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　　1 實(shí)驗(yàn)部分

　　1.1 材料與儀器

　　織物：純棉漂白平紋布，經(jīng)緯紗線密度為14.7 tex × 14.7 tex，經(jīng)緯密為287 根/10 cm×287根/10 cm。

　　藥品：印花糊料NDY，湖北達(dá)雅化工有限公司提供;丁醇(分析純)、吡啶(分析純)、海藻酸鈉 (SA)、碳酸氫鈉、防染鹽S、尿素;活性紅B.3BF，活性黃M-4GL，均為工業(yè)品，市購(gòu)。

　　儀器：NDJ-8S型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)，上海精密科學(xué)儀器有限公司;SF-600電腦測(cè)色配色儀，美國(guó)Datacolor 公司;JJ-1型精密增力電動(dòng)攪拌器，常州國(guó)華電器有限公司;B220型恒溫水浴鍋，上海亞榮生化儀器廠; 101AS型電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海索譜儀器有限公司; Y571B型摩擦牢度測(cè)試儀，溫州大榮紡織標(biāo)準(zhǔn)儀器廠。

　　1.2 原糊和色漿的制備

　　原糊制備：將NDY印花糊料和海藻酸鈉(SA) 分別與去離子水混合，用電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌約30 min，使其呈均勻透明狀，靜置過(guò)夜使糊料充分膨化。

　　色漿制備：具體方法見(jiàn)文獻(xiàn)[3]。色漿處方為：活性染料2%，尿素10%，防染鹽S 1%，碳酸氫鈉 2%，原糊50%，加去離子水至100%。

　　1.3 印花工藝

　　調(diào)漿一印花(手工)一烘干(60℃ )一汽蒸 (100～102℃ ，8 min)一冷水洗一熱水洗一皂煮(肥皂5 g/L，沸煮10 min)一熱水洗一冷水洗一烘干 (60℃ )。

　　1.4 測(cè) 試

　　1.4.1 基本性能測(cè)試

　　成糊率：分別配制不同濃度的原糊，采用NDJ. 8S型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)在15℃ 下測(cè)其黏度(轉(zhuǎn)速為 6 r/min，4號(hào)轉(zhuǎn)子)，并繪制出糊料的成糊率曲線。黏度和印花黏度指數(shù)(PVI值)測(cè)試：分別在15℃ 下測(cè)定3% 的原糊在不同轉(zhuǎn)速下的黏度。

　　PVI值=η6/ηo.6，其中η6和η0.6分別是轉(zhuǎn)速為6 r/min和0.6 r/min時(shí)的原糊黏度。

　　化學(xué)品對(duì)原糊黏度的影響：在50 g原糊中加入 25 mL去離子水，調(diào)勻后用數(shù)顯旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)測(cè)其黏度，作為參比的原始黏度。各另取50 g原糊，分別加入已配制好的一定濃度的化學(xué)助劑溶液，調(diào)勻并測(cè)其黏度(轉(zhuǎn)速為30 r/min，4號(hào)轉(zhuǎn)子)，繪制出原糊黏度隨化學(xué)助劑濃度的增大而變化的曲線。

　　抱水性測(cè)試：稱取原糊25 g，加入25 mL去離子水，攪拌均勻后將尺寸為10 cm×2 cm的劃有插入線標(biāo)記的定量濾紙插入糊1 cm處，使糊面與刻度線一致。記錄30 min后水上升的高度。

　　與活性染料的反應(yīng)性：測(cè)試方法見(jiàn)文獻(xiàn)[5]中的印花實(shí)驗(yàn)方法，分別對(duì)此糊料與活性紅B一3BF、活性黃M-4GL 2種活性染料的反應(yīng)性進(jìn)行測(cè)試。

　　1.4.2 印花性能測(cè)試

　　K/S值：分別用活性紅B.3BF、活性黃M.4GL與 2種糊料配制色漿，印花洗凈、烘干后用電子測(cè)色配色儀在D65光源、10。視場(chǎng)下測(cè)定印花織物正面的 K/S值。K/S值越大，得色越深。

　　滲透率：由印花織物反面與正面的K/S值之比表示，如式(1)所示。其值越高，滲透性越好。

　　式中：W 1為印花并烘干后織物的質(zhì)量;W2為洗凈后印花織物的質(zhì)量;W0為未印花織物的質(zhì)量。

　　印花織物色牢度：耐洗色牢度按GB/T 3921.3—1997《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)拖瓷�牢度：試�?yàn)3》制樣;耐摩擦牢度按GB/T 3920-1997《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ晾味取分茦樱�采用SF-600電腦測(cè)色配色儀進(jìn)行褪色牢度儀器評(píng)級(jí)。

　　2 結(jié)果與討論

　　2.1 原糊性能

　　2.1.1 原糊的成糊率曲線

　　圖1示出NDY和SA的成糊率曲線�？梢钥闯�，2種糊料的黏度都隨質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增大。在同樣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)下，NDY復(fù)合印花糊料的黏度幾乎是海藻酸鈉的3—1O倍，說(shuō)明NDY復(fù)合印花糊料的成糊率高于海藻酸鈉。NDY糊料中的組分A是由高黏度、高取代度的天然改性高分子組成，部分組分經(jīng)過(guò)化學(xué)交聯(lián)，由于分子間引力更易形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);PVP同時(shí)是良好的增稠劑，在加入后由于其與一COO一基團(tuán)的親和力，造成高分子之間的相互纏結(jié)，產(chǎn)生較高的黏度。SA糊料中的-COO-之間的相互排斥，使得大分子鏈之間不易形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此其成糊率比NDY要低。

　　2.1.2 流變性(PVI值)

　　印花原糊流變性的好壞對(duì)印花效果有很大的影響。PVI值是反映原糊流變性的重要指標(biāo)之一。

　　表1示出不同轉(zhuǎn)速下的黏度值及PVI值。

　　由表1可知，在相同的轉(zhuǎn)速下，NDY原糊的黏度比SA大很多。由PVI值可知，2種原糊均屬假塑性流體。NDY的PVI值比海藻酸鈉的要小，結(jié)構(gòu)黏度大，假塑性更明顯;NDY屬于部分組分化學(xué)交聯(lián)的混合物，而SA屬于非化學(xué)交聯(lián)型結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于分子上的陰離子基團(tuán)間的斥力，結(jié)構(gòu)黏度低。流變性能比NDY更接近牛頓流體。從理論止說(shuō);在相同的印花條件下，NDY比SA更適合印制線條、小花等精致花紋。

　　2.1.3 化學(xué)品對(duì)原糊黏度的影響

　　圖2示出3種化學(xué)品對(duì)原糊黏度的影響O可以看出，在加入相同的化學(xué)品時(shí)，NDY糊料黏度的變化幅度較大，NDY原糊隨防染鹽S、碳酸氫鈉、染料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，黏度均呈現(xiàn)不同程度的下降。特別是剛加入電解質(zhì)后，黏度變化很大，其后隨著用量的增加，黏度下降比較緩和，而海藻酸鈉隨用量的增加沒(méi)有明顯變化。這是因?yàn)?種化學(xué)品均為電解質(zhì)，NDY是復(fù)合改性淀粉糊料，改性后含有大量的親水性基團(tuán)，而PVP也是水溶性很強(qiáng)的高分子，加入電解質(zhì)后，分子問(wèn)的結(jié)合水被其奪取，減弱了糊料各組分與水分子之間的相互作用，引起黏度的變化;SA中雖有親水性基團(tuán)，但是其親水性比NDY 要差，分子間網(wǎng)裹的水分也少。在一定范圍內(nèi)，電解質(zhì)的量不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生較大影響，因此，NDY糊料對(duì)電解質(zhì)較敏感，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中要注意各種電解質(zhì)化學(xué)品的用量。

　　圖3示出尿素質(zhì)量分?jǐn)?shù)與原糊黏度關(guān)系曲線。由圖可知，隨著尿素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，NDY糊料和海藻酸鈉的黏度均沒(méi)有什么變化，即2種糊料對(duì)尿素的穩(wěn)定性好。尿素是非電解質(zhì)類(lèi)的有機(jī)化合物，不會(huì)大量奪取水分子，不會(huì)引起二者原糊黏度產(chǎn)生較大的波動(dòng)。

　　2.1.4 抱水性

　　對(duì)NDY和SA糊料的抱水性分別測(cè)試1O次，取平均值。NDY原糊中水上升的高度為0.25 cm，SA 原糊中水上升的高度為0.31 cm。NDY糊料的上升高度明顯低于海藻酸鈉糊料。這是因?yàn)楦叻肿又�間形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包裹了大量的水分形成了膠狀物，糊料A組分和B組分在改性中引入了大量親水的羧基和磺乙基基團(tuán)，并配入了具有很好水合能力的 PVP，較牢地網(wǎng)裹了大量水分，使其具備很好的抱水性能，SA的結(jié)構(gòu)黏度低，分子間包裹水分子的能力較差，所以NDY的抱水性要好于海藻酸鈉。

　　2.1.5 與活性染料的反應(yīng)性

　　NDY印花糊料分別與2種活性染料進(jìn)行反應(yīng)性測(cè)試，經(jīng)多次重復(fù)測(cè)試比較，脫糊率、手感均很好。說(shuō)明NDY糊料、SA糊料分別與活性紅B-3BF、活性黃M-4GL 2種活性染料基本不反應(yīng)。NDY糊料雖然以多糖類(lèi)化合物為主要成分，但是通過(guò)醚化改性反應(yīng)將活性較高的伯羥基陰離子化，加大了大分子鏈上的負(fù)電荷密度，很大程度上降低了糊料與活性染料反應(yīng)的可能性，這一點(diǎn)從最終印花的K/S值和滲透效果也可得到佐證;而SA分子中有大量的--CO0-阻止活性染料(陰離子型)與其反應(yīng)，其中雖含有羥基，但c2、c3位羥基上的空間位阻效應(yīng)，使之難與染料發(fā)生反應(yīng) ，所以二者均不與活性染料發(fā)生反應(yīng)。

　　2.2 印花性能

　　2.2.1 KIS值和滲透率

　　織物正面的K/S值越大，上色效果越好;滲透率越高，說(shuō)明色漿的印透性能越好。分別用活性紅 B一3BF、活性黃M-4GL 2種染料與NDY和SA配成色漿，然后印花，測(cè)得印花織物圖案處的K/S值和滲透率，如表2所示。

　　由表2可知，NDY色漿印花的K/S值與海藻酸鈉相近，而滲透率明顯高于海藻酸鈉。NDY的PVI 值約為0.28，而sA的PVI值約為0.59，前者假塑性更為明顯，觸變性大。在剪切應(yīng)力的作用下，黏度迅速降低，能更好地透過(guò)篩網(wǎng)向織物內(nèi)部滲透;而且 NDY中對(duì)主要成分的醚化增加了糊料對(duì)染料分子的排斥作用。此外，PVP分子中的內(nèi)酰胺結(jié)構(gòu)能與羥基、氨基、羧基形成結(jié)合，因此其與有機(jī)染料有很好的親和力，也可以與纖維結(jié)合，提高其染色的深度。

　　2.2.2 脫糊率與主觀評(píng)價(jià)

　　織物經(jīng)印花后，原糊作為印花色漿的增稠劑和傳遞染料的作用已經(jīng)完成，必須洗除附著在織物表面或內(nèi)部的糊料，否則會(huì)嚴(yán)重影響印花織物的手感。脫糊率越高，織物越柔軟，手感也就越好。表3示出糊料的脫糊率、印花后織物手感及輪廓清晰度的比較。

　　由表3可知，2種糊料的脫糊率均達(dá)到88% 以上，NDY糊料的脫糊率要低于海藻酸鈉糊料印花織物，主要是因?yàn)槠渲械腜VP與織物、糊料二者的親和力較強(qiáng)，致使脫除略難，所以手感方面海藻酸鈉也略好于NDY糊料;但印紋都很清晰，無(wú)滲化現(xiàn)象。這與NDY糊料的抱水性好有很大關(guān)系。

　　2.2.3 印花織物褪色色牢度

　　表4示出NDY和海藻酸鈉2種糊料配制的色漿印花后織物的耐摩擦牢度和耐皂洗牢度等級(jí)。由表可知，2種糊料配制的不同色漿印花的褪色色牢度相差不大，均達(dá)到4級(jí)以上，都有很好的褪色色牢度。2種染料均為活性染料，與纖維素上的官能團(tuán)具有很好的結(jié)合能力。另外，PVP與染料的絡(luò)合能力和成膜性能優(yōu)異，對(duì)染料也起到了很好的保護(hù)作用。

　　3 結(jié) 論

　　1)NDY印花糊料成糊率高，原糊抱水性好，流變性能優(yōu)異，不與活性染料發(fā)生反應(yīng)，具有明顯的假塑性特征，符合印花糊料的要求。

　　2)以3%的活性染料印花糊料NDY制備的色漿印花得色量高，印紋清晰，滲透性好，手感好，色牢度好，實(shí)際印花效果與海藻酸鈉相當(dāng)。

　　3)NDY糊料與SA糊料印花織物的色牢度相差不大，均達(dá)到4級(jí)以上。

　　通過(guò)天然高分子材料的改性復(fù)合制備的印花糊料，擁有良好的印花效果，部分性能甚至超過(guò)海藻酸鈉，只是在耐電解質(zhì)方面，SA要略好于NDY印花糊料，因此下一步的工作是調(diào)整復(fù)合物中各組分的配比，以及天然高分子材料的改性程度，使之具有較好的耐電解質(zhì)性能。