黃原膠亦稱黃單胞多糖,是國際上新近發(fā)展起來黃原膠由五糖單位重復構成,其分子如下:的一種發(fā)酵產(chǎn)品。它是以淀粉為主要原料,經(jīng)微生物發(fā)酵及一系列生化過程,最終得到的一種生物高聚物。 其主要成分為葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸等,分子量 達數(shù)百萬。具有突出的高黏性和水溶性,獨特的流變學特性,優(yōu)良的溫度和pH值穩(wěn)定性。自20世紀60 年代初美國Kelco公司投人工業(yè)化生產(chǎn)以來,黃原膠 產(chǎn)品在食品、輕工、醫(yī)藥、紡織、化妝品、石油開采和消 防等領域得到廣泛應用,并以其無污染、易生物降解、 低成本等優(yōu)良性質受到了越來越多的關注。
目前黃原膠在紡織上主要用于印染,在經(jīng)紗上漿方面的應用未見報道。本文通過系統(tǒng)測試黃原膠和含 黃原膠的漿液、漿膜及漿紗性能,分析了其部分取代 PVA上漿生產(chǎn)綠色環(huán)保產(chǎn)品的可能性,供紡織企業(yè)研 究、應用該漿料時參考。 1實驗部分1.1原料和儀器黃原膠漿料質量指標測試如表1所示。 表1黃原膠漿料質置指標項目指標外觀氣味淡黃色粉末狀 無味水分/%11.1灰分/%1.2pH值7.0溶解性可溶于冷水,不凝凍,17.5 ‘C全部溶解于水中其主鏈與纖維素相同,即由以^1,4糖苷鍵相連的葡 萄糖構成,3個相連的單糖組成其側鏈:甘露糖—葡萄 糖-甘露糖。與主鏈相連的甘露糖通常由乙?;?飾,側鏈末端的甘露糖與丙酮酸發(fā)生縮醛反應而被修 飾,中間的葡萄糖則被氧化為葡萄糖醛酸,分子量一般 在2X106?50X106之間。黃原膠除擁有規(guī)則的一級 結構外,還擁有二級結構,黃原膠分子間靠氫鍵作用而 形成規(guī)則的螺旋結構。雙螺旋結構之間依靠微弱的作 用力而形成網(wǎng)狀立體結構,這是黃原膠的三級結構,它 在水溶液中以液晶形式存在。
主要實驗儀器:HH-2恒溫水浴鍋(國華電器有限 公司);YHW-1102恒溫烘箱(余姚長江溫度儀表廠); YT821可調式漏斗粘度計(上海精密儀器廠);生物顯 微鏡。
1.2測試方法(1)漿液粘度稱取一定重量黃原膠放入燒杯中, 加人一定量水調制濃度為1 %、〇。 5%的黃原膠,用玻璃 棒攪拌,觀察黃原膠迅速吸水溶解,在水浴鍋保溫1 h (95 C)后,用旋轉式粘度計測試粘度。
(2)漿膜性能將黃原膠制成漿膜,并在標準環(huán)境 (20_C、RH65%)狀態(tài)測試漿膜的物理機械性能。漿 膜強伸度測試在HD021N電子單紗強力儀上進行,槳 膜試樣為200 mm、寬5 mm條狀,漿膜測試10次,取 其平均值。漿膜的水溶性采用漿膜水溶速率試驗法測 試。漿膜試樣為長100 mm、寬20 mm條狀,在長度方 向的中間處劃一直線記號。然后將漿膜浸入80 I:水 中,待水平面與漿膜中間記號線電合時,立即按動秒表 開始計時,到浸沒于水中的一段漿膜斷脫時再按下秒 表終止計時;用秒表顯示的時間秒數(shù)表示漿膜的水溶 速率。漿膜試驗10次,取其平均值^(3)漿液粘附力漿液粘附力測試采用粗紗法,在 YG065電子織物強力試驗儀上測試,夾口間距200 mm,速度200 mm/min。擬定兩種漿料配方見表2,測 試混合漿的粘著力。將1#和2#漿料配制成濃度為 1%的漿液1 500 ml,均勻攪拌,恒溫水浴加熱,升溫到 95 °C保溫30 min。分別將長度為300 mm的純棉粗紗 條30根和滌/棉粗紗條30根浸人漿液中,5 min后取 出,室溫下涼干,然后在織物強力儀上測試粗紗條的斷 裂強力,共測試30次,取其平均值。用斷裂強力平均 值表示漿液粘附力。
表2漿料配方單位漿料2#PVA-179937.525TSB-15062聚時烯酸1010黃原膠0.5油脂2.52.51.3上漿漿紗在ASS3000漿紗機上進行。按照表2配方, 各調配濃度為10%的漿液7〇〇 ml。經(jīng)1 h煮漿后,將 調好的漿液倒人已浴熱好的漿紗機漿槽內(一般預熱 40 min),對14. 6 tex純棉紗進行上架,并在上漿過程 中測試各項基本指標,以確定上漿時漿液實際性能。 上漿工藝參數(shù)如表3所示。
表3上漿工藝參數(shù)項目含固量/%pH值粘度/mPa .s漿槽溫度/X:1#107.011.290 土 52井106.512.690 士 5注:漿液粘度是在90士5 X:條件下用YT821銦》丨調式漏斗測得的, pH值用精密試紙測得,漿槽溫度用酒精式溫度計測得。
2結果與分析2.1漿液粘度測得黃原膠漿液粘度如表4所示。
表4漿液濃度和粘度值項B測試值漿液濃度/%6 3 1.5 10.5漿液粘度/mPa ? s|不能測不能測不能測350.62L4從表4可知,黃原膠的使用濃度宜小不宜大,濃度 有較小變化,粘度就有較大變化。這要求實際生產(chǎn)調 漿時須嚴格控制用量,并保證嚴格按工藝上漿。
2.2漿膜性能黃原膠漿膜的水溶性、強伸性等測試值見表5。
表5漿膜性能測試值項目平均值漿膜厚度/mm0. 072斷裂強力/cN211.7斷裂伸K率/%12.6水溶速率A11.3由表5可知,黃原膠漿膜具有一定的強鈿性,尤其 是斷裂伸長率較大,漿膜柔韌性好。這主要是由黃原 膠本身的分子結構所決定的,利于提高經(jīng)紗織造性能。 此外,漿膜水溶速率平均值11 s左右,表明漿膜有一定 的水溶性,利于退漿。
2.3漿液粘附力測試兩種配方分別對純棉和滌棉粗紗的漿液粘附力測 試結果見表6。
表6漿液粘附力測試值項目1#2林純棉滌棉純棉滌棉斷裂強力/N51.5114,255.7103.4斷裂伸K率/%4.75.84.9 5.6由表6可看出,2 #配方用黃原膠減少PVA用量, 對純棉粗紗的粘著力并未降低,反而有所提高;但對滌 棉粗紗的粘著力有所降低。這表明黃原膠用于純棉紗 上漿可減少PVA用量。