全面講解:印花糊料性能的測試方法
印花糊料是指在色漿中起增稠作用的高分子化合物,能分散在水中,制成具有一定濃度的、稠厚的膠體溶液。在紡織品實(shí)際印花加工工序中,糊料是把印花色漿中的染料和化學(xué)品傳遞到織物上去的載體,是印花色漿的主要成分。盡管影響印花質(zhì)量的因素是多方面的,但印花糊料的性質(zhì)在很大程度上決定了織物的最終印花效果,是影響印制效果的關(guān)鍵因素。
一、印花糊料的作用及性能要求
1、印花糊料在印花加工中的作用
在紡織品印花中,印花糊料的性能直接影響印花產(chǎn)品的質(zhì)量,其在印花工藝過程中的作用主要有:
(1)做印花增稠劑;
(2)做印花色漿中的分散介質(zhì)和稀釋劑;
(3)做染料和助劑的傳遞劑,起載體作用;
(4)起粘著劑的作用;
(5)作為汽蒸時(shí)的吸濕劑;
(6)做印花色漿的穩(wěn)定劑和延緩色漿中各組分彼此間相互作用的保護(hù)膠體;
(7)做印花后或軋染地色后烘干過程中抗泳移作用的勻染劑。
2、印花工序?qū)τ』ê系男阅芤?/span>
在實(shí)際印花生產(chǎn)加工中,為獲得良好的印制效果,確?;y輪廓清晰,既印透又不滲化,糊料必須滿足以下性能要求:
(1)具有一定的粘著力、流變性、可塑性、角變性和抗稀釋性;
(2)良好的浸潤性能;
(3)一定的物理和化學(xué)穩(wěn)定性;
(4)均勻一致性;
(5)糊料本身不能具有色素或略有色素;
(6)良好的染料傳遞性能;
(7)一定的壓透性和成膜性;
(8)一定的吸濕能力;
(9)不易起泡或易于消泡;
(10)良好的易洗滌性;
(11)較高的成糊率。因此,一款性能優(yōu)秀的印花糊料,常從粘度、流變性、化學(xué)穩(wěn)定性等多方面去評(píng)價(jià)。
二、印花糊料性能的測試方法
1、粘度測試方法
流體在流動(dòng)時(shí),在其分子間產(chǎn)生內(nèi)摩擦的性質(zhì),稱為流體的粘性,用粘度表示粘性大小。印花糊料需具有一定粘度,以部分抵消因織物的毛細(xì)管效應(yīng)而引起的滲化,保證花紋輪廓清晰,粘度太大會(huì)造成色漿刮印不勻從而使印花圖案染色不勻;粘度太低會(huì)發(fā)生淌漿等現(xiàn)象,從而出現(xiàn)花形輪廓不清楚、花紋不細(xì)致、顏色之間相互滲透等現(xiàn)象。
(1)測試原理:當(dāng)轉(zhuǎn)子在糊料中旋轉(zhuǎn)時(shí),轉(zhuǎn)子會(huì)受到糊料的粘性力矩作用,如果旋轉(zhuǎn)速度等條件相同,那么力矩越大則粘度越大,所以測力矩即可得出流體的粘度。
(2)操作方法:取一定量的印花糊料裝入燒杯內(nèi),將粘度計(jì)轉(zhuǎn)子懸垂插入燒杯內(nèi)的糊料中,轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子,在一定的轉(zhuǎn)速下測出粘度值。
(3)結(jié)果評(píng)價(jià):該方法是一種定量測試方法,采用儀器讀數(shù),讀數(shù)越高則印花糊料粘度越大,反之,越小。
(4)方法特點(diǎn):該法所測得結(jié)果直觀簡潔、準(zhǔn)確性高、測試快速、對(duì)糊料適應(yīng)性廣。
2、PVI值測試方法
PVI值是印花粘度指數(shù)的簡稱,是衡量糊料及色漿流變性能的重要參數(shù)指標(biāo),PVI值較大的糊料在剪切速率變化時(shí),粘度變化相對(duì)較小,從而織物印花效果的均勻性、重現(xiàn)性較好;相反,PVI值較小的糊料,隨著印花工序的進(jìn)行、剪切速率的變化,粘度變化較大,織物印花效果的均勻性、重現(xiàn)性降低。
(1)測試原理:測試原理與粘度的測試類似,糊料在不同轉(zhuǎn)速下所測得的粘度不同,PVI值通過測定同一糊料在相差10倍的剪切速率條件下所測得的粘度比值來反映糊料的流變性,通常印花糊料的PVI值在0.1-1范圍內(nèi)。
(2)操作方法:PVI值的測定方法與粘度的測定方法類似,分別采用粘度計(jì)測定糊料在n轉(zhuǎn)速下的粘度與10n轉(zhuǎn)速下的粘度即為該糊料的PVI值。
圖片
其中:μn為糊料在n轉(zhuǎn)速下的粘度;μ10n為糊料在10n轉(zhuǎn)速下的粘度。
(3)結(jié)果評(píng)價(jià):PVI值較大的糊料,在剪切速率發(fā)生變化時(shí),粘度變化較小,可獲得較為一致的印制效果;相反,PVI值較小的原糊,隨印花車速變化,粘度變化顯著,印制效果不易控制。
(4)方法特點(diǎn):該方法所測定結(jié)果客觀,較快速、準(zhǔn)確,對(duì)糊料無選擇性。
3、化學(xué)相容性測試方法
糊料的化學(xué)相容性是指在糊料中加入其他化學(xué)品后,糊料所能保持的穩(wěn)定性。糊料在后續(xù)印染加工工序中除了要和各種染料混合外,還可能會(huì)和助溶劑、固色劑、色光保護(hù)劑等助劑混合使用,這些助劑的存在可能會(huì)對(duì)糊料的性能產(chǎn)生一定的影響,因此,糊料的化學(xué)相容性也是糊料性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
(1)測試原理:通過測試印染加工中常見的酸、堿、鹽及有機(jī)試劑與所配制的糊料的反應(yīng)性能,考察它們對(duì)糊料性能變化的影響,從而評(píng)價(jià)糊料本身的化學(xué)相容性好壞。
(2)操作方法:將印染加工中常見的酸、堿、鹽及有機(jī)試劑溶液參考其常規(guī)用量,取一個(gè)較低值,分別加入到糊料中,通過目測及儀器測定,考察加入前后糊料基本性狀及粘度變化。
(3)結(jié)果評(píng)價(jià):目測對(duì)比糊料在化學(xué)物質(zhì)添加前后是否有分層、析水、凝聚等明顯變化現(xiàn)象,以便快速判定糊料是否已變質(zhì);而即使沒有出現(xiàn)這些明顯變化現(xiàn)象,也不代表糊料與試劑的化學(xué)相容性好,還需要用粘度計(jì)測定化學(xué)物質(zhì)添加前后的粘度變化,粘度變化的百分率越小,則該糊料的化學(xué)相容性越好。
(4)方法特點(diǎn):該方法并不復(fù)雜,但需考慮的因素較多,印染加工中常見的酸、堿、鹽及有機(jī)試劑有近20種,因此,測試較繁雜,耗時(shí)較長。
4、抱水性測試方法
糊料的抱水性是指糊料對(duì)水分的抱合能力。如果糊料的抱水性過差,那么在織物的毛細(xì)管效應(yīng)作用下,會(huì)由這些水分滲化造成染料泳移,隨水分滲化,從而導(dǎo)致印花花紋輪廓不清、花樣模糊等疵病。
(1)測試原理:在制糊過程中,由于分子間引力形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)裹著大量的水分。這些網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)裹著的水分是糊料結(jié)構(gòu)中的水分,在織物上不會(huì)滲出,但如果糊料高分子形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)裹不住水分,在濾紙的毛細(xì)管效應(yīng)作用下,部分水分便會(huì)滲透到濾紙上,在濾紙上留下水痕。
(2)操作方法:將畫有插入線標(biāo)記的定性濾紙(1cm寬)插入糊料內(nèi),使糊料上表面與刻度線一致,30min后記錄水分沿濾紙上升的高度(cm)。
(3)結(jié)果評(píng)價(jià):濾紙上水痕上升的高度越高,說明水分越易從糊料中脫離,糊料的抱水性就越差。
(4)方法特點(diǎn):該測試方法操作簡單,但結(jié)果重現(xiàn)性不是很好,一般需進(jìn)行3-5次測試,結(jié)果取平均值。
5、耐稀釋性測試方法
糊料的耐稀釋性是指糊料在加入蒸餾水稀釋過程中保持原有性質(zhì)的能力。糊料在調(diào)制色漿及使用過程中,往往需要加入其他液體性試劑或被水溶液稀釋,如果糊料的耐稀釋性不好,則將直接影響到花紋的印制效果,通常用粘度保留率來表示。
(1)測試原理:糊料在加入液體性試劑或水溶液被稀釋后,其粘度會(huì)發(fā)生變化,通過分析糊料在稀釋前后的粘度變化來評(píng)價(jià)糊料的耐稀釋性。
(2)操作方法:取待測的糊料加入一定量的蒸餾水,充分?jǐn)嚢杈鶆颍儆谜扯扔?jì)分別測定糊料稀釋前后的粘度。
(3)結(jié)果評(píng)價(jià):該方法是一種定量的測試方法,粘度保留率越大,則表示糊料的耐稀釋性越好。
圖片
其中:μ0為糊料稀釋前的粘度;μ1為糊料稀釋后的粘度。
(4)方法特點(diǎn):該方法操作簡單、結(jié)果客觀、準(zhǔn)確,所測結(jié)果與所加入的蒸餾水的質(zhì)量呈線性關(guān)系。
6、耐儲(chǔ)存穩(wěn)定性測試方法
耐儲(chǔ)存穩(wěn)定性是指糊料在長時(shí)間的儲(chǔ)存或放置過程中保持其原有性質(zhì)的能力。在實(shí)際生產(chǎn)加工過程中,印花糊料在制成糊料后,可能不會(huì)立即被用于配制色漿或印花,所以要求糊料具有一定的儲(chǔ)存穩(wěn)定性,性能不能較大變化。
(1)測試原理:糊料在存儲(chǔ)、放置過程中,因溫度變化、空氣氧化、水分揮發(fā)等多重因素影響,性質(zhì)可能會(huì)發(fā)生變化,通過對(duì)比糊料隨時(shí)間的變化趨勢來評(píng)價(jià)糊料的耐儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
(2)操作方法:將糊料在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件(溫度20℃,濕度60%)下存放一定時(shí)間,每隔一定時(shí)間測定一次糊料的粘度。
(3)結(jié)果評(píng)價(jià):通常,一般測定7天的糊料粘度變化,每隔24小時(shí)測定一次,糊料7天的粘度離散度越大,表明糊料的儲(chǔ)存穩(wěn)定性越差。
(4)方法特點(diǎn):該方法操作簡單,結(jié)果直觀,但耗時(shí)較長。
7、皮膜強(qiáng)度測試方法
皮膜強(qiáng)度是指糊料在印花織物表面留下的一層膜狀表面的強(qiáng)度。印花織物在烘干后可能會(huì)發(fā)生糊料由于布面相互摩擦而脫落以及在未印花部位造成沾色等現(xiàn)象,所以要求糊料烘干后能在織物表面形成具有一定耐磨性、彈性的表層,并且在經(jīng)受折疊、摩擦后,不會(huì)造成織物間的粘結(jié)及對(duì)導(dǎo)輥粘連,不會(huì)從織物上龜裂、飛揚(yáng)、剝落。
(1)測試原理:通過模仿印花織物在加工過程中可能受到的折皺、摩擦、翻轉(zhuǎn)等機(jī)械作用,來測試花型上糊料的完整性。
(2)操作方法:將糊料配制一定量的印花色漿,對(duì)織物進(jìn)行印花加工,然后將織物放入烘箱中烘干,再對(duì)織物進(jìn)行干摩擦牢度的測試,干摩擦牢度測試方法參考GB/T 3920-2008《紡織品色牢度試驗(yàn)?zāi)湍Σ辽味取贰?/span>
(3)結(jié)果評(píng)價(jià):通過參照比色卡得出織物的干摩擦牢度來表征糊料的皮膜強(qiáng)度,5級(jí)為最好,1級(jí)為最差。
(4)方法特點(diǎn):該方法操具有一定的主觀性,易受到測試者本人的專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的影響。
8、與染料反應(yīng)性測試方法
在印花色漿中糊料和染料是必不可少的,因此,糊料不能與染料發(fā)生任何作用或反應(yīng),否則會(huì)對(duì)染料的色光及其與織物的反應(yīng)性能產(chǎn)生重要影響,從而影響整體印花質(zhì)量,在評(píng)價(jià)糊料性能時(shí),經(jīng)常將其與染料的反應(yīng)性單獨(dú)考慮。
(1)測試原理:使用薄層層析法,使糊料與染料的混合物中各組分分離,由于混合物中各組分在溶劑中的溶解度以及吸附劑對(duì)它們的吸附能力的差異,最終糊料會(huì)被分離成一系列斑點(diǎn),原點(diǎn)上色越淺,則證明糊料與染料的反應(yīng)程度越低。通過判斷原點(diǎn)上色的深淺來測定糊料與染料的反應(yīng)性。
(2)操作方法:將水、乙酸乙酯、正丙醇、異丁醇按一定的比例配制展開劑溶液,將色漿置于沸水浴中加熱、攪拌,使染料和糊料充分反應(yīng)一段時(shí)間,然后用毛細(xì)管在硅膠層析板上點(diǎn)樣;點(diǎn)樣后放在預(yù)先經(jīng)展開劑飽和蒸汽平衡處理的層析缸里展開,當(dāng)展開劑上升到一定高度時(shí),將層析板取出,觀測原點(diǎn)上色的深淺。
(3)結(jié)果評(píng)價(jià):該方法是一種定性的測試方法,通過對(duì)比原點(diǎn)上色澤的深淺,定性評(píng)估糊料與活性染料的反應(yīng)性,若原點(diǎn)沒有色澤,則糊料與活性染料沒有反應(yīng);而糊料與活性染料的反應(yīng)性越大,原點(diǎn)的色澤越深。
(4)方法特點(diǎn):該方法結(jié)果較直觀,但操作較為繁瑣,操作過程及結(jié)果有受人為因素影響的可能。