瓜爾膠源于植物的種子。世界上約75—80%的此類(lèi)植物生長(zhǎng)于印度西北部,其余多數(shù)生長(zhǎng)于巴基斯坦與印度接壤處。盡管此類(lèi)植物在印度已有幾千年的栽培史,但收成的好壞受天氣影響較大。原來(lái)瓜爾膠主要用于牲畜飼料,少量亦用于人類(lèi)食品。現(xiàn)在主要用于各種工業(yè)生產(chǎn)。
一、瓜爾膠的加工過(guò)程
瓜爾膠是高分子量的多糖類(lèi)聚合物,是瓜爾豆的主要成分。瓜爾豆主要有三部分組成:種子殼14—17%,胚胎43—47%,胚乳35—42%。瓜爾膠由胚乳加工而來(lái)。
紡織印花糊料所用種子膠包括瓜爾膠,主要經(jīng)過(guò)兩個(gè)加工過(guò)程。一是種子胚乳與外殼和胚胎的分離;二是通過(guò)化學(xué)改性以適合于不同的印花工藝,特別是不同的染料。
1 瓜爾膠的分離
瓜爾膠從料倉(cāng)經(jīng)過(guò)篩網(wǎng),去除雜質(zhì),再經(jīng)過(guò)碾磨機(jī),去除胚胎部分(這部分含有大量的蛋白質(zhì),可作牲畜的飼料,也可作人類(lèi)食品),剩余部分經(jīng)過(guò)加熱(約在105℃下加熱5至8分鐘),再經(jīng)過(guò)剝離設(shè)備去除外殼,而所得胚乳再經(jīng)碾磨、過(guò)篩,最后胚乳純度達(dá)到90—98%。粉碎后的胚乳純度以及顆粒粒徑的大小決定了瓜爾膠的一些質(zhì)量。低純度且顆粒大增加塞網(wǎng)的可能性。羅地亞生產(chǎn)的用于絲綢印花的瓜爾膠純度在98%以上,顆粒粒徑<5.3μ。
2 瓜爾膠的性質(zhì)與化學(xué)改性
(1)瓜爾膠的化學(xué)結(jié)構(gòu)是帶有支鏈的聚合物,在由甘露糖經(jīng)過(guò)β—1,4苷鍵相連而成的骨架上帶有半乳糖支鏈。在瓜爾膠中,甘露糖與半乳糖之比約2:1。它的主鏈與纖維素結(jié)構(gòu)相比非常相似。不過(guò)瓜爾膠上主鏈羥基的位置是順式,而纖維素是反式。這意味著瓜爾膠的羥基之間的作用力比纖維素的羥基要大。這樣的結(jié)構(gòu)決定了它在水中的性質(zhì)介于球型膠(支鏈淀粉)和線(xiàn)型膠(纖維素)之間,賦予它特殊的性質(zhì)和用于。與刺槐豆膠相比,瓜爾膠水溶性比較好,這是由于瓜爾膠的側(cè)鏈比刺槐豆膠多,側(cè)鏈分子間不易締合,所以在冷水中容易溶解,在熱水中更易溶解。以羅地亞公司的瓜爾膠為例,在改性前粘度特性為1%的固含量,完全溶解后粘度為3500—5000cps(25℃,Brookfied,20rpm)。此外也有高粘度7500cps的瓜爾膠和100到1000cps的瓜爾膠。
。2)瓜爾膠的衍生物
瓜爾膠的改性有兩種工藝,一種是半干法工藝,另一種懸浮法工藝。前者的原料可以是碎粒狀和粉末狀的瓜爾膠,后者只能用粉末狀的。這些改性的辦法大致有:
聚合度降解——酶解、氧化、熱解、水解都可以,以控制鏈的長(zhǎng)短來(lái)調(diào)節(jié)產(chǎn)品的粘度和流變性能;
分散法——硼酸鈉和乙二醛;
醚化反應(yīng)——羧甲基,陽(yáng)離子法;
酯化反應(yīng)——磷酸法。
不同的改性方式對(duì)于瓜爾膠使用有重要影響。比如有報(bào)道說(shuō)在進(jìn)行氧化降解時(shí)加入甲酸改性的瓜爾膠,可用于棉的還原染料和滌綸的分散染料印花,有很高的得色率。如加入碳酸鈉,可用作棉的直接染料印花;而加入過(guò)硫酸銨,然后羧甲基化,則可用于棉的活性染料印花,得色量很高。
一般講羧甲基在瓜爾膠上的取代度大時(shí),改性的瓜爾膠不會(huì)與活性染料起反應(yīng),因此可用于活性染料印花。例如Meypro——Gum R 600的取代度為1.7,它可作活性染料的印花糊料。
二、種子膠與印花糊料的應(yīng)用
以羅地亞公司生產(chǎn)的HITEX PS—8真絲印花糊料為例:
印花黏度指數(shù)(PVI)值為0.7;
抱水性能為0.3cm/45min(萃取法用分光光度計(jì)測(cè)得染料轉(zhuǎn)移率>91%);
優(yōu)越的脫糊性,脫糊率達(dá)90%以上;
滲透性好(測(cè)印花布料正反面的h/s值,反面的K/s值與正面的K/s值之比0.9);
透網(wǎng)性接近1.05,圖案具有良好的輪廓清晰度;
與還原劑、染化料相容性好(與雕白塊、氯化亞錫、防染鹽等相混后的黏度變化小,有很高的儲(chǔ)存穩(wěn)定性)。
HITEX PS—8的應(yīng)用實(shí)例
(1)原糊 HITEX PS—8冷水制糊,8%濃度,靜置約12小時(shí),PH約為6—7,黏度為35000cps。
。2)色漿
酸性染料 X% 六偏磷酸鈉 0.5%
原糊 70% 水 29.5%
。ㄈ缧枰杉尤肽蛩、滲透劑等)
。3)圓筒蒸化 0.7kg/cm2/40min
。4)水洗固色 50℃/30min
來(lái)源:印染在線(xiàn)
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