【集萃網觀察】印花糊料是一種在印花色漿中起增稠作用的高分子化合物，能溶于水或在水中充分溶脹、分散而形成稠厚的膠體溶液，作為印花色漿的主要成分，在很大程度上決定了印花織物的色光、表面給色量、花型輪廓清晰度、印制均勻性以及織物的手感等，是影響印制效果的一個重要因素。自活性染料印花問世以來，國內外普遍采用海藻酸鈉作為印花糊料，但是，海藻酸鈉不耐強酸、強堿和重金屬離子;易霉變，儲存穩(wěn)定性差;原糊的結構黏度較低，接近于牛頓流體的流變性能，不利于圓(平)網印花，特別是高目數網印;用于平網印花流動性較大，存在滲透性、透網性、得色量、鮮艷度不夠理想等缺陷，因此其應用受到一定的限制。近年來，海藻酸鈉的貨源開始緊張，價格攀升，為此，研制一種性能好、價格低的新糊料替代海藻酸鈉用作活性印花的糊料，是印染行業(yè)急需解決的問題。
在尋找海藻酸鈉替代品的過程中，合成糊料、改性淀粉和瓜爾豆膠成為國內外相關研究的焦點，而羧甲基纖維素卻少有人問津。影響羧甲基纖維素使用性能的一個重要因素就是它的取代度，取代度是指連接在每個纖維素單元上羧甲基鈉基團的平均數量。目前可用作糊料的商品化羧甲基纖維素產品大多是低取代度產品，取代度一般為0.6～0.8，分子中仍存在大量的活潑羥基，易與活性染料發(fā)生反應，不適用于活性染料印花，因此，人們忽視了羧甲基纖維素作為活性染料印花糊料的應用潛力。事實上，在取代度較高(≥1)時，羧甲基纖維素可以用作活性染料的印花糊料。本文主要研究取代度在1.3以上的CMC糊料的流變性能以及對活性染料印花的適用情況，以期實現取代海藻酸鈉用于活性染料印花的目的。 1 實驗部分 1.1 材 料 織物：純棉平紋織物，紗線線密度1415tex×2，經密524根Π10cm，緯密284根/10cm。 藥品：高取代CMC是由芬蘭諾維愛特(Noviant)公司提供的Cellcosan2000(取代度大于或等于1.3)和Cellcosan4000(取代度大于或等于1.3)，這2種糊料的聚合度不同。海藻酸鈉(Alginate)用來比較各項性能。用于印花的3種活性染料分別是活性紅K2BP、活性黃K6G、活性翠藍KGL。色漿中除染料和糊料外，還有尿素、防染鹽S、小蘇打等助劑。 儀器：NDJ21型旋轉黏度計，美國GretagMacbethColor2Eye7000A型電子測色配色儀，高壓汽蒸鍋等。 1.2實驗方法 1.2.1 原糊和色漿的制備 原糊制備：將糊料與去離子水混合后不斷攪拌30min，待其呈均勻透明狀，靜置過夜，使糊料充分膨化。 色漿制備：先用少量冷水將染料調成漿狀，加入尿素及80℃熱水，充分攪拌使染料和尿素溶解，然后加入防染鹽S，溶解后將染液濾入原糊中攪拌均勻。最后用撒粉法將小蘇打撒入色漿中，攪拌均勻。印花色漿處方：活性染料2%，尿素5%，防染鹽S1%，小蘇打2%，原糊50%(Cellcosan2000、Cellcosan4000、Alginate的含固量分別為4%、3%、5%)，用水補足100%。 1.2.2 基本性能測試 1)成糊率測試采用NDJ21型旋轉黏度計于25℃、30r/min測定不同含固量原糊的黏度ηa。 2)流變性和觸變性測試采用NDJ21型旋轉黏度計于25℃測定不同轉速下含固量為3%的原糊黏度。PVID值(印花黏度指數)=η60/η6，其中η60、η6分別是轉速為60、6r/min時測得的原糊黏度。 3)化學相容性是測試原糊與色漿中添加的化學藥品的相容性。對于活性染料直接印花而言，即為原糊與尿素、小蘇打的相容性。具體實驗方法：在50g原糊中加入25mL蒸餾水，調勻后測得黏度值作為參比黏度。分別配制15%尿素溶液、6%小蘇打溶液、3%防染鹽S溶液。取一種配好的溶液25mL加入到50g原糊中，調勻測定黏度，同時在放置4h和3d后分別再測定其黏度，同時觀察其性狀變化。將測得的各黏度與相應參比黏度比較，計算黏度變化的百分率。 4)抱水性測試。稱取原糊25g，加入25mL蒸餾水，攪拌均勻。然后將10cm×1cm的劃有插入線標記的定量濾紙插入糊內，使糊面與刻度線一致。記錄30min后水上升的高度。 1.2.3 印制性能測試 印花工藝：調漿→印花→烘干(60℃)→汽蒸(108℃，5min)→冷水洗→熱水洗→皂煮(合成洗滌劑5g/L，沸煮10min)→熱水洗→冷水洗→晾干。用電子測色配色儀測定印花織物花紋處的KΠS值表示印制得色情況。K/S值越大，得色越深。由印花織物花紋處正反面的K/S值可計算滲透率. 耐洗牢度按GBPT392113—1997進行測試;耐摩擦牢度按GBPT3920—1997進行測試;耐刷洗牢度按GBPT420—1997進行測試。 2 結果與討論 2.1 高取代CMC的基本性能 2.1.1 成糊率 圖1所示為Cellcosan2000、Cellcosan4000和海藻酸鈉(Alginate)的成糊率曲線。3種原糊的黏度均隨原糊含固量的增大而增大。其中Cellcosan系列糊料的成糊率高于海藻酸鈉。也就是說要得到相同的原糊黏度，所需高取代CMC的用量要比海藻酸鈉小得多。這在實際印花過程中具有重要的意義，含固量低的原糊利于蒸化過程中染料從色漿向織物的轉移。本文中所用的高取代CMC的取代度在1.3以上，也就是每個纖維素單元環(huán)上平均至少有1.3個羧甲基鈉基團，而海藻酸鈉的單元環(huán)上只有1個，所以CMC糊料大分子的靜電斥力較大，從而形成較大的三維網格，網裹住更多的水分，宏觀上表現出較大的黏度。而在相同含固量的情況下，Cellcosan4000的原糊黏度高于Cellcosan2000，這說明CMC原糊的黏度是隨著聚合度的增大而增大的。 
取待印織物烘干至恒重，記為W0，取刮印后織物烘干至恒重，記為W1，再經汽蒸、皂煮和水洗后烘干至恒重，記為W2，則：
1.2.4 印花織物牢度測試
2.1.2 黏度曲線、流變曲線和PVID值
圖2、3分別為3%含固量的各原糊的黏度曲線和流變曲線。由此可見，3種原糊都是假塑性流體，其中Cellcosan2000、Cellcosan4000原糊的假塑性很明顯，而海藻酸鈉糊接近牛頓流體，其黏彈性比前兩者差。
通過測試可知，含固量3%的Cellcosan2000、Cellcosan4000和海藻酸鈉3種原糊的PVID值分別為0.447、0.425、0.826。海藻酸鈉的PVID值較高，結構黏度小，不適宜平網和手工印花，且用于印制線條或精細花紋時，難以獲得令人滿意的印制效果。而Cellcosan系列PVID值較低，結構黏度較大，適用于圓網、平網和手工印花，且容易印得清晰的花紋和線條。由此可以推斷，Cellcosan系列原糊較海藻酸鈉更適合親水性纖維紡織品的精細花紋印花。
2.1.3 原糊的抱水性
糊料在制糊過程中，隨著糊料的溶脹，糊料高分子之間或分子鏈段交接處，由于分子間引力形成三維網狀結構，除高分子鏈的水化層外，還網裹著大量水而成凝膠狀，產生很高的結構黏度。這些在水化層和網裹著的水分是原糊結構中的水分，在織物上不會滲出，但如果糊料高分子形成的三維網狀結構裹不住部分水分，就會使這部分水分游離出來，在織物的毛細管效應作用下，由這些水分的滲化造成染料隨水分滲化，使印花花紋輪廓不清，花樣模糊。
含固量3%的3種被測糊料的抱水性測試結果均在0.3cm以內，符合印花糊料的要求。
2.1.4原糊的化學相容性
印花用色漿中除含有原糊和染料以外，還存在一些印花助劑，如活性染料直接印花色漿中需要添加的助溶劑尿素、固色劑碳酸氫鈉以及色光保護劑防染鹽S等。這些助劑的存在會對原糊的性能產生一定程度的影響。表1列出了各原糊對化學藥品的適應性，用黏度變化率來表示。
由表1可知，Cellcosan系列原糊對各類化學藥品的適應性與海藻酸鈉相近。
2.2 高取代CMC的印制性能
2.2.1 印花得色量和滲透性
采用活性紅K2BP、活性黃K6G、活性翠藍KGL3種活性染料對平紋棉織物印花，印花織物正反面的K/S值和滲透率如表2所示。
由結果可知，用Cellcosan系列糊料印花花紋得色情況與海藻酸鈉糊料得色情況相近，滲透性優(yōu)于海藻酸鈉。
2.2.2 脫糊率
對于印花工藝來說，印花糊料只是在印花過程中必用的物質，印花后必須將糊料洗除，否則將影響印花織物的手感，脫糊性越好，織物手感越柔軟。脫糊性實驗是了解糊料是否容易被洗除的一個測試手段。對于活性印花來說，脫糊性也可以在一定程度上反映糊料和活性染料的反應情況。
實驗測得Cellcosan2000的脫糊率較高，達到了92.23%，而Cellcosan4000的脫糊性與海藻酸鈉相近，都是75%左右。
2.2.3 印花織物各項色牢度
3種活性染料印花織物的各項色牢度如表3所示，結果表明用高取代CMC糊料印花的色牢度與海藻酸鈉糊料的色牢度基本一致，均達到了國家標準。
3 結 論
來源 李麗，范雪榮，王強(互聯網)
