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活性染料印花糊料概述
集萃印花网  2010-10-19 00:00:00
    【集萃网观察】海藻酸钠作为织物的印花糊料在我国于1957年研制成功,它替代了淀粉作为众多染料(还原染料、直接染料、酞菁染料等等)的糊料,是印染工业的一大技术进步。它除了有较高的给色量外,一c00一基团有强水化能力,其制成的原糊粘度较接近于牛顿粘度,仍属假塑型流体,具有一定的流变性能。它的印花粘度指数(PVI 值)较高,一般为0.7—0.9,有良好的渗透性、曳丝性、抱水性、易洗性,印花后花型轮廓清晰、不易渗化,是传统辊筒印花机所用的最理想糊料。

  随着印花技术的不断发展,传统的辊筒印花机更显落后,取而代之的圆网印花机、平网印花机、平网~ 圆网联合印花机相继诞生,随机的刮印系统(钢刮刀、橡胶刮刀、磁辊刮刀)和网目数种类不断扩大等等,对印花色浆的特性,特别对印花原糊提出了更高的要求,如仍单独使用海藻酸钠糊料已远远不能满足高质量印花的要求。多年来,国内外糊料厂商也相继研制开发了各种用于活性染料印花的糊料,经应用试验和性能测试,在某些性能上优于海藻酸钠糊料或其它糊料,但是仍不能兼顾活性染料印花中对糊料的各种性能的综合要求。

  1 活性染料印花糊料

  1.1 分类

  印花糊料按其归属和发展可分为三大类:天然类糊料、化学类糊料和复合类糊料。

  1.2 性能

  1.2.1 物理性能

  活性染料印花糊料必须具备良好的成糊性、渗透性、透网性、抱水性以及优良的吸湿性和易洗涤性,同时还必须具有一定的流变性、触变性、曳丝性和粘着性。

  1.2.2 化学性能

  1.2.2.1 与活性染料分子的相斥性

  糊料分子中的伯碳原子上应不含一OH羟基,而为一CO0一羧基或一CH2COO一羧甲基等负性基团,与阴荷性的活性染料有斥力,这可用相同渗透率下的表观给色量来测定和表示。

  1.2.2.2 与化学品良好的相容性

  要求糊料能耐碱和耐电解质,因在配制色浆时要加人碱剂等化学品,要保证印花色浆的稠度稳定。

  1.2.2.3 良好的贮藏稳定性

  一般天然类植物性糊料都具有多糖体结构,合成类糊料含有氧化性物质,都适宜微生物的生长和繁殖,易引起断链、降解或霉变,应尽量避免。

  2 印花原糊

  2.1 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。

  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。

  2.1.1 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。

  2.1.2 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。

  2.1.3 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。

  2.1.4 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。

  2.1.5 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。

  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,假塑型流体的表观粘度是牛顿粘度和结构粘度之和,随着剪切应力的变化而变化,结构粘度是亲水性高分子化合物中大分子间的氢键和范德华力形成的网状结构包含了体系中的自由水分,阻滞了水分子的流动所形成的粘度。

  2.2 印花方法对印花原糊的要求

  2.2 1 平网印花

  平网印花将加入到平网印花机筛网板上的印花色浆通过刮浆刀(或磁棒)往复刮印,挤压过花型部位顺利地透过网孔印到织物上,色浆在筛网板上受到刮刀(或磁棒)给予的压力与剪切力,是以“压”为主,“刮”为辅的联合动作,色浆所受剪切力一般都比辊筒印花小,因此要求原糊有良好的流变性能和透网性能,也就是原糊的分子结构不宜很大,但结构粘度要较大,使色浆在较低剪切力作用下,粘度会迅速下降,色浆透过网孔印到织物上后,剪切力消除色浆粘度又立即恢复到原来水平,这样保证筛网板升起时色浆不下漏,既防止了飞浆造成印花疵病,又保持了印到织物上的色浆清晰轮廓。因此平网印花机所使用的糊料一定要厚而不粘,流变性要好,触变性要小。

  2.2.2 圆网印花

  圆网印花是将色浆注入圆网印花机圆网内壁,同样通过刮刀(或磁棒)将色浆挤压过花型部位透过圆网孔网壁印到织物上,圆网印花是连续性印花,仅一次刮浆,刮刀(或磁棒)和圆网切点的截面呈弧形,刮刀工作时,除了受机械压力外,还可调节刮刀前后位置(即角度)和横梁位置的高低,改变剪切应力的大小,以利于刮刀适应各种花型的印制,尤其对高目数圆网印花,网孔更小,因此圆网印花机所应用的糊料,结构粘度要更大,流变性要更好。

  2 2.3 辊筒印花

  辊筒印花是传统的印花方式,色浆从辊筒印花机的给浆辊传到印花辊筒,刮刀再把花型部位外的色浆全部刮清,而花型中的色浆印到织物上 色浆在给浆辊、印花刮刀与印花辊筒之间受到较大的剪切应力,是受到先“刮”后“压”的力,并在瞬间完成,因此辊筒印花机所使用的糊料曳丝性要好,流变性对印制操作影响更大。

  印花啄糊都有结构粘度,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.印花原糊的滞后触变现象,即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,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。

  变性要小,以使剪切应力消除后色浆粘度可立即恢复原状。

  2.3 原糊流变性能的数学表示法

  2.3 1 剪切变稀指数(Shear Thining Index,简称STI)

  表观粘度对数是剪切速率对数的函数,其曲线斜率的负值定义为剪切变稀指数(STI),即一b=STI,STI为负值,粘度随着剪切速率的增加而降低。STI在0~一1,STI=0为真粘度,负值越大(指绝对值越大),结构牯度越大。

  2.3.2 印花粘度指数(Printing Vi,sc~sfty Index,简称PVI)

  日本、香港特别行政区和印度使用较多。两剪切速率相差lO倍的表观粘度之比值称为印花粘度指数。

  3 新型复合糊料

  3.1 配制

  从三大类糊料中取性能优异的海藻酸钠糊、改进型聚丙烯酸类合成糊和油/水相乳化糊作为新型复合糊料的基本用料。

  改进型聚丙烯酸类合成糊料(古立德公司提供)的分子结构较一般聚丙烯酸类糊料有所改进 ,原糊除具有一般的聚丙烯酸类合成糊料的特性外,增稠性能优于一般聚丙烯酸类合成糊料,并有良好的耐电解质性能和耐二价金属离子螯合性能,还具有非常典型的假塑性流变性能和结构粘度。在复合糊中它发挥了良好的流变性,再拼人一定比例的乳化糊,可提高原糊的渗透性能、润滑性能,最后与海藻酸钠糊复配。

  3.2 性能

  3.2.1 流变性能

  4一油/水相乳化糊的斜率最大,则剪切变稀指数STI最小(绝对值最大);2一海藻酸钠糊斜率最小,剪切变稀指数ST[最大(绝对值最小);新型复合糊料的斜率为0.58,其剪切变稀指数STI为一0.58,印花粘度指数PVI为0.633。

  3.2.2 抱水性

  糊料的抱水能力优劣与糊料分子结构中的亲水性基团多少和结构粘度有关。糊料分子中亲水性基团越多,又含有较多表面活性剂,其抱水性就好。一般结构粘度大则包藏水分较多,但是该水分易于释出。抱水性测定方法用长条新鲜滤纸插入原糊中,测定30min时液体上升高度。

  虽然新型复合糊料的结构粘度大于海藻酸钠糊,使抱水能力减弱,但其分子中含有大量亲水性基团,并且含有乳化糊,所以其抱水性能与海藻酸钠糊基本一致。

  3.3 应用

  3.3.1 原糊制备

  3.3.1.1 处方

  新型复合糊料/g·kg 7O

  水/g·kg X

  3.3.1.2 操作

  称取新型复合糊料放入调浆缸中,加入1/3量的水,高速搅拌,待糊料溶胀成均匀厚浆后逐渐加入余下的2/3量的水,高速搅拌数分钟即可。

  3.3.2 活性染料印花

  3.3.2.1 织物

  纯棉平布

  3.3 2.2 设备

  圆网印花型(网孔8O目)

  3.3.2.3 处方

  3.3.2.4 工艺

  圆网印花一烘干一汽蒸(10min)一冷水洗一皂洗一热水洗一冷水洗一烘干

  3.3.3 印制效果

  圆网印花的印制效果一般可由表观给色量、渗透性、块面均匀度、线条光洁度、轮廓清晰度和织物手感来衡量。

  (1)表观给色量

  印花织物一般以表观给色量来衡量染料的上色效果。新型复合糊料的表观给色量高于海藻酸钠糊,这是由于聚丙烯酸分子中的负性基团比海藻酸钠分子中的一COO一基团强得多,与活性染料分子中的一SO3一之间存在更大的斥力,有利于染料向纤维转移,活性染料与新型复合糊料的相互作用值比海藻酸钠低,故其K/S值较高。另外活性深蓝p,R的表观给色量低于活性艳红M8B的表观给色量,这是由于活性深蓝KR其染料母体为金属络合结构,其分子与糊料有较高的相互作用值,故深蓝KR的表观给色量低于艳红M8B。

  (2)渗透性

  渗透性一般以印花织物正反面的K/S值之比表示 称为渗透率,其值越高,渗透性越好.

  (3)透网性

  原糊透网性的优劣很大程度上取决于原糊结构粘度的高低 邸剪切变稀指数太小(或PVI值的大小)。由于新型复合糊料的结构粘度大大高于海藻酸钠糊,故在圆网印花时透网性很好。从表中还知,圆网目数越高,新型复合糊料的透网率越高于海藻酸钠糊。实际生产中海藻酸钠色浆在用125目以上的圆网印花时,印制比较困难,块面均匀度差;而新型复合色浆在高目数网印花时,不但给色量高而且印花块面均匀效果好。

  (4)轮廓清晰度和线条精细度

  印花图案中既要块面轮廓清晰,又要线条光洁,除了需用一定的圆网目数外,还要求色浆有较好的流变性。新型复合糊料有一定的流变性,适宜应用于高目数圆网,能印制出轮廓清晰的块面和光洁的线条,试印结果也证实了这点.

  (5)易洗性和印花织物的手感

  印花后织物的糊料易洗性一般用脱糊率来表示,脱糊率越高易洗性越好,织物的手感也好。新型复合糊料的脱糊率与海藻酸钠糊一致,织物手感都较好。

  4 结语

  4.1 随着织物印花技术的不断发展 海藻酸钠糊作为活性染料的印花糊料已显得力不从心,而国内外科技人员已对糊料作了大量的研究、改进、开发和提高工作,因此海藻酸钠糊作为活性染料印花糊料的一统天下状况将成为历史。

  4.2 活性染料印花用的糊料要适宜于各种印花机、各种刮印系统和各种网目数有一定的难度,随着研究的深入.糊料在各种印花机上的适应性已越来越接近。

  4.3 新型复合糊料为海藻酸钠糊和改进型聚丙烯酸乳化糊+经合理优化配比和一定的乳化技术研制而成的,该糊料不仅保留了海藻酸钠糊原有的各项较好的性能,而且结构粘度高于海藻酸钠糊,其流变性能很适应于圆(平)网印花机的要求.

  4.4 新型复合糊料的流变性能和其他各项性能表明,该糊料是适应性最广泛的糊料,其应用实例证实新型复合糊料完全能替代海藻酸钠糊。

来源:印染在线

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