响得色率，不宜直接作为活性染料印花糊料使用。,人们对淀粉、纤维素的改性从两方面着手，一方面将活性较高的伯羟基羧甲基化(醚化反应)，使其阴离子化，增加对染料分子的排斥作用；另一方面通过化学交联作用来增加糊料的结构粘度，改善流变性能。,棉织物用印花糊料羧甲基变性淀粉,羧甲基淀粉是改性淀粉的代表产品，通常使用的是它的钠盐羧甲基淀粉钠（CMS）合成工艺：淀粉，异丙醇分散活化（加NaOH）醚化（加ClCH2COOH）分离干燥原料配比（质量）：异丙醇：淀粉：氯乙酸：碱=140-180：10-20：3-7：3-8反应时间：1-3h反应温度：50-75,羧甲基变性淀粉,羧甲基淀粉钠的印花摩擦牢度、清晰度、织物柔软度等应用性能和技术指标均达到海藻酸钠水平。给色量方面优于海藻酸钠；若代替海藻酸钠作为活性染料印花糊料，可降低成本经济效益显著。但其渗透性和洗涤性较差,它用作印花糊料存在手感硬、均匀性差等缺点。因此，淀粉羧甲基钠的含量不能过高，否则会影响印花效果。,羧甲基变性淀粉,将羧甲基淀粉钠与海藻酸钠混合进行活性染料直接印花，实验表明海藻酸钠与淀粉羧甲基钠的拼混比为91时混合糊的粘度性能(流变性、受温度和pH值的影响)和印花性能与海藻酸钠的基本相同。,棉织物用印花糊料,沈阳化工研究院研制的活性染料印花改性淀粉糊料，成功地采用氯丁二酸为醚化剂。有选择地封闭淀粉分子中最活泼的羟基。并在淀粉分子中引入亲水性大分子基团，合成得到羧甲基淀粉醚。将它用于活性染料印花，其印花摩擦牢度、清晰度、织物柔软度等应用性能和技术指标均达到海藻酸钠水平。给色量方面优于海藻酸钠；若代替海藻酸钠作为活性染料印花糊料，经济效益显著。,棉织物用印花糊料增稠剂RPT,河北省纺织科学研究所研制的活性印花增稠剂RPT是以纤维素为主要原料，经醚化、交联改性而成，其取代度最高达1.69。是目前用于活性染料印花取代度最高的纤维素改性产品，流变性能较为理想。3%原糊的PVI值为0.475，结构粘度较高，更适合于网印要求，印制效果优良，且经济效益显著。,棉织物用印花糊料羟乙基淀粉,羟乙基淀粉,反应温度：35-80反应总时间：9-10h醚化剂用量为原料淀粉的8%15%,催化剂用量为原料淀粉的0.8%3.0%,羟乙基淀粉,以本法制成的羟乙基淀粉产品具有冷水成糊，制糊方便,脱糊容易，与印花染料的相容性好，透网性和渗透性佳等特点。该印花糊料适用于手工热台板和机印印制的丝绸、化纤和涤纶织物，印制的成品泥点精细，轮廓清晰度好，得色鲜艳，块面均匀度好。,丝织物用印花糊料,丝织物用印花糊料,瓜尔胶主要成分为半乳甘露糖，相对分子质量约在30-40万左右，由于高聚物分子众多的羟基，在溶液中形成氢键网状结构而且有很大的内聚力，因而结构粘度大，在水中难以分散且形成胶包团。流动、渗透性都较差，不适用于织物印花。,丝织物用印花糊料,瓜尔胶的化学改性原理是半乳甘露糖单元有2-3个自由羟基，它们在一定的工艺条件下通过醚化或酯化的方法可以部分被某些亲水基团所取代，同时还可以通过酶分解、氧化水解和热裂解等技术切断分子长链，即通过化学改性使多糖高聚物分子结构内在性能发生改变，使其具有更好的溶解性、流动性、渗透性和相容性。以适宜织物印花的性能需要。,丝织物用印花糊料,合成路线：溶剂（乙醇）瓜尔胶双氧水氧化裂解加特制交联剂交联环氧乙烷醚化中和过滤洗涤烘干过筛拼混包装成品该糊料具有制糊方便、流动性好、退浆容易等特点，印制织物轮廓清晰、色泽鲜艳、块面均匀、渗透性好、容易水洗、手感柔软，现已大批量使用，逐渐代替国外同类产品。,腈纶用印花糊料,腈纶织物用阳离子染料印花，能获得特别浓艳的图案和花纹，并具有优良的湿处理牢度和摩擦牢度，多年来一直采用阳离子染料印花，并用印度进口的天然糊料瓜儿胶作为印花原糊。但瓜儿胶价格高,运输不便,在印制过程中色浆遇高温易变质而不宜久存。,腈纶用印花糊料,合成糊料在1%用量时的粘度已接近于瓜儿胶在3%用量时的粘度，并且制糊方便,稳定性好,便于存放。其流变性属假塑性流体，成糊率高，粘度适中,适用于平网印花。印制的腈纶色泽鲜艳，给色量高，其渗透性和牢度与瓜儿胶相似。完全可以代替进口瓜儿胶糊料，从而可大大降低生产成本。,腈纶用印花糊料,合成糊料为白色粉状物,其制糊工序如下：将3.7粉状缓缓撒入水中(总量为100),快速搅拌3045min，至充分溶解，用醋酸调节=5。,涤纶用印花糊料,FS-60系列增稠剂可100%代替海藻酸钠由于分散染料印花。耐电解质能力强、透网性、渗透性、流动性可根据要求任意调整，印花清晰度高，退浆彻底，手感柔软。,涤纶用印花糊料,FS-60是聚丙烯酸及其不饱和多元酸的共聚物，阴离子型，淡黄色稠状物，pH值6，有效含量50%左右。原糊处方：FS-608%，水92%。印浆配制：原糊70%，分散染料X%，水Y%，合成100%。,当前印染糊料要解决的几个问题,解决海藻酸钠糊的取代品。海藻酸目前在医学上使用正在扩大，经过酯化而制药。在食品行业中作人造海蜇及其他食品的添加剂等。然而海藻酸的产量有限，现在虽已进行人工繁殖，但数量跟不上工业的需要，因此价格居高不下，所以多年来人们一直在寻找它的替代品。,当前印染糊料要解决的几个问题,解决印花糊料的耐酸性。锦纶、羊毛和丝绸用弱酸性染料印花，印浆在弱酸性中使用，需要用耐酸性的糊料，不会被酸水解。解决合成增稠剂的耐电解质性能。最常见的合成增稠剂是聚丙烯酸类化合物，它是阴离子型高分子电解质。增稠机理：在羧基未中和前，电解质羧酸高分子链在水中呈卷曲状态，仅与少量水结合。当用氢氧化钠或氨水中和后，分子链上的羧基变成羧酸阴离子，发生水合，可结合大量水分子。,羧基解离后使高分子链带上较多的负电荷，分子链之间存在斥力，卷曲的分子链在水中伸展，抱合大量的水，大大减少溶液中自由状态的水，使高分子链之间相互运动阻力增大，对水起到增稠作用，当高分子链间发生