04纺织品印花糊料及流变性.ppt

1、纺织品印花,5、糊料及流 变 性,纺织品印花糊料及糊料的流变性,（五）,一、糊料在印花色浆中的作用,（一）、印花色浆的组成：,染料印花 色浆的组成：,涂料印花 色浆的组成：,印花涂料 印花粘合剂 印花交联剂 增稠剂 水,（二）、印花糊料的作用：,4、汽蒸时吸湿，助于染料上染。,涂料色浆中增稠剂的作用： 使色浆增稠，防止印花时花形渗化。,使印花图案精确、均匀、清晰。,1、让色浆具有一定的粘度，防止印花时花形渗化；,2、作为染料对纤维着色的传递介质，起载体作用；,3、粘着作用，使染料能均匀、暂时地粘着于纤维；,（三）、对糊料的基本要求：,1、无色的，不能对织物着色或粘色；,2、与色浆中的其它组分有

2、较好的相溶性；,3、有较好的染料传递性，给色性能好；,4、有良好的抱水性，防止染料随水分而渗化；,5、有合适的浸润性能（尤其是对于蓬松、厚重 面料印花；,6、有良好的印花流变性，使印花图案得色均匀， 花形线条精细、轮廓光洁；,7、汽蒸时应具有一定的吸湿能力；,8、具有良好的洗除性。,二、常用印花糊料及其性质：,（一）、印花糊料的分类：,1、天然糊料（天然亲水高分子物）： 淀粉、海藻酸钠、各种树胶、野生植物种子胶；,2、天然糊料的变性物： 淀粉和纤维素的变性物；,3、合成高分子物： 丙烯酸共聚物的钠盐、铵盐；马来酸酐共聚物 的钠盐、铵盐。,（二）、各印花糊料的结构和性质：,1、淀粉糊料,、淀粉的

3、组成、结构和性质：由直链、和支链淀粉组成。 直链淀粉的结构： D葡萄糖剩基按 1，4-甙键连接；,性质：分子量2105 6105。遇碘呈深蓝色。分子链呈螺旋状，可扭转，聚集倾向较大， 易形成微结晶。胶体溶液易形成凝胶甚至沉淀。成膜后有一定的弹性和挠曲性，皮膜不易折断。,支链淀粉的结构：在直链淀粉的基础上，平均每隔2030 葡萄糖剩基链段有一个 D葡萄糖剩基通过 1，6-甙键连接。,性质：分子量4.5104 4 108。 遇碘呈红紫色。有支链存在不 易取向、聚集，胶体溶液稳定。 有良好的粘着力，烘干成膜较 慢，耐磨性好。,、糊化过程：用于印花的淀粉糊主要为小麦淀 粉糊。小麦淀粉中直链淀粉占20

4、30%，支链淀粉占 70 80%。,淀粉颗粒 分子间存在 着大量的氢 键。在水中 不溶解。,溶胀的淀粉颗粒 随着温度的升高，水分 子进入到颗粒中，分子 间的氢键被逐步拆除， 淀粉颗粒膨胀，体系的 粘度逐步增大。,淀粉糊胶体 继续升温，溶胀的淀 粉颗粒破裂，体系的 粘度有所下降。得到 淀粉原糊。,糊化后淀粉大 分子与水分子之间 的相互作用及结构 图示。,淀粉大分子间的交 叉点和相接触部位分子 链段被分子间的作用力 结合，整个大分子体系 形成网状结构。,淀粉大分子为亲水分子，它的分子上结合着大量的水分子 ，这样淀粉大分子网状结构中就网囊结合着大量的水分子，形 成所谓结构粘度。因水分子都被结合固定，

5、整个体系若想流动 就要克服这些结合力。,淀粉糊的成糊率较高（一般小麦淀粉在原糊中占1215 %）,、制糊方法：,、煮糊法：淀粉 + 适量的水,均匀搅拌,9.8104Pa 蒸汽隔层加热,煮34hr,成糊 （65开始膨化，87.5 完全糊化）,制糊处方： 小麦淀粉 810 kg 水 X kg 甲醛（40%） 20 ml,加入规定量的水,、高温汽蒸快速成糊法： 淀粉 + 水,高温蒸气喷射加热,短时间成糊,成糊 （糊化不充分）,、烧碱制糊法： 淀粉 + 水,浓烧碱溶液,迅速膨化成糊 酸中和,淀粉原糊的性质：成糊率高，给色量高，花纹清晰。 分子中含有羟基，不宜与活性染料共浆。 印透性、均匀性差，不易洗除

6、，使手感 硬。原糊及色浆长时间放置易析水、发 霉。,对于难溶 或电解质 敏感的染 化料不适用,2、淀粉的变性物（含加工淀粉和变性淀粉）,、加工淀粉： 、印染胶：（玉米）淀粉,烘炒,135 190 微量的酸,印染胶,1、4 甙键发生断裂（降低分子量，分子链长缩短）； 1、6 甙键生成（分子链高支化）。克服了分子链的聚集， 有形成结构粘度的倾向。,性质：印透性、均匀性比淀粉糊高，吸湿性高，易洗除。 耐强碱，具有还原性 （淀粉水解后生成一些潜在 的醛基），可作为还原染料的印花原糊。成糊率 稍低。,、糊精：,、白糊精：淀粉 + 稀酸,处理,120 130,水解,中和,白糊精,、黄糊精： 淀粉 + 稀酸

7、,处理,180 ,黄糊精,性质：印透性、均匀性、粘着力好，成糊率低，有还原性。,加工淀粉在处理过程中，1、4 甙键断裂后产生潜在的具有还原性的醛基。这样的糊料在用于偶氮染料的印花色浆中，由于糊料具有还原性，在汽蒸发色时会导致染料的还原色变。,（2）、变性淀粉（低度醚化的产物）：,、羧甲基淀粉：淀粉 + 一氯醋酸 羧甲基淀粉,羧甲基淀粉性质：,、抱水性好； （醚化度，大分子阴电荷，有利于分子链的伸展）,、粘度对PH值较敏感；遇Ca 2+、Mg 2+ 凝结、沉淀，粘度； （醚化后引入了羧基对PH值较敏感）,、醚化度在0.5 0.8 时可溶于冷水；,、醚化度高的可用于活性染料的印花。,、甲基淀粉：淀

8、粉 + 硫酸二甲酯 （CH2）2SO4） 甲基淀粉,、羟乙基淀粉：淀粉 + 环氧乙烷 羟乙基淀粉,3、纤维素衍生物 （醚化纤维素）,、羧甲基纤维素：碱纤维素 + 一氯醋酸 羧甲基纤维素 做为印花糊料，醚化度为0.6 0.8 溶于水。,、甲基纤维素：碱纤维素 + 一氯甲烷 甲基纤维素,、羟乙基纤维素：纤维素 + 环氧乙烷 羟乙基纤维素,4、海藻酸钠（由褐藻浸制而成）,与羧甲基纤维素一样都是亲水性高分子电解质。海藻酸钠 由海藻酸通过下述方法制得：,海藻酸由1,4-D甘露糖酸剩基(M) 和 -1,4-L-古罗糖酸剩基(G),海藻酸中1,4-D甘露糖酸剩基和 -1,4-L-古罗糖酸剩基典 型的含量比为

9、1.51 。 市售高粘度的海藻酸钠分子量超过 150000，也有分子量低的产品，差异很大。,海藻酸钠糊料的性质：,、加入较多的醇、食盐、烧碱生成凝胶。冲稀后再次溶解；, 、在PH 5.8 11 稳定；, 、印透性、均匀性、吸湿性良好。浆膜柔软、坚牢，易洗 除，但给色量较低；, 、遇金属离子易形成凝胶。加入六偏磷酸钠可防止硬水的 不良影响；,、制糊简便，成糊率高（制糊温度不能超过80，用4045 温水调糊。普通海藻酸纳原糊含海藻酸钠48% ；高粘度的 含3%左右；低粘度的含1215 % ）。,、适用于大多数染料的印花，尤其是适用于活性染料的印花， 不适于阳离子染料的印花。,5、合成龙胶,醚化的植

10、物种子浆料。由豆荚植物种子胶醚化而成。 醚化主要采用羟乙基化。,合成龙胶的性能：,、流变性、渗透性好，印制精细；,、结构粘度高，网印刮力宜重；,、成糊率高，膨润性大，易洗除，可混于淀粉糊及乳化 糊中来改善糊料性能；,、适宜于酸性（酸性染料）及弱碱性（醚化度高的适宜 活性染料）；,、对拒水性的纯纺和混纺合成纤维织物印花的适应性较好。,6、乳化糊及合成增稠剂,乳化糊及合成增稠剂主要用于涂料印花中，但目前也有 将它们与其它糊料混合使用以提高色浆的流变性。,、乳化糊（也称为邦浆A）,通常用于印花的乳化糊为水包油型（O/W），外观呈乳 白色。,乳化糊的处方及制备方法如下：,操作： 将平平加O用适量热水溶

11、 解、冷却，再将水加入。 在 1500 转/分 的快速搅拌下将火 油慢慢加入乳化， 之后续搅 30分钟，在这其中加入 CMC 糊作为保护胶体。,乳化糊的性能：,、有一定的粘度，但无一般糊料的腻滞状态，无长流现象。 粘度与乳化糊内外相比例有关，内相含油越多，粘度越大；,、乳化糊的稳定与油相颗粒的分布细度有关，当内相颗粒大 于25微米时，会分相。一般颗粒在0.51.5微米最适宜；,、乳液的颗粒是带电的，一般加入电解质会对体系的稳定产 生影响。如必须加入电解质，须先将电解质均匀加入到保 护胶体如合成龙胶中，然后再加入到乳化糊中；,、印制时花型轮廓清晰，边线光洁。因含固量低，印花后可 不用洗除；,、有

12、火油气味，易燃。目前有用无火油的合成增稠剂取而代 之的趋势。,、合成增稠剂,合成增稠剂为亲水的合成高分子化合物，具有较高的结 构粘度。,所谓“结构粘度”就是由亲水大分子之间通过氢键等结合 形成网状结构，在网状结构中亲水大分子又通过氢键结合网 囊了大量的水分子，使整个体系中分子的运动受到限制，因 而体系获得粘度。由于这样的“结构”而获得的粘度叫结构粘 度，当这种结构由于外力作用被暂时破坏时，其体系的粘度 会下降，而外力消失后，体系粘度会随即恢复。,当线团状的亲水大分子在一定条件下伸展开来时，大分 子间的空间网状结构也充分地扩展开来。水分子随即被大量 地网囊于结构之中。,含有大量羧基的亲水高分子的

13、增稠机理及示意图：,氨水,合成增稠剂大致分为两类：,、非离子型增稠剂，是非离子高分子化合物的乳液。 此类商品有： Lutexal HVW(BASF); Emulsur M(日本松井色素 ); Ryuclye Reclucer 400 cone (大日本油墨)； 增稠剂 M（上海助剂厂）,非离子增稠剂适应性强，使用方便，应用面广。增稠 效果不及阴离子增稠剂强，有时在使用时还需混入一定量 的火油。,、阴离子增稠剂，一般为含有大量羧基的亲水高分子。使 用时用氨水调节增稠，有些品种对电解质敏感。,此类商品有： Acracone C (Bayer) ; Alcoprin PTF、PTH ( 英国Alli

14、ed Colloids); Carbopol 846、876 ( 美国 Goodrich); Lutexal HEF ( 德国 BASF) ; 增稠剂 AWC-01 （四川晨光化工厂）； 增稠剂 KG 201、KG 401 （常熟辐照技术应用厂）。,三、糊料的流变性,观察液体在下面模型中的流动,流体流动时，液体层间存在着阻力，即内部分子间存在 着阻碍液体流动的力 粘滞阻力， 这种内部阻力的大小表 现为流体粘性的大小。,（一）、对流体的描述,从模型中建立有关描述流体性能参数的数学关系式。,其中： F（N）：为克服流体粘滞阻 力而使流体流动的力；,剪切应力：作用于单位面积 （厘米2）液层上的切应力

15、。 = F / A,对于理想流体（如蒸馏水）： = . ,表示液状物质流动的性质，称为粘度系数，即粘度( pa . s )。,1、牛顿型流体,（二）、流体的流变曲线, = 1 / , 为常数（恒温、恒压下） 与 成正比,、塑流型流体,2、非牛顿型流体, = 1 / （- 0 ）, 0 时，粘度相当大， 不 能使流体流动；, 0 时， 与 成正比。,一些油漆、油墨属此种类型流体。,、假塑流型流体, = 1 / a n , ( n 1 ), , , ; 而当 ，。,表观粘度 = 牛顿粘度 + 结构粘度,多数印花色浆属于这种类型的流体,、胀流型流体（触稠流型流体）, , , 。,此种类型的流体不宜于

16、作色浆。高浓度的颜料浆、膨 润土浆有触稠现象。,、粘塑流型流体,0,m,m为最大屈服值, 0 时 ，流体不流动,m时，为牛顿流体,小麦淀粉糊属于此类型流体,（三）、流体的触变性, 随 变化的上行曲线 与 下行曲线的轨迹不重合的 现象叫做触变性。,触变性的大小与上行曲 线与下行曲线所围成的面积 大小有关。,对于圆网、平网印花，要求色浆的触变性要小，这样有 利于印制轮廓清晰的花型。,（四）、印花粘度指数 (PVID),切变速率相差十倍所对应的粘度比称为PVID指数。,用回旋式粘度计测定。切变速率与回旋式粘度计的转 数成正比。 所以 PVID = r10 / r,PVID指数直接反应出流体结构粘度的大小。,（五）、影响糊料粘度的因素,、糊料的种类：直链的 小，支链 大； 分子量大的 大，分子量小的 小； 带负电基团的 大。,、环境温度：环境温度高， 低，温度低， 会高 一些。 印花糊料要注意粘度随季节 温度的变化。,、糊料的浓度：浓度高， 高。,、糊化充分的原