การประยุกต์ใช้เซลลูโลสอีเธอร์เพสต์

1 บทนำ

นับตั้งแต่การถือกำเนิดของสีย้อมปฏิกิริยา โซเดียมอัลจิเนต (SA) ก็กลายมาเป็นวัสดุหลักสำหรับการพิมพ์สีย้อมปฏิกิริยาบนผ้าฝ้าย

โดยใช้สามประเภทเซลลูโลสอีเธอร์CMC, HEC และ HECMC ที่เตรียมไว้ในบทที่ 3 เป็นสารวางดั้งเดิม และนำไปใช้ในการพิมพ์สีย้อมปฏิกิริยาตามลำดับ

ดอกไม้ ทดสอบคุณสมบัติพื้นฐานและคุณสมบัติการพิมพ์ของแป้งทั้งสามชนิดและเปรียบเทียบกับ SA และทดสอบเส้นใยทั้งสามชนิด

คุณสมบัติของการพิมพ์ของวิตามินอีเธอร์

2. ส่วนการทดลอง

วัสดุทดสอบและยา

วัตถุดิบและยาที่ใช้ในการทดสอบ ได้แก่ ผ้าพิมพ์สีรีแอคทีฟซึ่งได้แก่ การลดขนาดและการกลั่น เป็นต้น

ชุดผ้าทอพื้นฝ้ายบริสุทธิ์ผ่านการบำบัดล่วงหน้า ความหนาแน่น 60/10ซม.×50/10ซม. เส้นด้ายทอ 21เท็กซ์×21เท็กซ์

การเตรียมแป้งพิมพ์และแป้งสี

การเตรียมพิมพ์แปะ

สำหรับสารตั้งต้น 4 ชนิด ได้แก่ SA, CMC, HEC และ HECMC ตามอัตราส่วนของปริมาณของแข็งที่แตกต่างกัน ภายใต้เงื่อนไขการกวน

จากนั้นค่อยๆ เติมส่วนผสมลงในน้ำ คนต่อไปสักพักจนส่วนผสมเริ่มเป็นเนื้อเดียวกันและใส หยุดคนแล้ววางลงบนเตา

ในแก้ว ทิ้งไว้ข้ามคืน

การเตรียมพิมพ์แปะ

ละลายยูเรียและเกลือป้องกันการย้อมสี S ด้วยน้ำปริมาณเล็กน้อยก่อน จากนั้นเติมสีย้อมปฏิกิริยาที่ละลายในน้ำลงไป จากนั้นให้ความร้อนและคนให้เข้ากันในอ่างน้ำอุ่น

หลังจากคนไประยะหนึ่งแล้ว ให้เติมน้ำสีที่กรองแล้วลงในส่วนผสมเดิม คนให้เข้ากัน เติมสารละลายลงไปจนกว่าจะเริ่มพิมพ์

โซเดียมไบคาร์บอเนตคุณภาพดี สูตรของสีคือ สีย้อมรีแอคทีฟ 3%, สีย้อมดั้งเดิม 80% (เนื้อแข็ง 3%), โซเดียมไบคาร์บอเนต 3%

เกลือป้องกันการปนเปื้อน S อยู่ที่ 2%, ยูเรีย 5% และสุดท้ายเติมน้ำ 100%

กระบวนการพิมพ์

กระบวนการพิมพ์สีรีแอคทีฟผ้าฝ้าย: การเตรียมแป้งพิมพ์ → การพิมพ์แถบแม่เหล็ก (ที่อุณหภูมิห้องและความดัน พิมพ์ 3 ครั้ง) → การอบแห้ง (105℃ 10 นาที) → การนึ่ง (105±2℃ 10 นาที) → การซักด้วยน้ำเย็น → การซักด้วยน้ำร้อน (80℃) → การต้มสบู่ (เกล็ดสบู่ 3g/L,

100℃, 10 นาที) → การล้างด้วยน้ำร้อน (80℃) → การล้างด้วยน้ำเย็น → การอบแห้ง (60℃)

การทดสอบประสิทธิภาพเบื้องต้นของน้ำยาสูตรดั้งเดิม

ทดสอบอัตราการวาง

เตรียมน้ำยา SA, CMC, HEC และ HECMC สี่ชนิดที่มีปริมาณของแข็งต่างกัน และ Brookfield DV-Ⅱ

ความหนืดของเพสต์แต่ละชนิดที่มีปริมาณของแข็งต่างกันจะถูกทดสอบด้วยเครื่องวัดความหนืด และเส้นโค้งการเปลี่ยนแปลงของความหนืดตามความเข้มข้นคืออัตราการก่อตัวของเพสต์ของเพสต์

เส้นโค้ง

ดัชนีความหนืดของรีโอโลยีและการพิมพ์

รีโอโลยี: รีโอมิเตอร์แบบหมุน MCR301 ถูกใช้เพื่อวัดความหนืด (η) ของเพสต์เดิมที่อัตราเฉือนที่แตกต่างกัน

เส้นโค้งการเปลี่ยนแปลงของอัตราเฉือนคือเส้นโค้งรีโอโลยี

ดัชนีความหนืดในการพิมพ์: ดัชนีความหนืดในการพิมพ์แสดงโดย PVI, PVI = η60/η6 โดยที่ η60 และ η6 ตามลำดับ

ความหนืดของแป้งเดิมวัดด้วยเครื่องวัดความหนืด Brookfield DV-II ที่ความเร็วโรเตอร์เท่ากันที่ 60r/min และ 6r/min

การทดสอบการกักเก็บน้ำ

ชั่งส่วนผสมเดิม 25 กรัมลงในบีกเกอร์ขนาด 80 มล. แล้วค่อยๆ เติมน้ำกลั่น 25 มล. ลงไปขณะคนเพื่อให้เข้ากัน

ผสมให้เข้ากัน นำกระดาษกรองเชิงปริมาณขนาด 10×10 ซม. ยาว×1 ซม. ทำเครื่องหมายที่ปลายด้านหนึ่งของกระดาษกรองด้วยเส้นมาตราส่วน จากนั้นสอดปลายที่ทำเครื่องหมายไว้ลงในส่วนผสม ให้เส้นมาตราส่วนตรงกับพื้นผิวของส่วนผสม จากนั้นเริ่มจับเวลาหลังจากใส่กระดาษกรองเข้าไป และบันทึกลงบนกระดาษกรองหลังจากผ่านไป 30 นาที

ความสูงที่ความชื้นเพิ่มขึ้น

4 การทดสอบความเข้ากันได้ของสารเคมี

สำหรับการพิมพ์ด้วยสีย้อมรีแอคทีฟ ให้ทดสอบความเข้ากันได้ของสีย้อมดั้งเดิมและสีย้อมอื่นๆ ที่เติมลงในสีย้อมพิมพ์

นั่นคือความเข้ากันได้ระหว่างเพสต์เดิมกับส่วนประกอบทั้งสามชนิด (ยูเรีย โซเดียมไบคาร์บอเนต และเกลือป้องกันการย้อมสี S) ขั้นตอนการทดสอบเฉพาะมีดังนี้:

(1) เพื่อทดสอบความหนืดอ้างอิงของแป้งพิมพ์เดิม ให้เติมน้ำกลั่น 25 มิลลิลิตรลงในแป้งพิมพ์เดิม 50 กรัม คนให้เข้ากัน แล้วจึงวัดความหนืด

ใช้ค่าความหนืดที่ได้เป็นค่าความหนืดอ้างอิง

(2) เพื่อทดสอบความหนืดของส่วนผสมเดิมหลังจากเติมส่วนผสมต่างๆ (ยูเรีย โซเดียมไบคาร์บอเนต และเกลือป้องกันคราบ S) ให้ใส่ส่วนผสมที่เตรียมไว้ 15%

สารละลายยูเรีย (เศษส่วนมวล) สารละลายเกลือป้องกันการย้อมสี 3% S (เศษส่วนมวล) และสารละลายโซเดียมไบคาร์บอเนต 6% (เศษส่วนมวล)

เติม 25 มล. ลงในส่วนผสมเดิม 50 กรัม ตามลำดับ คนให้เข้ากันแล้วทิ้งไว้เป็นเวลาหนึ่งช่วง จากนั้นวัดความหนืดของส่วนผสมเดิม สุดท้ายจะวัดความหนืด

ค่าความหนืดจะถูกนำไปเปรียบเทียบกับความหนืดอ้างอิงที่สอดคล้องกัน และคำนวณเปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนแปลงความหนืดของเพสต์เดิมก่อนและหลังการเติมสีย้อมและสารเคมีแต่ละชนิด

การทดสอบเสถียรภาพในการเก็บรักษา

เก็บส่วนผสมเดิมไว้ที่อุณหภูมิห้อง (25°C) ภายใต้ความดันปกติเป็นเวลา 6 วัน วัดความหนืดของส่วนผสมเดิมทุกวันภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน และคำนวณความหนืดของส่วนผสมเดิมหลังจาก 6 วัน เมื่อเทียบกับความหนืดที่วัดได้ในวันแรกโดยใช้สูตร 4-(1) ระดับการกระจายตัวของส่วนผสมเดิมแต่ละชนิดจะได้รับการประเมินโดยใช้ระดับการกระจายตัวเป็นดัชนี

เสถียรภาพในการจัดเก็บ ยิ่งการกระจายตัวน้อยเท่าใด เสถียรภาพในการจัดเก็บของแป้งเดิมก็จะดีขึ้นเท่านั้น

การทดสอบอัตราการลื่นไถล

ขั้นแรกให้อบผ้าฝ้ายที่จะพิมพ์ให้แห้งจนมีน้ำหนักคงที่ จากนั้นชั่งน้ำหนักและบันทึกเป็น mA จากนั้นอบผ้าฝ้ายหลังจากพิมพ์จนมีน้ำหนักคงที่แล้ว จากนั้นชั่งน้ำหนักและบันทึก

คือ mB; สุดท้ายผ้าฝ้ายพิมพ์ลายหลังจากผ่านการนึ่ง ฟอกสบู่ และซักแล้วจะถูกทำให้แห้งจนมีน้ำหนักคงที่ ชั่งน้ำหนักและบันทึกเป็น mC

ทดสอบมือ

ขั้นแรกทำการสุ่มตัวอย่างผ้าฝ้ายก่อนและหลังการพิมพ์ตามที่ต้องการ จากนั้นจึงใช้เครื่องมือแบบฟาโบรมิเตอร์ในการวัดความถนัดของผ้า

ความรู้สึกของมือต่อผ้าก่อนและหลังการพิมพ์ได้รับการประเมินอย่างครอบคลุมโดยการเปรียบเทียบลักษณะความรู้สึกมือ 3 ประการ ได้แก่ ความเรียบ ความแข็ง และความนุ่ม

การทดสอบความคงทนของสีของผ้าพิมพ์

(1) การทดสอบความคงทนของสีต่อการถู

ทดสอบตาม GB/T 3920-2008 “ความคงทนของสีต่อการถูเพื่อทดสอบความคงทนของสีของสิ่งทอ”

(2) การทดสอบความคงทนของสีต่อการซัก

ทดสอบตาม GB/T 3921.3-2008 “การทดสอบความคงทนของสีต่อการฟอกสบู่ของสิ่งทอ”

ปริมาณของแข็งในแป้งเดิม/%

ซีเอ็มซี

เอชอีซี

เฮมซีซี

SA

กราฟความแปรปรวนของความหนืดของสารตั้งต้น 4 ชนิดที่มีปริมาณของแข็ง

ได้แก่ โซเดียมอัลจิเนต (SA), คาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC), ไฮดรอกซีเอทิลเซลลูโลส (HEC) และ

กราฟความหนืดของสารตั้งต้น 4 ชนิดที่ทำจากไฮดรอกซีเอทิลคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (HECMC) ตามฟังก์ชันของปริมาณของแข็ง

ความหนืดของเพสต์ดั้งเดิมทั้งสี่ชนิดจะเพิ่มขึ้นตามปริมาณของแข็งที่เพิ่มขึ้น แต่คุณสมบัติในการสร้างเพสต์ของเพสต์ดั้งเดิมทั้งสี่ชนิดไม่เหมือนกัน ซึ่ง SA

คุณสมบัติการวางของ CMC และ HECMC ดีที่สุด และคุณสมบัติการวางของ HEC แย่ที่สุด

วัดเส้นโค้งประสิทธิภาพการไหลของน้ำยาเดิมทั้งสี่ชนิดด้วยเครื่องรีโอมิเตอร์แบบหมุน MCR301

- กราฟความหนืดเป็นฟังก์ชันของอัตราเฉือน ความหนืดของเพสต์ดั้งเดิมทั้งสี่ชนิดเพิ่มขึ้นตามอัตราเฉือน

การเพิ่มขึ้นและลดลง SA, CMC, HEC และ HECMC ล้วนเป็นของเหลวเทียม ตาราง 4.3 ค่า PVI ของวัตถุดิบชนิดต่างๆ

ชนิดเนื้อดิบ SA CMC HEC HECMC

ค่า PVI 0.813 0.526 0.621 0.726

จากตาราง 4.3 จะเห็นได้ว่าดัชนีความหนืดในการพิมพ์ของ SA และ HECMC มีค่ามากขึ้น และความหนืดของโครงสร้างมีค่าน้อยลง นั่นคือ การพิมพ์แบบวางดั้งเดิม

ภายใต้การกระทำของแรงเฉือนต่ำ อัตราการเปลี่ยนแปลงความหนืดจะเล็ก และยากที่จะตอบสนองความต้องการของการพิมพ์แบบโรตารีสกรีนและแบบแบน ในขณะที่ HEC และ CMC

ดัชนีความหนืดในการพิมพ์ของ CMC อยู่ที่ 0.526 เท่านั้น และความหนืดของโครงสร้างค่อนข้างสูง ซึ่งหมายความว่า แป้งพิมพ์ดั้งเดิมจะมีแรงเฉือนที่ต่ำกว่า

ภายใต้การกระทำ อัตราการเปลี่ยนแปลงความหนืดจะอยู่ในระดับปานกลาง ซึ่งสามารถตอบสนองข้อกำหนดของการพิมพ์จอหมุนและจอแบนได้ดีขึ้น และเหมาะสำหรับการพิมพ์จอหมุนที่มีจำนวนตาข่ายสูงขึ้น

ง่ายต่อการสร้างรูปแบบและเส้นที่ชัดเจน ความหนืด/mPa·s

กราฟรีโอโลยีของส่วนผสมดิบ 1% ของแข็ง 4 ชนิด

ชนิดเนื้อดิบ SA CMC HEC HECMC

ซ.ม./ซม. 0.33 0.36 0.41 0.39

ผลการทดสอบการกักเก็บน้ำของสารผสมดั้งเดิม 1%SA, 1%CMC, 1%HEC และ 1%HECMC

พบว่าความสามารถในการกักเก็บน้ำของ SA ดีที่สุด รองลงมาคือ CMC ส่วน HECMC และ HEC แย่กว่า

การเปรียบเทียบความเข้ากันได้ของสารเคมี

การเปลี่ยนแปลงความหนืดของสารตั้งต้นของ SA, CMC, HEC และ HECMC

ชนิดเนื้อดิบ SA CMC HEC HECMC

ความหนืด/mPa·s

ความหนืดหลังจากการเติมยูเรีย/mPa s

ความหนืดหลังจากการเติมเกลือป้องกันการย้อมสี S/mPa s

ความหนืดหลังจากการเติมโซเดียมไบคาร์บอเนต/mPa s

ความหนืดของสารเคลือบหลักสี่ชนิด ได้แก่ SA, CMC, HEC และ HECMC แตกต่างกันไปตามสารเติมแต่งหลักสามชนิด ได้แก่ ยูเรีย เกลือป้องกันคราบ S และ

การเปลี่ยนแปลงของการเติมโซเดียมไบคาร์บอเนตแสดงไว้ในตาราง การเติมสารเติมแต่งหลักสามชนิดลงในเพสต์ดั้งเดิม

อัตราการเปลี่ยนแปลงของความหนืดนั้นแตกต่างกันมาก โดยการเพิ่มยูเรียสามารถเพิ่มความหนืดของแป้งเดิมได้ประมาณ 5% ซึ่งอาจเป็นไปได้

เกิดจากฤทธิ์ดูดความชื้นและพองตัวของยูเรีย และเกลือป้องกันคราบ S จะช่วยเพิ่มความหนืดของเนื้อครีมเดิมเล็กน้อย แต่ก็มีผลน้อยมาก

การเติมโซเดียมไบคาร์บอเนตทำให้ความหนืดของสารเดิมลดลงอย่างมีนัยสำคัญ โดย CMC และ HEC ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ และความหนืดของ HECMC/mPa·s

66

ประการที่สอง ความเข้ากันได้ของ SA มีมากขึ้น

เอสเอ ซีเอ็มซี เอชอีซี เอชอีซีเอ็มซี

-15

-10

-5

05

ยูเรีย

เกลือป้องกันคราบ S

โซเดียมไบคาร์บอเนต

ความเข้ากันได้ของวัตถุดิบ SA, CMC, HEC และ HECMC กับสารเคมีสามชนิด

การเปรียบเทียบความเสถียรในการจัดเก็บ

การกระจายตัวของความหนืดของวัตถุดิบในแต่ละวัน

ชนิดเนื้อดิบ SA CMC HEC HECMC

การกระจายตัว/% 8.68 8.15 8. 98 8.83

คือค่าการกระจายตัวของ SA, CMC, HEC และ HECMC ภายใต้ความหนืดรายวันของสารตั้งต้น 4 ชนิด การกระจายตัว

ยิ่งค่าดีกรีมีค่าน้อยเท่าใด ความเสถียรในการจัดเก็บของแป้งดิบ CMC ก็ยิ่งดีขึ้นเท่านั้น จากตารางจะเห็นได้ว่าความเสถียรในการจัดเก็บของแป้งดิบ CMC นั้นยอดเยี่ยมมาก

เสถียรภาพในการเก็บรักษาของวัตถุดิบ HEC และ HECMC ค่อนข้างแย่ แต่ความแตกต่างก็ไม่มากนัก