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聚丙烯酸钠/CMC复合糊料的制备及其印花性能

海藻酸钠由于其得色量高、脱糊率高等优点,一直被作为活性染料直接印花的主要印花糊料。但伴随着印染技术的不断革新及人们对纺织品印花质量的要求越来越高,由于海藻酸钠原糊存在流变性差且不耐强酸碱等自身缺点,并且近年来受供求关系的影响,价格不断上涨,较大地限制了海藻酸钠的应用和发展。寻求一种性能好,价格便宜的新型糊料来替代海藻酸钠用于活性染料印花已经成为印染行业亟待解决的问题。

近年来,经过国内外研究人员的不断努力,开发了一批可用于活性染料印花的海藻酸钠替代品,主要可以分为两大类:改性天然高分子(如:羧甲基纤维素、羧甲基淀粉、改性瓜尔胶等)和合成糊料(如:聚丙烯酸盐等)。但单一的替代糊料自身存在各种不同的缺点,无法完全实现取代海藻酸钠,应用效果不理想,例如羧甲基纤维素虽然成糊率高、成本低廉,但是它的性能受到取代度的影响,低取代度的羧甲基纤维素(一般为0.6~0.8)不适合用于活性染料印花,这是因为低取代度的羧甲基纤维素分子上仍然含有大量羟基,易与活性染料分子上的活性基发生反应,影响染料上染织物,而高取代度的产品制备工艺不成熟,且成本较高。

本实验以过硫酸铵为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,以丙烯酸和低取代度的羧甲基纤维素为原料,通过聚合反应,制备聚丙烯酸钠/CMC复合型糊料,以期能取代海藻酶钠用于活性染料印花。

结论

a)聚丙烯酸/CMC复合糊料的制备最佳工艺为:m(CMC):m(AA)=1:9,单体浓度为10%,丙烯酸单体的中和度为70%,引发剂的用量占单体的0.5%,交联剂的用量占单体的0.2%,反应温度为60℃,反应时间为2 h。以上各个因素均对复合糊料原糊的粘度与抱水性影响较大,而复合糊料原糊的PVI值的主要影响因素有:单体的浓度、丙烯酸的中和度及交联剂用量。

b)制备的复合型糊料的储存稳定性均有所提升,且聚丙烯酸/CMC复合糊料储存稳定性优于复合糊料的提纯物,与海藻酸钠相近。而制备的复合糊料及其提纯物的化学相容性较原料CMC有所降低,这是由于阴离子增多,电解质效应明显,但复合糊料与其提纯物的化学相容性接近,则制备的复合糊料可以不经过提纯直接应用。

c)制备的复合型糊料原糊的抱水性、PVI和粘度较原羧甲基纤维素均有所提高,且各项性能均于海藻酸钠,制备的复合型糊料可用于活性染料印花。

d)对比原CMC与复合糊料的提纯物的红外谱图,糊料复合之后,3 400 cm 处-OH的特征峰向低波数方向移动且变得尖锐,在2 922 cm处的亚甲基峰明显增强,证明糊料通过复合可以减少CMC上一定量的羟基。而且,1 060 cm 处的醚键和1 550 cm 处的COO-吸收峰的强度均比原CMC有所增强,证明制备的复合糊料,也可以增加原CMC的羧基含量,测得原CMC羟基含量为4.05%,复合糊料提纯物的羧基含量为8.97%。

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