瓜尔豆胶制备印花糊料的研究:
瓜尔豆胶制备印花糊料的研究,我所以世界名 牌产品Indalca PA 一40为主攻目标, 用国产瓜尔为原 料,进行了真丝绸 印花糊料的试制研 究工作,经过三年 的努力,终于获得 了成功。
_、瓜尔豆胶 的结构和性能
瓜尔豆是一年 生豆科植物,每一 个豆荚含有5〜6颗 瓜尔豆种籽,大小 约为0.3〜0.5厘 米,色泽淡黄。它由 外皮(占14〜17%) 、胚乳(占35〜42 % )和胚芽(占43 〜47% )三部分组 成。具有增稠性能 而用作印花糊料的
部分即为胚乳,而通常把胚乳部分称为瓜尔 豆胶。
瓜尔豆胶是一种半乳糖与甘露糖(1:2 ) 的多糖聚合物。吡喃甘露糖单元以P 0,4 ) 苷键构成线性主链,而单一的a (1,6)半乳 糖单元以支链形式连接在主链上。根据位阻 原理,甘露糖环在主链内不能自由转动,瓜 尔豆胶分子由于较多的侧支对大分子在干状 态下的缔合产生了位阻效应,键的堆砌并不 紧密,因而它的水溶性比刺槐豆胶和国槐豆 胶为好。由于瓜尔豆胶有较多的侧支,其溶 液粘结性(内聚力)比刺槐豆胶和国槐豆胶 大,因而流动性较差。
瓜尔亘胶多糖体的分子量很高,约为22 万,所以1%的溶液粘度达10帕•秒。瓜尔豆 胶在很大的pH范围内是相当稳定的。这种 胶的非离子性质使得在pHl〜10.5危围内给 液的粘度几乎不变。在pH值11以上时,瓜尔 豆胶多糖体水化作用降低,但预先水化的 瓜尔豆胶与浓碱液是相容的。在PH7.5〜9.0 范围内出现最佳的水化速率。瓜尔豆胶不溶 于有机溶剂,粉状的瓜尔豆胶可以在水中迅 速分散,80°C时在6〜10分钟内即可获得最大 的粘度值。瓜尔豆胶的每个半乳糖和甘露糖 结构单元上有三个羟基,特别是伯羟基可以 进行衍生或取代反应。到目前为止,工业上重 要的衍生物只局限于醚化。而对于印花糊料 来说,非离子型醚化特别重要。多糖分子醚 化反应变性时,虽然基本结构没有破坏,但 胶体性能发生了显著的变化。瓜尔豆胶的胶 粉和溶液须用防腐剂防腐。
二、瓜尔豆胶筛网印花糊料的制取
瓜尔豆胶取自植物种轩中的胚乳,所以 必须尽可能地分离外皮和胚芽,并避免胚乳 体的损坏和损失。紧紧粘附在胚乳体上的 外皮很不容易分离。根据我们研究,干法分 离无法获得高纯度的胚乳,必须采用化学作 用和物理机械作用相结合的分离形式。国外 制糊公司在糊料质量控制中,可以允许1 % 的种皮和6%的胚芽。而采用我们所研究的 方法,种皮含量小于0.5%,胚芽控制在 3〜6%,纯度相当高。
由于胚乳胶多糖溶液中总会存在不溶性 颗粒,所以必须把胚乳胶体粉碎成一定粒度 的粉体。我们的试验证明,通过200目的细 粉(筛余率0.1〜0.3%),便可达到十分理 想的_印制效果。
由于瓜尔豆胶溶液的粘度很高,为适合 筛网印花的需要,必须将分子S降低到所要 求的粘度/含固量比例。降聚一般采用水解 和氧化裂解工艺。
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•参加工作的还有王桃英、彭国梁同志
为提高印花糊料的质量,如渗透性,贮 存稳定性,高温稳定性,水洗性和与某些离 子的相容性,加快水化速率,瓜尔豆胶必须 进行醚化反应,特别是非离子的羟烷基化反
由。掖舷的醚化度就可使糊料的性能发生昉 显的变化。我们的研究证明,植物种籽胶多 糖体取代度在0.5左右,即多糖分子中半乳 糖甘露糖残基上有15〜25%的羟基被醚化 时,就能充分反映出醚化产物的优越性。
三、瓜尔豆胶醚化产品的性能
1.原糊的粘度
真丝绸印花通常采用中粘度和低粘度糊 料。本研制瓜尔豆胶放样产品的粘度与国外 中粘度产品(意大利Lamberti公司的printex MG/2 )和低粘度产品(意大利Cesalpinia公 司的Indalca PA—40 )的粘度比较见图1。
图1各种糊料的浓度〜粘度曲线
NDJ—1 型粘度计3〇r/miA, 251C
从图1可看出,我们所研制的瓜尔豆产 品的粘度可以调节在中、低粘度之间,是很 合适的。
除了色浆中较大的颗粒会阻塞网目外, 在固定的筛网网目和刮浆板压力下,要选择 合适的粘度与含固量比例,以给予最大程度 的透网。植物种籽胶是假塑性糊料,由于其触 变性和较高的含固量,对细茎的渗化是极其 轻微的,所以如有细茎塞煞现象,可以用调 低粘度的办法来解决。
2.原糊的流变性
色浆的印花性能与糊料的流变性存在着 十分密切的关系。以粘度值与切变速率或转 速作图构成的流变曲线能很好地说明糊料的 • 流劫性能。本研制的国产瓜尔H胶和PA-40 的流变图见图2。
图2各种糊料的流变曲线
从图2可看出,随着低粘度高含固量的 深化,曲线越趋于平坦,即趋向于牛顿性流 动,流动性越来越好。所以调节糊料的粘度/ 含固量比例,就可变更糊料的流动性能。
糊料流变性的大小,目前国外采用结构 粘度指数(或切变变稀指数)和印花粘度指 数来量度。印花粘度指数(PVI)的测定更 为方便。我们用国产NDT—1型粘度计的两 档转速60、6r/miii ( 251 )求得的枯度值 来计算PVI值。PVI值越大,表示流动性越 好。为了消除浓度对PVI值的影响,测定时 各糊料的浓度大致相同。本研制瓜尔豆胶的 PVI值与其它糊料的PVI值比较见表1。
表1各种糊料的印花粘度指数(PVI值)
,糊料名 称浓度(%)PVI值
No.l5.680.497
No.25.910.563
本研制瓜尔豆胶N()>36.300.613
No .46.220.621
Printex MG/26.340,590
Indalca PA—407.420.705
Solvitose C—54.40.316
(羧甲基淀粉)
淀 粉 浆7,60.217
从表1看出,在一定粘度下含固量较 高,糊料的流动性较好。较好的流动性使印制 时渗透性能较好,但操作性能较差。本研
糊粘度lh2h4h8h24 li
加瓜尔豆胶171716.616.115.4
AP A—40111110.610.29.44
加瓜尔豆胶12 . 212.212.212.211.C
BP A—408.4a7.97.-16.9
加瓜尔豆胶13.513.413.312.912.4
CP A—4011,811.811.711.611.6
注,A为10%氯化亚锡加2 %醋酸》8为10% 雕白粉》<3为10%德古林。
表4原糊加酸后粘度(Pa • s
糊料原糊加4 酸(pH为3)
4h8h2-1 h
瓜尔豆胶1412.912.812.6
P A—401110.810.810.6
表5糊枓的耐还原剂能力(单位,Pa • s )
制的瓜尔S胶p v I值比PA—40低,从而 具宵较好的操作性能,拖浆现象不严重,这 种现象也可从糊料的曳丝性反映出来。几种 糊料的曳丝性列于表2。
表2糊料的曳丝性
糊料名称曳丝性(cm )
原 糊色 浆
本研制瓜尔豆胶6(14Pa*s)8(9.8Pa*s)
P A4015(llPa*s)22(8.4Pa-s)
小麦淀粉0.5l(6.7Pa.s)
本研制的瓜尔豆胶,其曳丝性较差,但 不影响它的渗透性。我们从平网印花机大生 产对比试验来看,它的渗透性与PA:—.40相 似,说明在它这样的P V I值下已有足够的 流动性提供糊料向织物的渗透。淀粉的P V I很低,所以其渗透性很差。
3.原糊的贮存稳定性 原糊应具有一定的贮存稳定性,瓜尔豆胶制备印花糊料的研究,对瓜尔 豆胶与PA—40的贮存稳定性测定列于表3。
表3(室温22〜28X5)
原 糊原糊贮存期粘度(Pa')
制备 1天5天10天20天30天
瓜尔豆胶1413.813.413.413.2
P A—4011 .10.810.6109.8
从表3可看出,瓜尔豆胶的贮存稳定性很 好,10天后粘度降低仅为4.3%,PA—40下降 3.6%。为获得长期的贮存稳定性,在上述 糊料中各加入0.5%的苯酚作防腐剂。
4.原糊的耐药品性能
糊料在调制色浆时,常与化学药品混 合,在真丝绸印花中常遇到醋酸和拔染剂。 瓜尔豆胶与PA—40的耐药品性比较见表4、 表5。
从表4中看出,瓜尔豆胶的耐酸性很好, 因加入4%醋酸后浓度变稀,使粘度有所下 降,实际上两种糊料都不受酸的影响。
原糊粘度,瓜尔豆胶MPa.si PA —40为 llPa • s〇
试验表明,瓜尔豆胶遇氯化亚锡有增粘 现象,在2〜4小时内粘度增加约20%,而对雕 白粉和德古林都有良好的耐还原剂性能,完 全可以在真丝绸直接印花和拔染印花工艺中 应用。
5.糊料的染料转移率
糊料的染料转移能力用剥色法测定,即 用氨水一酒精溶液萃取经测定其得浆量的一 定面积印花样品上的染料,用分光光度计测 定其染料含量,然后与印制的染料量(由得 浆量计算)相比,i十算糊料的染料转移率。 结果见表6。
从表6可知,本研制瓜尔豆胶的染料转 移率相当好,也可看出植物种籽胶的染料转 移率比淀粉好。淀粉浆印制的织物色泽较浓 艳,是由于淀粉的渗透性差,色浆堆积在印 花面所致。从染料转移率考虑,色浆浆层要 薄,使得浆层中的染料在再溶解后很快扩散 到纤维上。但在一定的操作条件下,浆层与 浆料含固量和渗透性有关,渗透性好,即使
表S糊料的染料转移率
染料色浆得浆量染料转
糊 料粘度
(Pa s)(g/m2)(% )
本研制瓜9116.291.2
尔豆胶107.895.6
酸性桃红 BS (单P A—408• 4120.2
113.882.6
86.8
偶氮型)淀 粉90.281.6
85.485.0
本研制瓜• 868.594.0
尔豆胶74.690.0
酸性艳蓝 G C三芳P A—408_9101.7
104.490.8
93.2
甲烷型)淀 粉4• 7100.3
106.888.7
85.9
含固量较高,浆层仍然薄。所以对于渗透性 好的植物种籽胶,瓜尔豆胶制备印花糊料的研究,含固量在8〜10%,甚至 12%也不成问题。在相似含固量的情况下, 由于植物种籽胶糊料的渗透性好,所以比淀 粉有较好的染料转移率。
6.糊料中的不溶性颗粒
通过对本研制瓜尔豆胶与PA—40桃红 BS色浆中不溶性颗粒尺寸的显微镜观察, 表明瓜尔豆胶的颗粒状态与PA-40相似。 其中瓜尔豆胶呈现较多30〜45n不规则微粒, 着色深,个别长60卩棒状纤维;PA—40的微 粒形态为较多15〜3叫不规则微粒,着色深, 极少40〜6叫颗粒,少量宽15H长6叫的棒状 纤维及宽45k左右的纤维束。它们的最大颗 粒为60H,因此不会引起筛网网目的堵塞。 从工厂放样印花绸来看,无色点,色泽均 匀。另外,还发现有些批号的PA—40糊料 有宽80P左右的纤维束。若这种杂质微粒太 多,就有可能在应用细筛网时堵塞网目。
7.糊枓的保水性
印花后及在汽蒸时,如果色浆有良好的 保水性,色浆中的染料就不会随着水分的离 析而引起迁移,发生渗化现象。保水性测定 是称取预先配制的一定粘度的色浆30克,放 于50毫升烧杯内,用宽10毫米的滤纸浸入糊 中10毫米,在规定时间内记录水分上升高 虔。糊料的保水性越好,一定时间内水分的 上升高度就越少。所用滤纸和测定温度需相 同(251C ),测定结果列于表7。
表7糊料的保水性能
糊料名称上升高度(mm)
10 min20 min40 minlh2h3h
瓜尔豆胶233344
P A—40233344
淀粉浆142436445661
从表7可看出,瓜尔豆胶和PA—40的保 水性相当好,而淀粉浆的保水性特别差。
植物种籽胶糊料的浆膜坚韧而有弹性, 而淀粉膜发脆,容易龟裂散落。
8.色浆浆膜的水溶性测定 糊料在色浆固色后的洗脱性,除了决定 水洗工序和设备外,还直接影响印花织物的 质量,所以要求糊料有尽可能好的洗脱性。 我们采用色浆浆膜的水溶性测定法,用玻璃 棒将色浆均匀地涂敷在载玻片上,在玻片上 形成一层薄层,放在烘箱中于30〜41TC烘 干,然后在100°C烘30分钟,测定时将涂膜 玻片悬挂在251:的水中,观察一定时间内浆 膜溶解状态,测定结果见表8。
表8色浆浆膜的溶解状态
色浆名称浸溃时间(min )
115304560
瓜尔豆胶开始大fl大S基本完全
和 P A—40膨化溶解溶解溶尽溶尽
淀粉浆无
膨
化少量
膨化点膨化点增多 无溶解现象
从表8看出,瓜尔豆胶与PA—40具有相 当优良的水溶性,瓜尔豆胶制备印花糊料的研究,淀粉的水溶性很差,仅仅 是缓慢地膨化,而没有从玻片上溶解下来。
四、生产性印花放样试验
试制的瓜尔豆糊料水溶性良好,成糊 方便,在手工刮印中拖浆不严重,较好刮, 易洗脱。在有关丝绸印花厂生产性放样中经
提高黑白稿描绘技巧的体会
潘雄伟(上海第二丝绸印染厂)
黑白稿的描绘,在领会彩稿的基础上通 过各种技法的表现,达到原样要求甚至超过 原样,又符合特定的工艺要求,促进印制效 果的提高,具有举足轻重的作用。描稿水平的 髙低主要取决于描绘人员掌握各类描绘工具 技法的熟练程度,以及对了解和掌握各类织 物的不同特性和整个印花工艺过程及各工序 之间的相互关系等业务知识的水平。因此, 描稿人员要不断提高黑白稿描绘技巧,以最 大的努力使产品达到设计要求。
一、用具各尽其妙
黑白稿的描绘从毛笔的传统技法向用具 和表现方法多样化的方向发展。根据花样设 计的不同要求,运用毛笔、钢笔、划线笔、 马达笔、海绵、丝瓜筋、破笔头、平笔头以 及新近发展的连晒复印技术。实践证明,多 种用具和技法的同时施展,可以提高工作效 率,起到事半功倍的作用。
1.撇丝:通常运用毛笔的传统技法,可 利用毛笔笔锋充分表现由祖到细的效果,使 撇丝流畅。这样表现的花卉丰满有力,姿态
优美,富有立体感。
2.泥点:泥点的形式多样,大致可分为 规则的圆点和不规则的多形泥点两类。泥点 要充分表现出虚实、疏密、明暗之分。在暗处 则可运用海绵、丝瓜筋、马达笔、破笔头、 平笔头等,由密到稀,然后在此基础上用毛 笔或钢笔进行加工,增加层次,使泥点达到 丰满的立体效果。
3.细茎:对于花卉包茎纹样的描绘,使 用钢笔和毛笔都可,主要取决于描绘人员对 这两种用具的熟练程度。但在几何图形的包 茎纹样中,使用钢笔、划线笔都可。不论使 用钢笔和毛笔都要求线条乌黑实在,防止断 茎、虚茎,以免影响感光。一般来说,对于 精细的几何图样,用钢笔可使线条更为精细 挺括。
4.块面:最近几年,根据国外同行的经 验,开发了用一种遮光条粘附在片基上,再 用刻刀划出所要求的块面大小和条纹的新技 术。这种方法节省时间,块面和条纹的轮廓 挺括清晰,而且易于保存,方便生产,避免 了用墨汁涂大块面时墨汁脱落的现象,省略
受了严格的考验。无论是手工或平网、圆 网,直接印花或拔染印花,都获得了良好的 印制效果,大块面花形色泽均勻,色光纯 亮,而细茎线条清晰,渗透较好,得色量与 PA—40相似。放样的全部印花绸质量均为 —等品,受到了厂方一致的肯定。
5、结语
国产瓜尔豆胶是我国植物种籽胶的主要 品种之一,瓜尔豆胶制备印花糊料的研究,采用理想的制造工艺可以加工成 适用于真丝绸筛网印花的糊料。我们所研制 的瓜尔豆胶糊料产品,其性能及印制效果都 达到或接近国外同类产品,为我国从植物种 籽胶制造真丝绸渗透用糊料填补了空白。
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