1　试验

　　1. 1　仪器及药品

　　仪器 　JJ21型电动搅拌器 ， NDJ24粘度计 ， 721分光光度计 ，磁棒式平网印花小样机

　　药品 　玉米淀粉 ，海藻酸钠 ，尿素 ，防染盐 S，活性染料 K22BP红 （以上均为工业用品 ） ；氯乙酸 ，无水乙醇 ，硝酸银 ，盐酸 ，浓硫酸 ，重铬酸钾 ，碳酸氢钠 ，氢氧化钠 （以上均为分析纯 ）织物 　15. 3 tex棉平布

　　1. 2　试验方法

　　1. 2. 1　羧甲基淀粉的制备

　　在三口烧瓶中加入一定量的玉米淀粉 ，用适量的乙醇作溶剂 ，搅拌 ，使淀粉充分分散 ，再加入一定量的氢氧化钠乙醇溶液 ；加热升至一定温度 ，碱化反应一定时间后 ，加入一定量的氯乙酸、乙醇溶液 ，在一定温度下 ，发生醚化反应 ；反应结束后 ，产物稍加冷却后抽滤 ，用 80 %乙醇洗涤 →抽滤 ，重复 4次 ，将洗液与母液合并 ，待滴定。洗涤后的固体加入乙醇 ，用盐酸中和 （ pH值 8～9 ） →抽滤 →80 %乙醇洗涤 →抽滤 →产物干燥粉碎 →产品

　　1. 2. 2　取代度测定

　　以 K2 C r2O7 作指示剂 ，用 AgNO3 标准溶液滴定母液和洗液的混合液 ，测定 C l-的含量；按下式计算取代度 （D S ） ：

　　1. 2. 3　印花性能测试

　　PV I值 　选择粘度计上适当的转子 ，分别测试转速为 6 r /m in和 60 r /m in下的粘度 ，计算 PV I （印花浆粘度指数 ）值：

　　PV I =η60/η6

　　水合性能测试 　参照文献的方法测试。

　　成糊率测试 　取不同量糊料 x g，制成 100 g原糊 ，加 30 %的水于原糊中 ，当刮印的花型不渗化时 ，糊料含量最低的原糊 ，即为该糊料的成糊率。

　　1. 2. 4　印花工艺及固色率测定

　　一相法直接印花

　　色浆组分 /%

　　活性染料 K22BP红 　　　　3

　　尿素 5

　　防染盐 S 1

　　原糊 60

　　N aHCO3 2

　　水 x

　　汽蒸温度 /℃ 100

　　汽蒸时间 /m in 7

　　烘燥后 ，称取两块重量相等的印有色浆的试样 ，一块经水洗、皂煮、水洗、烘干 ；另一块不经水洗、皂煮。用浓硫酸分别溶解两块印花试样和一块同样重量的白色试样 （印有不含染料的白浆 ） ，以白色试样的硫酸溶液作参比 ，分别测定两块试样的吸光度。

　　固色率 /% = A1/ A0 ×100

　　式中 ： A0 ———未经水洗、皂煮的印花试样 ；

　　A1 ———经水洗、皂煮、水洗后的印花试样。

　　2　结果与讨论

　　2. 1　NaOH用量对取代度的影响

　　表 1　NaO H用量对取代度的影响

　　NaOH∶Gl 取代度

　　3. 5∶1 0. 092

　　4. 0∶1 0. 100

　　4. 5∶1 0. 108

　　5. 0∶1 0. 190

　　5. 5∶1 0. 184

　　注 ： Gl （葡萄糖剩基 ） ∶氯乙酸 = 1 ∶2 ，溶剂为无水乙醇 ，碱化反应 30 ℃ ×1 h，醚化反应 70 ℃ ×4 h。

　　由表 1知 ，随 NaOH用量的增大 ，取代度先增大 ，后趋下降。在下示反应式中 ：

　　C6 H9O4- OH=== C6 H9O4- O-N a++ H2O

　　生成的碱化淀粉 ，即活化中心 ，是强碱弱酸盐 ，极易水解 ，因此 NaOH必须过量 ；当 NaOH用量过大时 ，溶液粘度增大 ，不利于氯乙酸的扩散 ，使取代度下降。

　　2. 2　溶剂中含水量对取代度的影响

　　将 N aOH溶解于乙醇与水的混合溶剂中 ，当乙醇与水的混合比不同时 ，会影响醚化反应的取代度 ，试验结果见表 2。

　　表 2　溶剂混合比对取代度的影响

　　水∶乙醇 （体积比 ） 取代度

　　0∶90 0. 188

　　5∶85 0. 288

　　10∶80 0. 393

　　15∶75 0. 440

　　20∶70 0. 354

　　由表 2知 ，乙醇中含有一定量的水 ，使醚化反应的取代度提高 ，但水量超过一定数量后 ，取代度反而下降。水可以使 NaOH完全溶解 ，使淀粉颗粒溶胀 ，有利于 NaOH与淀粉反应 ，但含水量过大 ，会使淀粉糊化、发粘 ，不利于氯乙酸向淀粉内部扩散 ，同时也不利于产品的回收。所以水的含量过大或过小 ，都不利于醚化反应进行。

　　2. 3　碱化反应温度对取代度的影响

　　随温度的升高 ，取代度逐渐增加 ， 35 ℃时达到最大 ，随后温度上升 ，取代度下降。碱化反应为放热反应 ，温度升高不利于碱化反应的进行。另一方面 ，任何反应都有一定的反应活化能 ，温度越高 ，活化分子的数量越多 ，反应速率越高。综合两方面的因素 ，碱化温度既不能太高 ，也不可太低。

　　2. 4　醚化反应温度对取代度的影响

　　较低温度时 ，随醚化温度的升高 ，取代度增大 ；温度大于 70 ℃，取代度下降。虽然温度提高

　　有利于醚化反应 ，但碱化反应为放热反应 ，而且是可逆反应。温度太高 ，活化中心减少 ，取代度也随之下降。此外 ，温度升高 ，使淀粉糊化 ，发粘 ，不利于氯乙酸分子的扩散、渗透 ，也会造成取代度下降。

　　2. 5　取代度对羧甲基淀粉原糊印花性能的影响

　　表 3　取代度对羧甲基淀粉原糊印花性能的影响

　　取代度 含固率/% PVI值 抱水性/ cm 固色率 /%

　　0. 29 12 0.23 2. 8 25. 8

　　0. 35 10 0.30 2. 5 32. 6

　　0. 40 9. 5 0.31 1. 8 41. 7

　　0. 46 8. 0 0.34 1. 3 48. 8

　　海藻酸钠 5. 0 0.58 0. 4 51. 2

　　成糊率用原糊的含固率来表示 ，原糊的含固率越低 ，原糊的成糊率越高。在保证原糊印花性能的条件下 ，成糊率越高 ，生产成本越低。由表 3知 ，原糊的成糊率、抱水性及 PV I值 ，都随取代度的提高而增加 ，其性能与海藻酸钠糊接近。目前 ，织物印花主要采用圆网印花设备 ，对 PV I值的要求介于滚筒印花和平网印花之间。试验表明 ，当取代度 > 0. 4 ，羧甲基淀粉可溶于水中 ，原糊的渗透性好 ，粘度和 PV I值能满足圆网印花的要求。

　　随取代度的提高 ，活性染料的固色率相应增大 ，与海藻酸钠的固色率接近。取代度增加 ，原糊的含固率下降 ，渗透性提高 ，染料与纤维的反应几率提高。

　　3　结论

　　3. 1　当 Gl ∶氯乙酸 ∶氢氧化钠的摩尔比为 1 ∶2 ∶5，溶剂采用乙醇与水的混合体积比为 1 ∶5，碱化温度为35℃、时间 1 h，醚化温度 70 ℃、时间 4 h，羧甲基淀粉的取代度达到最大。

　　3. 2　羧甲基淀粉的成糊率、抱水性、PVI值及固色率均随取代度的增加而提高。

　　3. 3　羧甲基淀粉的取代度大于 0. 4以后，其印花与海藻酸钠接近，可作为活性染料印花原糊。

来源：印染在线

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