黄原胶是一种以碳水化合物为主要原料(如玉米淀粉)、经发酵工程 生产的一种微生物多糖,主要用于食品、医药、石油和日用品等领域, 具有重大商业价值。
分散染料直接印花在印花织物中占的比例很高,是目前主要印花手 段之一,直接印花用的糊料主要为天然的海藻酸钠类和淀粉类,以及丙 烯酸盐类等合成增稠剂。海藻酸钠价格日趋上涨且来源有限,丙烯酸类 增稠剂不能实现很好的生物可降解性,变性淀粉浆料脱糊性和手感不良, 因此,新型糊料的开发和应用是必要的。随着黄原胶工业的日益成熟, 在环保和价格等方面,黄原胶有着巨大的潜力替代生物难以降解的化学 糊料丙稀酸类和价格贵且来源受限的海藻酸钠类糊料。黄原胶作为生态 型的糊料在织物印花中的应用研究是一个新的探索,这方面的研究刚刚 起步,除了几篇工艺性实验论文外,未见其他相关的研究报道。
本文首先用黄原胶做糊料,进行了涤纶织物的印花实验,发现黄原 胶在一般的印花条件下透网得色率很低,但能提供良好的边缘清晰度。 为了研究黄原胶与其他种类糊料的协效性,将其与海藻酸钠、丙烯酸类 增稠剂,羧甲基淀粉、聚马来酸类增稠剂按照一定比例进行了复配。实 验发现,复合糊料的透网性比单纯的黄原胶糊料有所提高,而黄原胶对 海藻酸钠等近牛顿流体糊料,增粘作用明显,对丙稀酸类假塑性糊料,增粘作用不显著。但复配的效果都不能满足优良印花各方面性能的要求, 尤其在印花透网得色率方面。
为了探索黄原胶印花性能不良的原因,本文对黄原胶的流变性能进 行了研究。分别考察了其粘度、印花粘度指数、流变曲线、粘弹性、蠕 变和回复性能。结果表明,黄原胶具有良好的增稠作用,较大屈服应力; 明显的剪切变稀性。要将其作为印花糊料,既要利用其剪切变稀的特性, 又要尽量降低其屈服应力。
在了解了黄原胶的独特的流变性能之后,本文初步探讨了通过物理 化学方法对黄原胶流变性能的改变。实验发现适量的表面活性剂如渗透 剂的加入,可以使其的流动性增强,表面张力降低,印花透网性有所提 高,但色浆易渗化。进而,本文讨论了通过双氧水氧化的方法对黄原胶 进行改性。氧化过的黄原胶粘度有所降低,流动性得到改善,印花透网 得色量得到一定提高,而且抗渗化性未受影响。但与传统的印花糊料性 能相比,其得色量仍存在一定差距,达不到实际应用的要求。
印染行业是一个以满足人们生活需要以及满足人们对美的追求的行业,纺 织品印花技术在我国己经有古老而绵长的发展历史,早在六朝、唐宋时期就己 经有了生产印花罗裙的记载。据历史考证,现今常用的各种印花工艺如直接印 花、防拔染印花以及扎染、蜡染等纺织品印花工艺都源于中国。
聚酯纤维作为最重要的一类合成纤维,在国民生产生活中占有不可替代的 地位,在服装、家居、产业等多方面得到了广泛的应用0在服装、家居纺织品 的应用中,印花可以增加织物的美观实用性,并增加产品的附加价值。
据有关网上资料,全球每天印花织物产量达4000多万米,其中有一 半在亚洲生产,仅11%在北美生产,70%以上印花织物为棉或涤纶纤维织物或 者它们的混纺或者交织的多组分织物。涤纶分散染料直接印花是最近几十年发 展起来的。分散染料在高温下固色,提供了好的色牢度以及远远优于涂料印花 的手感。分散染料涤纶织物直接印花在印花织物中占的比例很高,是目前主要 印花手段之一,直接印花用的糊料主要为天然的海藻酸钠类和淀粉类,以及丙 烯酸盐类和聚乙二醇类等合成增稠剂。各种糊料在实际应用中都存在一定的缺 陷,如海藻酸钠类具有良好的应用性能,但对电解质敏感和来源有限,且价格 越来越高。淀粉类的脱糊率不良,导致产品手感不好和印花鲜艳度不够。丙烯 酸盐类合成增稠剂是目前应用最广的糊料之一,使用方便,性能优良,价格便 宜,但生物降解性不易达到环保的要求。因此,开发生态型的糊料替代合成增 稠剂,是目前印染工业发展的方向之一。另外,海藻酸钠由于目前其来源受到 一定程度的限制,加上其原材料向食品方向转移,因此价格较贵。近几年,海 藻酸钠替代品的开发应用成为印花行业中关注的重点。
黄原胶是一种以碳水化合物为主要原料(如玉米淀粉),经发酵工程生产的 一种微生物胞外多糖,国际上对与黄原胶的需求量每年以7%〜8%的速度增长, 主要用于食品、医药、石油和日用品等领域,具有重大商业价值。黄原胶作为 生态型的糊料在织物印花中的应用研究是一个新的探索,这方面的研究刚刚起 步,除了几篇工艺性实验论文[2,3]外,未见其他相关的研究报道。
通过生物发酵技术,黄原胶在欧洲己经大规模工业化生产。德国CHT公 司是以生产印花糊料而著名的国际跨国公司,黄原胶是该公司的产品之一,近 年来该公司一直致力于开发黄原胶作为糊料的涤纶分散染料直接印花技术。本 论文工作受该公司委托和德国学术交流中心(DAAD)基金会的资助,分别在中 国东华大学和德国劳特林根应用技术大学开展了这方面的研究工作,主要研究 黄原胶的流变性能、印花性能和改性后对印花性能的影响,探索其在涤纶织物 的分散染料直接印花中作为糊料应用的可能性,以开发出新型的生态性、经济型的印花糊料。