褐藻酸鈉PVI值的測(cè)定方法及應(yīng)用

孫訓(xùn)連 姚常迎（山東潔晶集團(tuán)股份有限公司,山東日照276800）

褐藻酸鈉PVI值的測(cè)定方法及應(yīng)用

孫訓(xùn)連 姚常迎（山東潔晶集團(tuán)股份有限公司,山東日照276800）

作為各種染料印染到各種織物上的載體，褐藻酸鈉的質(zhì)量與印染效果與有直接的關(guān)系，本文從PVI值的角度探討其對(duì)印染的影響及實(shí)際應(yīng)用方法，對(duì)實(shí)際工作有一定的作用。

褐藻酸鈉;PVI值

中國(guó)是衣服、床上用品等各種紡織品的生產(chǎn)和出口大國(guó)，目前在各種紡織品的印染行業(yè)中，是用從各類(lèi)褐藻中天然提取的褐藻酸鈉用作染料的載體來(lái)給它們?nèi)旧细鞣N顏色，和糧食、淀粉等其它載體相比，用褐藻酸鈉印出的紡織品花紋鮮艷，線條清晰，給色量高，得色均勻，滲透性與可塑性良好，一直是現(xiàn)代印染業(yè)的最佳漿料，因此褐藻酸鈉在印染行業(yè)中的應(yīng)用極為廣泛，總的用量極為巨大，且其質(zhì)量的好壞直接影響各種紡織品印染的效果。

目前，在印染行業(yè)，褐藻酸鈉作為染料的載體，先配成一定濃度的溶液，然后加入一些防染鹽等，再加入染料，形成印花色漿，然后經(jīng)過(guò)過(guò)濾將染料染到布等上面，完成印色。目前國(guó)內(nèi)國(guó)外的印花色漿由防染鹽、小蘇打、尿素、六偏磷酸鈉、染料等配制而成，其流動(dòng)性主要取決于加入的褐藻酸鈉的流動(dòng)性。流動(dòng)性直接決定影響著印花效果和生產(chǎn)效率，流動(dòng)性好的褐藻酸鈉制出的色漿流動(dòng)性也好，印出的布料得色均勻、花紋鮮艷、線條清析、易于退漿、手感好，還能夠提高印花機(jī)車(chē)速，從而提高工作效率，降低生產(chǎn)成本；如果褐藻酸鈉溶液流動(dòng)性不好，則就不易透網(wǎng)，最終導(dǎo)致染料到織品上時(shí)出現(xiàn)各種問(wèn)題，如色彩不均勻、有露點(diǎn)、露白、起刀條、滲透效果差等各種現(xiàn)象發(fā)生，生產(chǎn)出劣質(zhì)布料。

雖然流動(dòng)性重要，但業(yè)內(nèi)一直沒(méi)有找到衡量流動(dòng)性的數(shù)據(jù)化的東西，判斷用褐藻酸鈉配成的溶液流動(dòng)性好壞時(shí)，大部分是是用玻璃棒挑起溶液，然后觀察溶液的流動(dòng)情況，這種方法主觀性太強(qiáng)，而且不能針對(duì)不同粘度的產(chǎn)品進(jìn)行判定，也不科學(xué)，有時(shí)反而對(duì)生產(chǎn)造成不良影響。

目前判定褐藻酸鈉的質(zhì)量有好多質(zhì)量指標(biāo)來(lái)衡量，如農(nóng)業(yè)部在2006年頒布的《印染用褐藻酸鈉》標(biāo)準(zhǔn)：其主要指標(biāo)為色澤，干燥失重，水不溶物，粘度下降率，PH值，含鈣量等6項(xiàng)指標(biāo)，但這6項(xiàng)指標(biāo)在實(shí)際印染的過(guò)程中作用表現(xiàn)得不是非常突出。筆者一直從事褐藻酸鈉的質(zhì)量、技術(shù)管理工作，在長(zhǎng)期實(shí)踐和售后服務(wù)過(guò)程中，參照其在印染行業(yè)的使用情況，產(chǎn)品開(kāi)始用PVI值這個(gè)指標(biāo)對(duì)印染用褐藻酸鈉進(jìn)行檢測(cè)和指導(dǎo)公司的生產(chǎn)，用PVI值這個(gè)指標(biāo)對(duì)褐藻酸鈉流動(dòng)性的好壞進(jìn)行量化，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的探索，現(xiàn)基本上在PVI值方面形成了較成熟的體系。

1 檢測(cè)產(chǎn)品PVI值的儀器及設(shè)備：

（1）BROOKFIELD粘度計(jì)，RVDV－I型。

（2）生化培養(yǎng)箱，SPX－250型。

（3）電子天平（感量0.0001g）。

（4）強(qiáng)力電動(dòng)攪拌機(jī)，JB300－D型。

（5）玻璃燒杯（750ml），溫度計(jì)（0－50℃），攪拌匙等。

2 檢測(cè)PVI值用的原材料

（1）褐藻酸鈉（單體），粒度40目。

（2）純化水

3 檢測(cè)PVI值的具體方法

3.1 制備測(cè)試溶液

稱(chēng)取適量水加入1000ml燒杯中，將適量褐藻酸鈉樣品緩緩加入水中，同時(shí)不斷攪拌。持續(xù)攪拌30分鐘后停止攪拌靜置2小時(shí)，使其充分溶脹溶解。待氣泡消盡，保持溶液溫度25℃，使用BROOKFIELD粘度計(jì)6#轉(zhuǎn)子、20周/min測(cè)量溶液粘度在6000～7000cps之間，若溶液粘度不在6000～7000cps之間，則按上述方法重新制備測(cè)試溶液。

3.2 測(cè)定溶液粘度

使用BROOKFIELD粘度計(jì)6#轉(zhuǎn)子，分別測(cè)定轉(zhuǎn)速為5r/min和50r/min這兩個(gè)不同轉(zhuǎn)速條件下的粘度；

3.3 結(jié)果計(jì)算

PVI值=50r/min測(cè)定的粘度值/5r/min測(cè)定的粘度值；

3.4 重復(fù)性

每個(gè)試樣應(yīng)取兩個(gè)平行樣進(jìn)行測(cè)定，取其算數(shù)平均值為結(jié)果。

兩個(gè)平行樣測(cè)定結(jié)果相對(duì)偏差不得超過(guò)2%，否則重新測(cè)定。

4 試驗(yàn)結(jié)果與討論

按上述檢驗(yàn)方法在工廠實(shí)驗(yàn)室，我們測(cè)得褐藻酸鈉不同粘度的不同的PVI值（見(jiàn)下表）

不同粘度的褐藻酸鈉的PVI值類(lèi)別2000mPa.s以上1500-2000mPa.s 1000-1499mPa.s 500-99 9mPa.s 500mPa.s以下樣品編號(hào)1# 2# 3# 4# 5# 6# 7# 8# 9# 10# 11# 12# 13# 14# 15# 16# 17# 18# 19# 20# 21# 22# 23#粘度mPa.s（1%）2500 2256 2210 2160 2060 2000 1913 1875 1784 1714 1601 1592 1474 1425 1070 999 743 667 504 478 351 312 302 PVI值(6000-7000mPa.s)0.450.460.470.490.500.510.520.530.540.540.550.550.550.560.590.600.640.660.670.670.680.680.68

試驗(yàn)結(jié)果表明單體褐藻酸鈉的PVI值隨著粘度的升高而降低，隨著粘度的降低而升高。利用這一實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，我們生產(chǎn)過(guò)程中我們可以通過(guò)降低粘度有的放矢的為一些褐藻酸鈉具有不同的粘度指標(biāo)，高的粘度有2000mpa.s以上，低的粘度有10mpa.s以下。我們平常說(shuō)的產(chǎn)品粘度時(shí)，一般是指產(chǎn)品在1%的溶液狀態(tài)下測(cè)得的數(shù)值。同一個(gè)產(chǎn)品，其粘度在1%的溶液時(shí)，假如是100mpa.s，其在2%的溶液中其粘度大約是1000mpa. s，其在4%的溶液中可能大約會(huì)是10000mpa.s，目前尚無(wú)資料顯示不同濃度的褐藻酸鈉粘度之間關(guān)系，我們?cè)陂L(zhǎng)期的工作中，得到的也只是個(gè)大體的經(jīng)驗(yàn)值；且測(cè)不同粘度時(shí)用的轉(zhuǎn)子號(hào)根據(jù)說(shuō)明書(shū)也不同；同一個(gè)產(chǎn)品用不同轉(zhuǎn)速測(cè)得的粘度值也是不同的，平時(shí)沒(méi)有特別要求時(shí)，都是用轉(zhuǎn)速20周/min.但我們?cè)谧鯬VI值時(shí)，不管什么情況，都是將褐藻酸鈉用純化水調(diào)到粘度為6000--7000mpa.s（按20周/min，轉(zhuǎn)子則用6號(hào)），然后用6號(hào)轉(zhuǎn)子，分別用50周/min和5周/min測(cè)粘度，再計(jì)算它們之間的比值。

對(duì)PVI值要求較高的客戶應(yīng)生產(chǎn)高流動(dòng)性的產(chǎn)品，以滿足客戶要求。印染公司目前對(duì)其助劑褐藻酸鈉的流動(dòng)性的控制主要還是靠有經(jīng)驗(yàn)的師傅用手試、用眼睛觀察，主觀性太強(qiáng)，偏差較大，模棱兩可的情況比較多，還不能具體量化，不科學(xué)，有時(shí)反而對(duì)造成不良影響。而我們現(xiàn)在通過(guò)對(duì)PVI值這個(gè)指標(biāo)的檢測(cè)正好克服了這個(gè)缺點(diǎn)，用檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)量化褐藻酸鈉流動(dòng)性的好壞。

另外一個(gè)重要的問(wèn)題是，目前各印染廠家根據(jù)各自生產(chǎn)工藝的不同用不同的粘度的褐藻酸鈉，如有的印染廠家用500mpa.s的，而有的廠家則用120mpa.s，但無(wú)論是高粘度還是低粘度，生產(chǎn)廠家一般是用純的高粘度的褐藻酸鈉加入一定量的填充物，降低粘度從而達(dá)到客戶的要求，使用者往往只是根據(jù)粘度高低來(lái)判定產(chǎn)品的型號(hào)，這從本質(zhì)上造成許多實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題，同時(shí)使用者因不知填充物的種類(lèi)及數(shù)量，不能找到原因所在。從上表可看出，PVI值只與單體的褐藻酸鈉的初始粘度有直接的關(guān)系，理論上高粘度的產(chǎn)品其PVI值低，低粘度的褐藻酸鈉其PVI值高，且其數(shù)值與粘度有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而與添加的填充物沒(méi)有關(guān)系，因此只要控制好PVI值，也就能控制好填充物的比例了，控制生產(chǎn)商無(wú)節(jié)制地添加低成本的填充物了。

[1]《SC/T 3401－2006印染用褐藻酸鈉》，中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部發(fā)布.

[2]陳正霖、高金誠(chéng)、王學(xué)良等編《褐藻膠》青島海洋大學(xué)出版社1989.