印花糊料是印花色漿中起增稠作用的高分子化合 物，一般能溶于水或在水中溶脹、分散，形成稠厚的膠 體溶液。它作為印花色漿的主要成分，決定印花運轉(zhuǎn) 性能、染料表面給色量、花型輪廊的清晰度等，是影響印花效果的一個重要因素。海藻酸鈉是活性染科印花 較為理想的和常用的糊料，廣泛應(yīng)用于棉織物印花。 近年來，海藻酸鈉的售價不斷上漲，且在食品工業(yè)中的 使用量不斷增大，導(dǎo)致貨源供應(yīng)趨緊。因此，選擇一種 既不影響印花質(zhì)量又可降低成本的新糊料，代替海藻 酸鈉是非常有必要的。基于此，本文對國內(nèi)某公司研 制的新型CMC糊料的物理性能和印花性能進(jìn)行測試 分析，以探討其在活性染料印花中代替海藻酸鈉的可 能性。
1分子結(jié)構(gòu)海藻酸鈉與CMC的結(jié)構(gòu)式如圖1、圖2所示^L HHH^P-1,4-4D-甘露糖醛酸單元p-l,4-L■古羅糖醛酸單元圖1海藻酸鈉結(jié)構(gòu)式從圖1化學(xué)結(jié)構(gòu)可以看出，海藻酸鈉分子結(jié)構(gòu)與 淀粉和纖維素頗為相似，不同的是第5位碳原子上的 羧基(一COOH)取代了羥甲基(一CH2OH)，加堿可生 成羧酸鈉鹽而具有水溶性和陰荷性。雖然海藻酸鈉分 子也含有仲醇基，但因其陰荷性羧基與陰荷性的活性染料相互排斥，使活性染料無法接近仲醇基并與之鍵 合，所以不會與活性染料反應(yīng)。因此它是調(diào)制活性染 料色漿的理想原糊。
圖2羧甲基纖維索鈉結(jié)構(gòu)式從圖2化學(xué)結(jié)構(gòu)圖可以看出，羧甲基纖維素鈉是 以纖維素為原料改性制備而成的。纖維素與海藻酸鈉 比較，它們葡萄糖環(huán)中Cs上連接的基團不同，海藻酸 鈉為羧基(一COOH),纖維素為羥甲基(一CH2OH)， 而G、C3上同樣有仲醇基。但因纖維素本身水溶性很 小，且存在大量活潑羥基，故不能直接用作印花糊料。 而如果將其C?上的活潑羥基進(jìn)行醚化，改變分子結(jié) 構(gòu)，并引人水溶性較強的羧甲基，得到的羧甲基纖維素 鈉就可能成為性能良好的印花糊料。
2實驗部分 2.1材料和儀器織物：純棉平紋織物，經(jīng)密160根/10 cm;緯密90 根/10 cm。
藥品：國內(nèi)某公司研制的CMC:FVH10，F(xiàn)VH12 (取代度大于1.4,分別用C1、C2表示）;普通CMC(取 代度為0.7,用C3表示);海藻酸鈉(用SA表示染料 為K-2BP活性艷紅、K-3R紫。
儀器：恒溫磁力攪拌器，NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計， 01J2003—04型立式壓力蒸汽滅菌器(上海東亞壓力容 器制造有限公司），烘箱，電子側(cè)色配色儀，印花花框 等。
2.2實驗方法原糊制備：將糊料與去離子水混合后，在恒溫磁力 攪拌器上加熱攪拌，待其呈均勻透明狀后，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(diào)成漿狀，加人尿 素和80 ‘C熱水，充分?jǐn)嚢枋谷玖虾湍蛩厝芙猓缓蠹?人防染鹽S，溶解后將染液濾人原糊中攪拌均勻，最后 用撒粉法將小蘇打撒人色漿中，攪拌均勻。
印花色漿處方：活性染料2%(活性紫K-3R、活性 艷紅K-2BP)，尿素5%，防染鹽S 1 %，小蘇打2%,原 糊50%，用水補足100% [1]。
2.3測試方法 2.3.1 物理性能測試(1)印花糊料粘度采用NDJ-1旋轉(zhuǎn)式粘度計進(jìn) 行測試。
(2)印花粘度指數(shù)PVI印花粘度指數(shù)是為了衡 量色漿的流變性所規(guī)定的參數(shù)指標(biāo)，定義為同一流體 在剪切速率相差10倍時所具有的粘度之比。利用旋 轉(zhuǎn)式粘度計可測得在不同剪切速率下的粘度，當(dāng)剪切 速率相差10倍時的粘度之比，即為印花粘度指數(shù)。 NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計的轉(zhuǎn)子有1、2、3、4號4種，轉(zhuǎn)速 有6、12、30、60 r/min 4檔，在選用同一種轉(zhuǎn)子以6 r/ min和60 r/min轉(zhuǎn)速下分別測取原糊的粘度，即可得 到該原糊的PVI值：和/。
(3)抱水性能稱取原糊25 g(精確至0. 1 g)放入 100 ml燒杯中，加人25 ml蒸餾水，攪拌均勻。然后將 劃有插人線標(biāo)記的10 cmXl on的定量濾紙插人糊內(nèi) lcm處(剛好使糊面與刻線一致)。插入后立即計時，<在30 min時記錄水分上升高度「21。
?2- 3. 2印花性能測試⑴得色量印花得色情況用電子測色配色儀測定印 花織物花紋處的K/S值表示。K/S值越大，得色越深。
(2)滲透性印花織物背面的色澤深度，用織物反 面與正面的K/S值之比表示。按下式計算：滲透率X 100(3)脫糊率采用失重法進(jìn)行測試，在印花前先用 電子天平稱被印織物的重量，計為W，印花后放人 60 ‘C的烘箱烘干，再用賽多利斯天平稱其重量，計為，印花織物經(jīng)過皂煮、水洗后再放入6〇 ?(：的烘箱烘 干，稱其重量，計為W2。然后計算脫糊率脫糊率(％)=^^xlo〇 W1 — Vv〇
⑷色牢度耐冼色牢度的測定參照GB/T 3921.3- 1997,耐摩擦色牢度的測定參照GB/T 3920—1997。
3結(jié)果和分析3.1CMC與海藻酸鈉的成糊率圖3表示C1、C2、C3及海藻酸鈉4種糊料隨含固 率變化而變化的表觀粘度，由圖中可以看出C1、C2的 粘度隨著含固率的升高要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于海藻酸鈉(SA)，而 C3與海藻酸鈉基本一致，它說明C1、C2的成糊率遠(yuǎn)高 于海藻酸鈉。經(jīng)分析認(rèn)為，前兩種新型CMC的取代度 極大，所以CMC大分子間靜電斥力較大，水化能力較 強，從而在氫鍵力的共同作用下形成較大的三維網(wǎng)格， 裹住更多的水分，在宏觀上表現(xiàn)出較大的粘度。另外， 含固量相同時，原糊粘度C2>C1>SA，這在實際生產(chǎn) 中意味著如果要達(dá)到相同的原糊粘度，其所用新型 CMC的量就要遠(yuǎn)低于SA的量。這樣既能為企業(yè)節(jié) 約成本，又有利于含固量低的原糊在汽蒸過程中使活 性染料從色漿向織物轉(zhuǎn)移，取得更好的印花效果。
圖3備原糊成糊率曲線3.2CMC與海藻酸鈉的PVI值對于印花糊料來說，在剪切速度變化的時候，PVI 值越大，粘度變化越小。因此，含有這類糊料的色漿， 在印花機車速變化時，粘度變化不大，能保持相近的粘 度，從而保持較為一致的印花效果。色漿的PVI值一 般在0.45?0.70為宜。從表1中可得，兩種新型 CMC和海藻酸鈉均能滿足生產(chǎn)的需要，而普通CMC 的PVI值偏大不適合做印花糊料。
表1各糊料的PVI值糊料類型SAC1C2aPVI值0.680. 480.450. 7680換6040203.3CMC與海藻酸鈉的抱水性能如表2所示，分別為3%的各原糊的抱水高度。可 以看出，海藻酸鈉和新型糊料C1、C2的抱水高度較為 接近。C1、C2的抱水性能略大于海藻酸鈉，而普通 CMC糊料的抱水性能不好。
表2備原糊的抱水性糊料類型SAClC2C3抱水髙度/cm0.140.120* 120.213.4CMC、海藻酸鈉的得色置和滲透性從圖4、圖5可知，由于C3用的是普通CMC糊料 調(diào)制成的色糊，其取代度低，會與活性染料發(fā)生反應(yīng)， 所以印花織物的正反面K/S值都較低，其得色量也較 差。而新型CMC與海藻酸鈉糊料的得色量基本一致， 因為取代度越大，CMC分子上所帶的負(fù)電荷多，使分 子鏈由于靜電排斥作用在水中更能充分地伸展開。這 樣，每個羧甲基基團都能充分與水分子接觸，吸引水分 子，增加染料的抱水性，不易產(chǎn)生滲化現(xiàn)象，并且取代 度越大，CMC糊料越不易與活性染料反應(yīng)，反而會促 使染料上染織物[3]。
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SAClC2C3圖4 K-2BP活性艷紅印花K/S值和滲透率3.5CMC、海藻酸鈉的脫糊率從表3中可以看出，新型tMC糊料和海藻酸鈉的 脫糊率都在85%以上，而且實驗中印花織物的手感十 分柔軟，其脫糊性優(yōu)良。普通的CMC糊料的脫糊率 低，是因為較低取代度的CMC糊料與棉纖維親和力 大，汽蒸后不易被洗除，導(dǎo)致脫糊率低，且印花織物手 感粗硬。而當(dāng)取代度增大，節(jié)省能源，有利于調(diào)漿和水 洗，以及后處理時漿料的洗除和織物手感的柔軟。
3.6CMC、海藻酸鈉的耐摩擦牢度測試印花織物的耐洗牢度和耐磨擦牢度結(jié)果如表 4所示。實驗結(jié)果表明，新型CMC糊料與海藻酸鈉糊 料的印花色牢度基本一致。
100#圖5 K-3R紫印花K/S值和滲透車 表3各糊料的脫糊率染料類型脫糊率/%SAC1C2C3K-2BP活性紅90.191.493.667.8K-3R 紫88.787.586.151.1表4印花織物色牢度染料種類糊料種類耐洗色牢度耐磨擦色牢度原樣變化白布沾色干磨濕磨SA5555C14—5455C24~54-555C34-54 一 54-54~5K- 3R活性紫SA5555C15555C24—5455C34-54-54—54-54結(jié)論由實驗分析可得出以下結(jié)論：取代度很高的新型CMC糊料在活性染料印花方 面，基本可以取代傳統(tǒng)的海藻酸鈉糊料;新型CMC糊 料的成糊率高，符合印花要求，節(jié)約印花成本;新型 CMC糊料的印花得色量高，與海藻酸鈉相比幾乎無差 別;新型CMC糊料的脫糊率高，色牢度好;每噸海藻酸 鈉價格為4. 5萬元，而每噸CMC價格僅為其一半，在 實際生產(chǎn)中能極大地節(jié)省成本。
?由表4可以看出，隨著攪拌時間的延長，脫色率略 有下降，在不浪費能源的情況下，取最佳攪拌時間為10 min。
表4攪拌時間對脫色效率的彩響攪拌時間/min1020304060活性紅M-3BE脫色率/%97.696.896.596.396.4直接藍(lán)5B脫色率/%98.397.796.996.596.12.6烷基化殼聚糖用量對脫色率的影響固定染料溶液濃度為0.15 g/L，染液的pH值7, 溫度2(TC,攪拌速度為200 r/min,攪拌時間10 min, 改變燒基化殼聚糖用量，測得的脫色率如表5所示。
表5烷基化売聚糖用置對脫色效率的影響烷基化殼聚糖用量/gM，10. 050. 080.100.120.15活性紅M-3BE脫色率/%89.296.197.690.688.4直接藍(lán)5B脫色率/%90.798.898.394.590.5由表5可以看出，隨著烷基化殼聚糖添加量的增 加，脫色率先增加，后下降。因為隨著用量的增加，烷 基在殼聚糖與染料分子的吸附架橋作用增強，所以脫 色效果增加。但如果繼續(xù)增加用量，過量的烷基殼聚 糖會產(chǎn)生再穩(wěn)現(xiàn)象，會降低脫色率。所以對〇。 15 g/L 的活性紅M-3BE染料溶液使用的烷基在殼聚糖的最 佳用量為0.10 g/L，對0.15 g/L直接藍(lán)513染料溶液 使用的最佳用量為〇。 08 g/L3結(jié)論用烷基化殼聚糖處理〇。 15 g/L的活性紅M-3BE 和直接藍(lán)5B染料溶液，在pH值為7左右，溫度20 ‘C，攪拌速度200 r/min，攪拌時間10 min，在烷基化殼 聚糖用量分別為〇。 15和0.1 g/L時，獲得較佳的脫色 效果，脫色率分別為97. 6%和98. 8%。