2.2.1海藻酸钠和黄原胶糊料模量、损耗角与剪切应力的关系

　　由图2和图3可知，粘度相近的海藻酸钠和黄原胶糊料在剪切应力作用过程中，表现出完全不同的粘弹性行为。

　　高分子量海藻酸钠 黄原胶

　　图2 印花糊料的模量/损耗角-剪切应力曲线

　　从图2中的左图可以看出，随着剪切应力的增加，海藻酸钠的储能模量G’’始终大于损耗模量G’，损耗角δ大于45°，说明在剪切应力作用下，海藻酸钠的粘性始终大于弹性，主要表现出粘性行为。剪切应力在0～20Pa内，随着剪切应力的增加，海藻酸钠的G’、G’’、δ基本不变，经历一个平台区，此即为海藻酸钠的线性粘弹区域，这是因为在剪切应力作用下，海藻酸钠分子链会沿着剪切应力方向取向而自动解缠，同时由于分子间氢键和范德华力作用相互缠结，剪切应力在一定范围内还不足以完全破坏海藻酸钠溶胶体系的结构，其分子链解缠和缠结速率基本相等，所以海藻酸钠的G’、G’’、δ基本不变。剪切应力在20～100Pa内，随着剪切应力的增加，海藻酸钠的G’、G’’缓缓下降，说明此范围内海藻酸钠的弹性和粘性都略有下降;而δ缓缓上升，说明此范围内海藻酸钠的粘性比例成分稍有增加;但是G’、G’’、δ的变化幅度都不大，说明在较高的剪切应力作用下海藻酸钠的粘弹性能仍然比较稳定。随着剪切应力继续增大，海藻酸钠分子链沿着剪切应力方向取向的程度加大，解缠速率大于缠结速率，体系网状结构被破坏，从而海藻酸钠的弹性和粘性都略有下降，甚至在较高的剪切应力作用下其粘性效应还有所增强。

　　从图2中的右图可以看出，剪切应力在0～40Pa内，黄原胶的储能模量G’远大于损耗模量G’’， 损耗角δ远小于45°，且随着剪切应力的增加，黄原胶的G’、G’’、δ几乎稳定不变，说明此范围内黄原胶的粘弹性能很稳定，其弹性远大于粘性，表现出很显著的弹性行为。从黄原胶的分子结构来看，它在水溶液中会形成多重螺旋体网状结构，使主链不易受到剪切应力的破坏，保持黄原胶糊料的粘弹性能不受影响，同时在足够高的浓度(>1wt%)下，黄原胶水分散液呈现出弱凝胶性质[13]，表现出很好的弹性行为。剪切应力在40～80Pa内，随着剪切应力的增加，黄原胶的G’逐渐降低至最小值，G’’先逐渐增大至最大值，再逐渐降低到最小值，δ逐渐上升至最大值90°，说明此范围内黄原胶的粘弹性能经历了由高弹性向高粘性的突变;其中剪切应力达到某值(58Pa左右)时，黄原胶的G’等于G’’(G’’达到最大值)，δ等于45°，其弹性成分和粘性成分所占比例相同，此点是黄原胶由类固态向类液态转变的突变点。这是因为当剪切应力增加到一定值后，随着剪切应力的增加，黄原胶链间通过螺旋链、链末端、无序链等缠结产生的暂态联结逐渐被破坏，分子链沿剪切应力方向迅速取向，从而使其产生粘性流动以损耗能量，因而黄原胶体系的粘性逐渐变大，弹性逐渐变小，渐渐向类液态转变。剪切应力在80～100Pa内，黄原胶的G’、G’’、δ几乎不变，G’近乎0Pa，δ近乎90°，很接近液体的特征。

　　2.2.2海藻酸钠和黄原胶糊料复合粘度与剪切应力的关系

　　图3 印花糊料的复合粘度-剪切应力曲线

　　从图3可以看出，海藻酸钠和黄原胶糊料在剪切应力作用过程中，具有完全不同的粘度变化特征。相同糊料的复合粘度随剪切应力变化而变化的规律与相同糊料的储能模量随剪切应力变化而变化的规律相似。受到剪切应力作用后，海藻酸钠糊料的复合粘度比较稳定，黄原胶糊料的复合粘度经历了一个突变区。在高剪切应力(大于80Pa)下，海藻酸钠仍具有较高的复合粘度，而黄原胶的复合粘度变得很小。

　　由此可知，海藻酸钠受剪切应力作用后，其粘弹性能比较稳定，即使在高剪切应力下仍具有较大的粘性，所以适合于印花实际生产。而黄原胶的弹性行为太明显，需要在较大的剪切应力下才可以表现出粘性，透网性差，这样会造成印花织物表面得色量低，花纹缺经段纬，而且在高剪切应力下接近液体的行为，糊料抱水性差，易渗化，会造成花纹轮廓不清晰。

　　3结论

　　(1)稳态剪切实验表明，与海藻酸钠糊料相比，黄原胶糊料在低浓度低剪切速率下就具有高粘度，剪切变稀特征更为显著。

　　(2)动态扫描实验表明，粘度相近的海藻酸钠和黄原胶糊料在剪切应力作用过程中，表现出完全不同的粘弹性行为。随着剪切应力的增加，海藻酸钠的粘弹性能比较稳定，损耗模量始终大于储能模量，损耗角大于45°，主要表现出粘性行为，剪切应力0～20Pa为海藻酸钠糊料的线性粘弹区域。随着剪切应力的增加，黄原胶的粘弹性能经历了由高弹性向粘性转变的突变区，在突变之前其储能模量大于损耗模量，损耗角小于45°，表现出很显著的弹性行为。剪切应力达到一个较高值时，海藻酸钠仍具有较大的粘性，而黄原胶则接近液体的行为。

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