1 前言 印花技術的不斷發展,對印花色漿,特別是印花糊料提出了更高的要求。僅使用海藻酸鈉和淀粉糊料已遠遠不能滿足高質量的印花要求。并且近年來,由于海洋污染,導致海藻產量下降,海藻酸鈉資源緊張,價格日趨上漲,而中國近年的“三農問題”、退耕還林等政策使得農作物價格上漲,直接影響到了淀粉的價格。這兩種糊料價格的大幅上漲,使印花成本不斷提高,直接影響生產廠家的經濟效益。因此,尋找海藻酸鈉和淀粉的理想替代品,不但可以改善印花性能,也可以降低生產成本。
2 瓜爾膠的研究和應用范圍 2.1 瓜爾膠的結構與性質 瓜爾膠(Guar gum)是從廣泛種植于印巴次大陸的一種豆科植物——瓜爾豆中提取的一種高純化多糖,就分子結構來說,它是一種非離子多糖,屬半乳甘露聚糖,是目前已知的水溶性最好的天然高分子化合物之一。瓜爾膠最大的特點就是它與纖維素的結構非常相似,這種相似性使它對纖維素有很強的親和性,稱為直接性。其主要成分為半乳甘露聚糖,結構是由D-甘露糖通過β一1,4.糖苷鍵鏈接形成主鏈,在某些甘露糖上D一半乳糖通過a一1,6一糖苷鍵鏈接 形成側鏈而構成多分支的聚糖,通常半乳糖與甘露糖的摩爾比為1:2,由于瓜爾膠溶解速度慢,水不溶物含量高,粘度不易控制,因此需要對它進行化學改性,擴大其應用領域。 2.2 瓜爾膠的改性 盡管瓜爾膠具有很好的水溶性和增稠性,但是原粉瓜爾膠往往具有下述缺點: -不能快速溶漲和水合,溶解速度慢; -水不溶物含量高; -粘度不易控制; -易被微生物分解而不能長期保存。 這些缺點使瓜爾膠的應用受到很大限制,因此需要改變其理化特性,使其可廣泛應用。改性主要分為4 類: -官能團衍生改性。這類方法是基于瓜爾膠的糖單元上平均有3 個羥基,這3 個羥基在一定條件下可發生醚化、酯化或氧化反應, 生成醚、酯等衍生物。 -接枝聚合改性。該
3 瓜爾膠及其衍生物在紡織品印花中的應用 在紡織工業中印花糊料要求
4 瓜爾膠在纖維素纖維織物印花領域的研究前景 印花是紡織行業的一個重要分支,是一種局部染色,但不同于染色;印制效果與被印織物、印花方法和印花色漿有密切的關系,其中印花色漿中的糊料起著重要作用。 印花糊料是指加在印花色漿中能起到增稠作用的高分子化合物。中國的印花行業,棉織物和麻織物的印花多采用活性染料,與其相適用的印花糊料多選用海藻酸鈉和改性淀粉兩種糊料,而瓜爾膠糊料的應用卻始終未能大面積推廣,其原因是多方面的,其中最主要的就是以往的瓜爾膠糊料與海藻酸鈉和淀粉糊料在性能、資源分布以及成本上的差別。 海藻酸鈉是由海藻中的褐藻為原料,是制碘工業的主要副產品,經過化學處理,先提取褐藻酸,然后以堿中和而得。海洋中擁有豐富的褐藻資源,因此海藻酸鈉原料成本低廉,并且作為糊料具有印花易著色、得色量高、色澤鮮艷及印花后織物手感柔軟等特點,一直是棉、麻織物活性染料印花中最常用的糊料。 淀粉是天然的多糖類碳水化合物,具有多羥基醛或多羥基酮的結構,存在于某些植物的種子、果實或塊莖中,小麥和玉米等農作物就可以提供大量的淀粉。印花過程中,淀粉及其改性淀粉具有糊液流變性好、粘度低而穩定、可塑性好和成膜透明且比較強韌等特點,在印花領域被大量應用。但由于淀粉中含有大量的羥基,使得其結構與纖維素類似,極易與活性染料發生反應,在纖維素纖維織物的活性染料印花過程中,淀粉糊料與染料發生反應,導致轉移到織物上的染料減少,最終影響印花效果,因此,在纖維素纖維織物的活性染料印花中多采用改性后的淀粉。 由瓜爾膠及其衍生物制成的印花糊料較傳統的印花糊料具有以下優勢: -有良好的流變性,屬于假塑性流體,不易在刮刀口上粘結,印花性能好、印花刀疵較少。 -滲透性好、印花表面勻染性好。 -成糊率高、固含量較低、洗滌性好。 -保水性良好,用于疏水性纖 維織物的印花也不至于滲化。
5 結語 近年來,對瓜爾膠的研究取得了豐碩的成果。特別是隨著聚合物儀器分析水平的發展,使瓜爾膠的研究有了更為有力的手段,為瓜爾膠的應用開辟了更廣闊的途徑。但對瓜爾膠的研究是一個涉及到化學、物理、分析儀器、生物化學、醫藥化學、材料化學與工程等多學科具有創造性和開拓性的研究領域,需要各領域的專業人員共同努力,深入研究以期
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