改性瓜爾豆膠印花性能探討：
改性瓜爾豆膠印花性能探討，瓜爾豆膠是從豆科植物瓜爾豆的胚乳中提取出的一種非離子型半乳甘露聚糖，瓜爾豆膠及其衍生物 具有較好水溶性，且在低質(zhì)量分數(shù)下呈現(xiàn)很高的粘度[1].由于這一特性使其在許多方面都有應(yīng)用，例如：造 紙、醫(yī)藥、紡織印染等.近些年來，海藻酸鈉出現(xiàn)資源緊張，價格不斷上漲，使印花成本大幅提高，影響生產(chǎn) 廠家的經(jīng)濟效益[2].因此，改性瓜爾豆膠成為海藻酸鈉的理想替代品，它具有和海藻酸鈉相近的印花性能， 其本身的物理、化學(xué)性能都較為符合活性染料印花糊料要求，同時降低生產(chǎn)成本.改性瓜爾豆膠及其衍生 物來源廣泛、成本較低，具有一定研究價值.
1實驗部分
1.1實驗儀器、材料與原料
NDJ-1粘度測試儀（上海精密科學(xué)儀器有限公司）、D2004W電動攪拌器（上海精密科學(xué)儀器有限公 司）、織物硬挺度儀（溫州方圓儀器有限公司）、DHG4)070A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科技有限公 司）、YP402N電子天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司）、摩擦色牢度儀Y571B(溫州方圓儀器有限公司）、測 色配色儀、平網(wǎng)印花機、汽蒸機.
改性瓜爾豆膠1、2號，瓜爾原豆膠3號（南京野生植物研究院）、羧甲基淀粉與海藻酸鈉4號（比例 8. 5:1. 5)活性藍染料（浙江潤土）羧甲基淀粉；棉織物；尿素；純堿；乙酸；蒸餾水.印花原糊的制備：Xg 改性瓜爾豆膠+ 1mL乙酸—加水合成100g;Y^海藻酸鈉加水合成100g;3號沒加水合成100g.
1.2糊料性能測試
(1)配制不同質(zhì)量分數(shù)的原糊，在100mL燒杯中稱取原糊20g(精確至0. 1g)加入10mL蒸餾水，攪 拌均勻然后將濾紙插入糊內(nèi)1 cm處（剛好使糊面與刻線一致），當(dāng)觀察到液體不在濾紙上爬升時，即稱該 糊料的質(zhì)量分數(shù)為糊料的成糊率.（2)用NDJ-1粘度測試儀對不同糊料進行粘度測試及不同糊料成糊率 測試，分析達到最佳成糊效果的糊料質(zhì)量分數(shù)；分析與比較影響海藻酸鈉與改性豆膠改性糊料粘度的因 素.（3)抱水性測定：在100mL燒杯中稱取原糊15g(精確至0. 1g)，加入15mL蒸餾水，攪拌均勻后將長 寬為10X1cm劃有插入線標(biāo)記的定量濾紙插入糊內(nèi)1cm處（剛好使糊面與刻線一致）.插入后立即開始 計時，在30min后記錄水分上升高度.（4)印花粘度指數(shù)PVI =丨。/丨；式中：卩6。和丨分別是轉(zhuǎn)速為 60 r/min和6 r/min時的原糊粘度.用NDJ-1粘度測試儀轉(zhuǎn)速為60 r/min與6 r/min對改性豆膠糊料及海 藻酸鈉進行PVI測試及抱水性測試.
1.3印花試驗及效果測試
用摩擦色牢度儀對印花后織物進行摩擦牢度測試，并按國家標(biāo)準評級.在D65光源和10°的視場下使 用測色配色儀對印花后織物進行K/S值測定，以表征印花后織物的顏色深淺與色光.將處理后棉織物剪 成2. 5X20 cm長方形，在硬挺度測試儀上測硬挺度，每一塊樣品測3次，取平均值.
2結(jié)果與分析
2.1原糊成糊率測定
由實驗知，當(dāng)糊料爬升高度至0.3 cm時符合印花要求，現(xiàn)測得幾種不同糊料成糊率見表1.可見海藻 酸鈉的成糊所用糊料用量最多，成糊率較低，其余各原糊成糊用量都相同，且與海藻酸鈉成糊用量相比相 差較大.由此可知，改性瓜爾豆膠的用量百分比小，所得成糊率高于海藻酸鈉成糊率，可減少生產(chǎn)成本.
表1不同糊料成糊用量
原糊類型糊料用量/%原糊類型糊料用量/%原糊類型糊料用量/%
1號23號2海藻酸鈉10
2號24號2
2.2糊料的性能分析
印花效果也與色漿的粘度關(guān)系密切，色漿粘度大小決定于糊料粘度以及加入的化學(xué)藥品、染料等.要 獲得良好的印花效果，色漿必須有適當(dāng)且較穩(wěn)定的粘度.通過NDJ-1儀器轉(zhuǎn)速為60r/mrn進行測試不同 糊料的粘度，其中1、2、3、4號試樣質(zhì)量分數(shù)均為2%，海藻酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為10%;測試質(zhì)量分數(shù)為2% 的1、2、3、4號試樣與質(zhì)量分數(shù)為10%海藻酸鈉原糊的PVI與抱水性實驗數(shù)據(jù)見表2(溫度20°C).
改性瓜爾豆膠分子之間交聯(lián)點仍是弱交聯(lián)點，在一定時間內(nèi)受一定剪切應(yīng)變后自動解纏，且瓜耳豆膠 分子鏈為半剛性鏈，使連接兩網(wǎng)絡(luò)纏結(jié)點之間的鏈段沿剪切方向迅速取向，呈現(xiàn)一般高分子溶液的剪切變 稀現(xiàn)象[3].改性瓜爾豆膠中存在大量極性基團，大分子之間形成氫鍵，相互作用，使改性瓜爾膠的內(nèi)摩擦力 增加，從而使改性瓜爾膠粘度增大；由表2可知，4號試樣的粘度最低，海藻酸鈉次之，改性瓜爾豆膠與海 藻酸鈉原糊的粘度接近，具有海藻酸鈉作為糊料的性質(zhì)，所以可作為平網(wǎng)印花的糊料.
表2不同糊料的粘度、PVI及抱水性
印花糊料名稱粘度/(mPa • s)PVI抱水性/mm印花糊料名稱粘度/(mPa • s)PVI抱水性/mm
1號2 6000 204. 34號1 2000 482 8
2號2 2000 201. 8海藻酸鈉原糊1 9500. 673 0
3號4 1000 123. 0
通過測試分析，改性后瓜爾豆膠試樣與海藻酸鈉試樣的PVI值具明顯差異，改性瓜爾豆膠印花性能探討，瓜爾膠原粉試樣PVI值 最低，海藻酸鈉試樣PVI值最高；平網(wǎng)印花使用的色漿PVI值較小，而粘度較高[4];因此可以將改性的瓜 爾豆膠原糊用于平網(wǎng)印花.抱水性指糊料對水分的抱合能力，取決于糊料對水的親和力.糊料的抱水能力 與糊料分子結(jié)構(gòu)中的親水性基團多少和結(jié)構(gòu)粘度有關(guān).糊料分子極性基團越多，其抱水性就越好；一般結(jié) 構(gòu)粘度大則包藏水分較多，但是該水易釋出.由表2可知，2號試樣抱水性較好，4號抱水性較差，不同基團 改性后的瓜爾豆膠的抱水性有一定的差距.改性后瓜爾豆膠2號試樣的分子中含有大量親水性基團，所以 其抱水性顯示比海藻酸鈉好.
2. 3各糊料試樣印花后的耐洗牢度與耐摩擦牢度測試
由表3可知，用1號糊料印花的織物皂洗牢度等級較高，用海藻酸鈉糊印花織物耐洗牢度較低，它們 之間存在明顯差距.說明用改性瓜爾豆膠作為糊料印花的織物具有較好皂洗牢度.由于改性瓜爾豆膠色漿 存在氨基，與活性染料制成印花色漿后，發(fā)生離子結(jié)合，使色漿的滲透性差，染料沒有完全滲入織物內(nèi)部， 使織物的耐摩擦牢度增加，織物的濕摩擦牢度較低，但與海藻酸鈉印花織物相比較高；號試樣織物與4 號混合型糊料的耐干/濕摩擦牢度相似，但2號試樣織物耐水洗牢度較高.由于改性瓜爾膠中含有氨基，加 酸形成氨基正離子，與染料中的負離子形成正負離子結(jié)合阻礙了染料與織物的結(jié)合，使染料留在織物表 面，在印花后清洗中不能完全洗凈，進行摩擦牢度測試時織物摩擦牢度顯得較低.
表3不同糊料對印花織物色牢度的影響
印花糊料 名稱皂洗牢度 等級/級干摩擦牢度 等級/級濕摩擦牢度 等級/級印花糊料 名稱皂洗牢度
等級/級干摩擦牢度 等級/級濕摩擦牢度
等級/級
1號541?24號352
2號452海藻酸鈉原糊3?451?2
3號452?3
2.4織物硬挺度測試
織物印花后需通過測試其硬挺度，以表征織物的挺括性、懸垂性、柔軟性等性質(zhì)的重要物理參量[5].實 驗綜合比較了用不同印花糊料印花后織物硬挺度性能數(shù)據(jù)，改性瓜爾豆膠印花性能探討，具體數(shù)據(jù)如表4所示.結(jié)果表明，經(jīng)1號、號 糊料印花后的織物硬挺度值高于海藻酸鈉印花后織物的硬挺度，但2號糊料印花后織物硬挺度與其相差 較小，而經(jīng)原瓜爾膠糊料印花后試樣硬挺度與之相比更高.瓜爾豆膠屬于非離子原糊，經(jīng)過改性后的瓜爾 豆膠支鏈增加，水洗牢度增加是由于一部分氨基存在.改性瓜爾膠中含有氨基，加酸形成氨基正離子與染 料中的負離子結(jié)合阻礙染料與織物的結(jié)合，使染料滯留在織物表面，在印花后清洗中不能完全洗凈，所以 其硬挺度顯得較高.
表4不同糊料對印花織物硬挺度的影響
123均值
1號6. 996.896．946．94
2號6. 296．266．286．28
3號7. 307．327．497．37
4號5. 815．835．805．81
海藻酸鈉原糊4．954．934．954．94
2.5織物K/S值測試
實驗中考慮糊料對色光的影響，對各原糊進行比較.經(jīng)過各種糊料印花后的織物，改性瓜爾豆膠印花性能探討，各自的色光需加一 定的分析，以此來判斷出各種糊料對印花織物的顏色深淺，以及印花織物的顏色偏向性（見表5).由表5 數(shù)據(jù)分析可得，各糊料印花后織物顏色深度相似，1、號印花織物的k/s值與海藻酸鈉原糊和染色布相比 較大，色光偏紅，究其原因糊料本身含有氨基，配置原糊加酸后使改性瓜爾豆膠中的氨基形成氨基正離子， 由于氨基正離子的存在，與染料陰離子產(chǎn)生正負離子結(jié)合，阻礙染料與織物的結(jié)合，使染料滯留在織物表 面，在印花后清洗中不能完全洗凈，所以織物色光上產(chǎn)生差異.
表5不同糊料對印花后織物K/S的影響
印花糊料名稱K/SLa ★b女b^ /a^
1號17. 954 223.35-2.46—12．515．08
2號17.497 923．36—2.23— 12.015．38
3號15.996 625．20-2．93—13．724．68
4號16.483 223．47—3.60—13．843．84
海藻酸鈉原糊17. 467 724．99— 4.01— 14.413．59
染色布13.937 531．09— 7.18—18．312．55
3小結(jié)
改性瓜爾豆膠2號糊料具有和海藻酸鈉相近的粘度，改性瓜爾豆膠印花性能探討，但其具有比海藻酸鈉更高的成糊率，降低生產(chǎn)成 本；改性瓜爾豆膠2號糊料的平網(wǎng)印花性能比海藻酸鈉糊料印花性能好，更適用于平網(wǎng)印花；改性瓜爾豆 膠2號印花后織物比海藻酸鈉印花后織物的耐摩擦、皂洗牢度好，其手感比經(jīng)海藻酸鈉印花的織物手感 硬r測試織物K/S值發(fā)現(xiàn)，改性瓜爾豆膠各試樣印花織物的顏色深度基本不變，但其色光偏紅.綜合比較 分析，可以部分使用此種改性瓜爾豆膠替代海藻酸鈉原糊用于平網(wǎng)印花.
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