海藻酸钠一直是活性染料传统印花工艺中最常用的糊料,因为它印制效果好,尤其是得色量高,色泽鲜艳,印花织物手感柔软
但其色浆稳定性欠佳,对酸、碱及重金属离子敏感。近年来,由于海藻酸钠中存在的人类必须的微量元素,使其逐步向食品加工方面转移,导致了它的价格迅速提高。目前售价已达4.0万元/吨左右,同时还面临着资源紧缺等问题,这给印染厂生产成本造成了巨大的压力。所以,助剂厂研制开发海藻酸钠代用品的研究一直没有停止过,到目前为止,研究应用较多的主要有两类:一类是以聚丙烯酸单体为主要原料的合成增稠剂,如:KG一401、PTF、TRR、PR等;另一类是以植物为原料,经过醚化后的糊料,如HS,wY、SD等。这两类代用品在活性染料印花中虽能获得满意的应用效果,但其自身都存在着一定的缺点,例如.聚丙烯酸类合成增稠剂耐电解质稳定性差,印制后织物得色量虽高,但手感较硬,醚化糊料虽耐电解质性能好,但其得色量不如海藻酸钠。这些问题的存在,使它们在应用上受到了限制。目前,印染厂即使使用这些糊料,也大多是与海藻酸钠拼用,部分替代,不能从根本上解决成本居高不下的问题。为了能找到一种更好的海藻酸钠代用品,我们进行了探讨性试验,获得了甚为满意的效果。
2 试验材料与条件
2.1 助剂:尿素、小苏打、纯碱(均为分析纯)、防染盐S(工业用)。
2.2 染料:活性红K-2G、活性黄K-4G,活性翠蓝KGL。
2,3
糊料:海藻酸钠、KG一401(中国科技大学研制、常熟辐射技术应用厂生产),wY一印染糊料(江苏扬中江岛精细化工厂研制生产)。
2.4 织物:纯棉漂布20×20。
2.5 测试仪器:NDJ一79型旋转式粘度计,SW12型耐洗色牢度试验机,Y571B型摩擦牢度仪。
2.6 测试条件:粘度测试:T:20±2℃ r:6O转/min
各原糊含固量:海藻酸钠 4%
KG 一401 3%
wY一印染糊料 4%
牢度测试:按GB3921—83纺织品耐洗牢度测试 按GB3920-83摩擦牢度测试。
3 试验结果与讨论
3.1 拼混比例的选择
我们将聚丙烯酸糊科与植物醚化糊料以不同比例拼混,并加入不同添加剂,分别渊得它们的粘度值,发现粘度变化规律如下:
图1 混合原糊拼混比例与粘度的关系
由图可见,当在聚丙烯原糊中渗入少量植物醚化染料时,原糊粘度稍有降低,这是因为植物醚化糊料的加入,破坏了原聚丙烯酸乳胶溶液的稳定性,导致表观粘度降低。当植物醚化原量增加到一定程度,粘度又呈上升趋势,这是因为醚化淀粉糊料,其大分子中存在有相当数量的-OH基,它能与聚丙烯酸糊料大分子之间形成一定数量的H键结合,从而使混合糊料之间建立起一种新的网状结构,促使粘度提高。由图可见,当拼混比达一定值时,原糊的粘度达{zd0}值。
3.2 尿素对原糊粘度的影响
尿素是活性染料印花常用的助溶剂、吸湿剂,除个别染料染深浓色时用量在1O%左右外.一般尿素用量不超过6%
,下面是各种原糊在不同尿素用量下粘度的变化情况:
图2 原糊拈度与尿素用量的关系
图中① -海藻酸钠 ②-KG-401 ③-wY ④-混合原糊
由图可见,海藻酸钠、wY-印染糊料及KG-401对尿素均较稳定。而混合糊料当加入尿素后,粘度值非但没有降低,反而提高,这可能是由于尿素的吸湿膨化功能所致,但吸湿膨化至一定程度原糊料分子之间的作用力被削弱,导致粘度降低,但最终仍能维持混合糊料的原粘度水平。
3.3 小苏打对原糊粘度的影响
活性染料印棉织物时,需在碱性条件下才能固色,小苏打是活性染料一相法印花工艺中常用的碱剂。下图为各原糊在不同用量的小苏打作用下粘度的变化情况:
图3 原糊拈度与小苏打用量的关系
由图3可见,海藻酸钠对小苏打最稳定,其它原糊在小苏打的作用下,粘度均发生了降低,尤其是KG一4O1,而混合原糊粘度虽然也发生了降低,但下降后的最终粘度值仍比单独使甩KG一4o1或wY要高。
3.4 防染盐S对原糊粘度的影响
防染盐S为弱氧化剂,它能防止活性染料在印花汽蒸时受还原性物质的影响而导致色变、色萎,一般甩量在1%~2%。各原糊当加入防染盐S后粘度发生了变化:
图4 原糊拈度与防染盐S用量的关系
由图4可知,海藻酸钠对防染盐S稳定,wY-印染糊料和KG-401在防染盐S的作用下,粘度呈降低趋势,混合糊料虽然粘度也发生明显的降低,但总粘度始终高于单独使用wY一印染糊料或KG一401。
3.5 印制效果比较
在四种原糊粘度因素试验的基础上.我们对它们的印花效果进行了比较,印花处疗及工艺条件如下:
xx:K型活性染科 6%
尿素 6%
小苏打 2.5%
防染盐S 1%
原糊 50%
白布→印花→烘干→蒸化(100~102℃7~8')→冷水洗→热水洗→中性皂洗(合成洗涤剂5g/l95℃以上5')→水洗→烘干
结果见表1和表2。
表1 各种原糊的印花牢度比较
表2 各种原糊的其它印花效果比较
注:以上项目比较是以海藻酸钠印花织物作为参比对象
4 结论
通过本次试验.得到如下结论。
4.1 采用混合原糊代替海藻酸钠进行活性染料的直接印花是可行的,其印制效果xx可以达到海藻酸钠的印制水平。
4.2 新型混合原糊若拼混复配比例适当,原糊的粘度具有明显的可加性,这样可以大大减少原糊的用量,降低生产成本.
4.3 混合原糊综合了合成增稠剂和植物醚化类糊料的优点,一定程度上弥补了各自的缺点,为其xx取代海藻酸钠提供了可能性。
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