（纺织化学与染整工程专业论文）对纯棉织物在防皱整理中强力保护的研究.pdf

东华大学学位论文原创性声明 - f8 知823 本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位 论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除 文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对 所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：易知 日期：2 明罗年0 月d ；同 东华大学学位论文版权使用授权书111i11ia11i11i4ii16114i11。11 学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同 意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或 部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文。 保密西，在鱼年解密后适用本版权书。 本学位论文属于 不保密口。 学位论文作者签名： 日期：瑚辟月 岛知 多 日 指导教师签名：许潘鸯 日期：z 咖年，月3 日 东华人学硕l ：学位论文对纯棉织物确：防皱整理中强力保护的研究 对纯棉织物在防皱整理中强力保护的研究 摘要 纯棉织物具有手感柔软、吸湿透气、穿着舒适等优点，深受人们 的喜爱，但在穿着和洗涤过程中容易起皱，需要经常熨烫，服用时会 带来许多不便。为了提高织物的抗皱性，在纯棉织物的染整加工中， 需进行防皱整理。但纯棉织物经防皱整理后，在折皱回复性提高的同 时，断裂强力、撕破强力和耐磨性等都会发生不同程度的下降，这些 性能的下降严重影响了纯棉织物的服用性能。因此如何在纯棉织物的 防皱整理中减少织物的强力损伤已成为一个重要的课题。 目前人们在纯棉织物防皱整理中减少其强力损伤的方法主要有 改进整理剂、使用新的助剂、改进工艺等方法，但目前的一些方法在 改善织物的断裂强力、撕破强力和耐磨性的同时，会减弱它们的交联 程度，使织物折皱回复性、免烫等级下降以及影响棉织物优良的吸湿 透气和手感柔软等性能。如何有效地提高纯棉织物防皱整理中的强力 保留率，目前尚没有令人十分满意的方法。 本课题就是研究纯棉织物在防皱整理中的强力保护的方法。首先 研究了造成织物强力损失的原因和机理，通过对整理剂的筛选、助剂 的复配、工艺条件的研究和催化剂的改进等，得到了最佳干态交联工 艺。同时合成了交联型强力保护剂o l b 系列和树脂整理剂d p g 和d p x ， 研究它们在常规干态整理工艺及室温潮态交联工艺中的防皱整理效 东华人学硕i ：学位论文对纯棉织物柏嘞镀整理中强力保护的研究 果及强力保护效果。 研究结果表明，在整理过程中，酸对于织物强力损失影响最大， p h 值在3 0 - 3 5 时织物能取得较好的防皱效果并且强力损失较小， 用柠檬酸配合次亚磷酸钠及三乙醇胺代替氯化镁作为催化剂能减少 织物强力损失，强力保留率提高约1 5 ，但同时折皱回复角有所降低。 选用好的整理剂如整理剂n d f 或加入强力保护剂能有效提高织物的 断裂强力5 - 1 0 ，而加入复配的柔软剂能明显改善织物的撕破强力 约2 0 。 强力保护剂q l b 。在常规干态防皱整理工艺中，有一定的强力保护 效果，但织物有泛黄现象；强力保护剂q l b 。和树脂整理剂d p x 共同应 用于室温潮态交联新工艺时，与干态交联工艺相比，能使纯棉织物具 有好的防皱性能，干湿弹性都较好；同时断裂强力保留率提高1 5 以 上，撕破强力保留率提高3 0 左右，布面游离甲醛含量较低。 强力保护剂q l b 系列、新型改性树脂整理剂d p x 及室温潮态交联 新工艺对改善防皱整理中的强力损失具有很好的效果，为该课题的进 一步研究打下了良好的基础，同时具有较好的经济实用价值。 关键字：纯棉织物，折皱回复角，防皱整理，强力保护，潮态交联 东华人学倾i ：学位论文 对纯棉织物在防，破整理中强力保护的研究 s t u d yo nt h ep r o t e c t i o no fs t r e n g t h o f p u r ec o t t o nf a b r i c sd u r i n g a n t i c r e a s ef i n i s h a b s t r a c t p u r ec o t t o nf a b r i ch a sp r o p e r t i e so fs o t th a n d l e ，g o o dw e t t a b l i t ya n d a i rp e r m e a b i l i t y ，c o m f o r tt ob ew o r e f o rt h e s em e r i t s ，c o t t o nf a b r i ci s p r e f e r r e db yp e o p l e b u ti t h a sas e v e r ed e f e c tt h a tw r i n k l ei se a s yt o a p p e a rw h e ni t i sw o r eo rw a s h e d ，s oi r o n i n gi s a l w a y sn e e d e dw h i c h l e a d st ob eu s e di n c o n v e n i e n t l y t oi m p r o v et h ec r e a s er e s i s t a n c eo ft h e c o t t o nf a b r i c ，a n t i - c r e a s ef i n i s hi sn e c e s s a r y m e c h a n i c a lp r o p e r t i e so ft h e a n t i c r e a s ef i n i s h e dc o a o nf a b r i c si s r e m a r k a b l yd e c l i n e d ，w r i n k l e r e c o v e r a b l i t yb e c o m eb e t t e r ，h o w e v e rt h eb r e a k i n gs t r e n g t h ，t h et e a r i n g s t r e n g t h a n dt h ew e a r - r e s i s t a n c ea l ld e s c e n dt os o m ee x t e n t s i m u l t a n e o u s l y t h e s ef a c t o r sa f f e c tw e a r i n gc h a r a c t e r i s t i c so fc o t t o n f a b r i c s s oh o wt od e c r e a s et h es t r e n g t hl o s so fc o t t o nf a b r i c sd u r i n gt h e a n t i c r e a s ef i n i s hh a sb e c o m ea ni m p o r t a n ts u b je c t a tp r e s e n t ，i m p r o v i n gf i n i s h i n ga g e n t s ，u s i n gn e wa u x i l i a r i e sa n d i m p r o v i n gf i n i s h i n gp r o c e s sa r es e v e r a l m a i nw a y s t od e c r e a s et h e s t r e n g t hl o s so fc o t t o nf a b r i c sd u r i n ga n t i - c r e a s ef i n i s h b u ts o m ep r e s e n t 东华人学倾i ：学位论文 对纯棉织物在防皱整理中强力保护的研究 w a y sc a nw e a k e nc r o s s l i n k i n gb e t w e e na g e n t sa n df i b r e st od e c r e a s e w r i n k l er e c o v e r a b i l i t ya n dd e g r e eo fn o n i r o n i n gw h i l et h e y i m p r o v e b r e a k i n gs t r e n g t h ，t e a r i n gs t r e n g t ha n dw e a r - r e s i s t e n c eo ff a b r i c s t h e r e i s n ts a t i s f a c t o r yw a yt oi m p r o v e e f f e c t i v e l yt h ep r e s e r v i n gr a t i oo ff a b r i c s t r e n g t hd u r i n ga n t i c r e a s ef i n i s h t h i ss t u d yi se s t a b l i s h e di n r e s e a r c h i n gt h ew a y st oi m p r o v et h e s t r e n g t ho fc o t t o nf a b r i c si na n t i - c r e a s ef i n i s h f i r s t l yw er e s e a r c h e dt h e r e a s o na n dm e c h a n i s mo fs t r e n g t hl o s so ff i n i s h e dc o t t o nf a b r i c s ，u s e dt h e w a y s o fs e l e c t i n g f i n i s h i n ga g e n t s ，b u i l d i n ga u x i l i a r i e s ，s t u d y i n g f i n s h i n gp r o c e s sa n di m p r o v i n gc a t a l y s t st og e tt h eb e s td r yc r o s s l i n k i n g p r o c e s s a tt h e s a m et i m ew e s y n t h e s i z e dc r o s s l i n k i n gs t r e n g t h p r o t e c t a n t sn a m e dq l bs e r i e sa n dn e wm o d i f i e dr e s i nf i n i s h i n ga g e n t s n a m e dd p ga n dd p x t h e i re f f e c t so fa n t i c r e a s ea n ds t r e n g t hp r o t e c t i o n i nd r yc r o s s l i n k i n gp r o c e s sa n dm o i s t c r o s s l i n k i n gp r o c e s sw e r es t u d i e d t h es t u d yr e s u l t si n d i c a t et h a ta c i dm o s t l ya f f e c t ss t r e n g t hl o s so f f a b r i c s i na n t i - c r e a s ef i n i s h ，b e t t e rc r e a s er e s i s t a n c ea n dl o w e rs t r e n g t h l o s sa r eo b t a i n e dw h e np hv a l u ek e e p sb e t w e e n3 0a n d3 5 t h es t r e n g t h p r e s e r v i n gr a t i oo ff a b r i c sc o u l db ei m p r o v e d15p e r c e n tw h e nw e u s ec a ， s h pa n dt e at ob e c a t a l y s ti n s t e a do fm g c l 2 ，b u ta n g l eo fw r i n k l e r e c o v e r a b i l i t yw a sm i n i s h e d t h eb r e a k i n gs t r e n g t ho ff i n i s h e df a b r i c s c o u l db ei m p r o v e df r o m5p e r c e n tt o10p e r c e n tb yu s i n gr e s i nf i n i s h i n g a g e n tn d f o rs t r e n g t hp r o t e c t a n t s ，a n dt h et e a r i n gs t r e n g t ho ff i n i s h e d ll。-1 东华人学硕l ：学位论文 对纯棉织物在防皱整理中强力保护的研究 f a b r i c sc o u l db ei m p r o v e d2 0p e r c e n tb yu s i n gt h eb u i l ta u x i l i a r i e s s o m es t r e n g t hp r o t e c t i o ne f f e c tc o u l db ea c h i e v e dw h e nt h es t r e n g t h p r o c t e c t a n tn a m e dq l b ! w a sa p p l i e di nd r yc r o s s l i n k i n gp r o c e s s ，b u tt h e f i n is h e df a b r i c sw e r ee a s il yy e l l o w e d b e t t e rc r e a s er e s i s t a n c ea n db e t t e r e l a s t i c i t yo ff i n i s h e dc o t t o nf a b r i c sc o u l db ea c h i e v e dw h e ns t r e n g t h p r o t e c t a n tq l b 3a n dr e s i nf i n i s h i n ga g e n td p xw e r ea p p l i e di nm o i s t c r o s s l i n k i n gp r o c e s st h a td r yc r o s s l i n k i n gp r o c e s s ，t h eb r e a k i n gs t r e n g t h o ft h ef a b r i c sc o u l db ei m p r o v e da b o v e15 p e r c e n ta n dt h et e a r i n g s t r e n g t hc o u l d b ei m p r o v e da b o u t30p e r c e n t t h eu s eo fs t r e n g t hp r o t e c t a n t sn a m e dq l bs e r i e s ，n e wm o d i f i e d r e s i nf i n i s h i n ga g e n tn a m e dd p xa n dn e wm o i s tc r o s s l i n k i n gp r o c e s s u n d e rr o o mt e m p e r a t u r ec a ne f f e c t i v e l y i m p r o v et h es t r e n g t ho ff a b r i c s d u r i n ga n t i c r e a s e f i n i s h t h es t u d yr e s u l t s p r o v i d eag o o db a s ef o r f u r t h e rs t u d yo nt h i ss u b je c ta n d g o o de c o n o m i cv a l u e h o n g l ig a o ( t e x t i l ec h e m i s t r y , d y e i n ga n df i n i s h i n ge n g i n e e r i n g ) s u p e r v i s e db ys e n i o re n g i n e e rh a i y ux u k e yw o r d s ：p u r ec o t t o nf a b r i c ， w r i n k l e r e c o v e r ya n g l e ， a n t i c r e a s ef i n i s h ，s t r e n g t hp r o t e c t i o n ，m o i s t u r ec r o s s l i n k i n g 1 前言 目录 1 1 纯棉织物防皱整理的发展历史与现状l 1 2 传统防皱整理的主要缺点1 1 3 防皱纺织品质量评定指标2 1 4 改善织物防皱整理效果的方法3 1 4 1 利用协同效应，发展复配技术3 1 4 2 助剂的使用3 1 4 3 改进防皱整理工艺。4 1 5 目前纯棉织物防皱整理的研究现状4 1 5 1 开发新型防皱整理剂，减少强力损失和解决释放甲醛问题4 1 5 2 改进防皱整理工艺，加强强力保护9 1 5 3 使用各种助剂及强力保护剂，减少防皱织物强力损失l l 1 6 发展趋势ll 2 基本原理 2 1 折皱形成的原因13 2 2 织物防皱整理的机理1 3 2 3 防皱整理织物强力损失的原因1 4 2 4 强力保护机理15 2 4 1 柔软剂改善织物强力的机理。1 5 2 4 2 催化剂改善织物强力的机理1 6 2 4 3 交联型强力保护剂改善织物强力的机理1 6 2 4 4 室温潮态交联防皱整理改善织物强力的机理1 7 3 实验材料、仪器和实验方法 1 9 3 1 实验材料。1 9 3 1 1 织物19 3 1 2 药品19 3 2 实验仪器。2 0 3 3 实验方法。2 l 3 3 1 防皱整理工艺配方( 干态交联法) 2 l 3 3 2 防皱整理工艺( 千态交联法) 2 l 3 3 3 强力保护剂q l b 的合成2 l 3 3 4 树脂档理剂d p g 和d p x 的合成。2l 3 3 5 干态交联防皱整理中强力保护剂q l b 的应用2 2 3 3 6 室温潮态交联防皱整理新工艺。2 2 3 3 7 染色方法2 3 3 4 测试方法2 4 3 4 1 断裂强力和断裂伸长率的测定( 条样法) ：2 4 3 4 2 撕破强力的测定( 冲击摆锤法) 。2 4 3 4 3 织物折痕同复性的测定( 回复角法) 2 4 3 4 4 织物向度的测定2 4 3 4 5 色差及k s 值的测定2 4 3 4 6 甲醛含量的测定方法2 4 3 4 7 整理样布耐洗性测试2 4 4 结果与讨论2 5 4 1 原布的机械性能和白度2 5 4 2 传统干态防皱整理中有关因素对织物强力的影响2 5 4 3 不同树脂整理剂对织物强力的影响2 7 4 4 整理液的p h 值对织物强力的影响。2 9 4 5 柔软剂的筛选3 0 4 6 柔软剂的复配3 2 4 7 聚乙二醇对织物防皱整理的影响3 3 4 8 强力保护剂q l b l 在干态整理中对整理效果的影响3 4 4 9 强力保护剂q l b l 的用量对整理效果的影响3 6 4 1 0 整理试剂对织物色光的影响3 7 4 1 1n e t 树脂& 柠檬酸的混合配比的确定3 8 4 12 室温潮态交联树脂整理3 9 4 1 2 1 不同树脂整理剂对整理效果的影响3 9 4 1 2 2 预烘后织物轧液保留率的确定4 l 4 1 2 3 树脂整理剂d p x 用量的确定4 2 4 1 2 4 不同强力保护剂对整理效果的影响4 4 4 1 2 5 强力保护剂q l b 3 用量的确定4 5 4 1 2 6 不同的p h 值对整理效果的影响4 6 4 12 7 堆置交联时间的确定4 8 4 1 2 8 室温潮态交联防皱整理工艺与干态交联防皱整理工艺的比较4 9 4 1 2 9 强力保护剂对织物色光的影响5 1 4 1 3 强力保护剂对织物白度的影响5 2 4 14 甲醛含量的测定5 2 4 1 5 整理织物的耐洗性的测试5 3 5 结论 参考文献：。 l 寸录 攻读学位期间发表的学术论文目录。 致谢。 5 5 5 7 6 0 6 9 7 0 东华人学硕1 ：学位论文 对纯棉织物在防铍整理中强力保护的研究 1 前言 1 1 纯棉织物防皱整理的发展历史与现状 近年来，随着人们的生态环保意识的增强，在服饰方面更加崇尚天 然纤维面料，棉、麻等天然纤维素纤维织物越来越受到人们的青睐。 棉织物作为天然纤维素纤维，具有优异的吸水、透气、吸汗及生物 降解等特性；但它们存在弹性差、易起皱、穿着不挺刮、不美观等缺点 。为提高棉织物的防皱性，在织物的染整加工中，需进行防皱整理。 早在19 2 6 年，人们就曾用酚醛或脲醛预缩体处理织物以获得抗皱效 果。由于预缩体和整理液的稳定性差，整理的织物具有泛黄、手感差及强 力下降的缺点，所以未能得到实际应用。1 9 3 1 年，这一技术经过改进用 于粘胶纤维织物防缩抗皱整理。1 9 3 5 年研究发现，三聚氰胺一甲醛树脂 用作整理剂可以提高织物的抗皱性能，并具有耐洗性，这为醛胺缩合树 脂抗皱整理剂的发展奠定了基础。1 9 4 6 年，合成纤维尼龙从军用品转为 民用品，合成纤维可制成既牢固又不起皱的新型纺织品，轰动并逐渐占 领了世界市场，从而促进棉、粘胶纤维、蚕丝及混纺织物抗皱整理的发 展。我国自19 5 8 年以来，对纤维素纤维织物防皱整理的研究和生产取得 了较大的发展堙1 。 上世纪7 0 年代之后，随着人们生活节奏的加快，对织物抗皱整理需 求增大，2 d 树脂抗皱整理的技术趋于成熟，抗皱整理技术得到了飞速发 展。近年来，随着人们对健康的重视，在整理、服装制作、仓库储存及 服用过程中防皱树脂及其抗皱整理的织物释放甲醛的问题越来越引起了 人们的重视。因此，自上世纪8 0 年代以来，国内外又广泛展开了对低甲 醛、无甲醛抗皱整理的开发研究h 1 。 1 2 传统防皱整理的主要缺点 a ) 强力的损伤 织物的防皱整理，一般要在酸性条件下进行高温焙烘。经过防皱整 理，织物在机械性能方面发生了明显的变化，例如断裂强度、断裂延伸度、 耐磨性和撕破强度都发生不同程度的下降，而这些性能与织物耐用性是 东华人学硕f ：学位论文 对纯棉织物在防铍整理中强力保护的研究 密切相关的，机械性能指标与纤维的性能、纱线和织物的结构有关，对 于同一类型的织物来说，则主要决定于纤维的性能。 在防皱整理中，不同种类的树脂整理剂和不同的生产工艺对织物强 力的影响程度不同，树脂整理剂与纤维素分子之间交联的程度对织物强 力有直接影响，交联反应量越大，共价键越多，弹性越好，但强力下降 越严重。 长期以来，棉织物的抗皱整理使用的是醛胺缩合树脂，特别是热固性 n 一羟甲基树脂与n 一羟甲基酰胺类化合物，如二羟甲基二羟基乙烯脲 ( d m d h e u 简称2 d 树脂) 、三羟甲基三聚氰胺( t m m ) 以及四聚甲醛树脂等， 其中以2 d 树脂的应用最多。2 d 树脂是市场上公认的抗皱效果最好的防 皱整理剂，但强度降低是2 d 树脂防皱整理的问题之一，降低织物断裂强 力约为4 0 以上，同时还会降低撕破强度和耐磨性，手感也会变差。 尤其对于轻薄织物来说，本身强力低，强力损伤便成为整理质量的关 键问题。 b ) 甲醛的释放 长期以来，使用的免烫整理剂大多为甲醛类整理剂，在整理加工及 穿着过程中会释放出对生态环境和人体有害的甲醛。 1 3 防皱纺织品质量评定指标 防皱纺织品质量评定指标应包括防皱纺织品定义、人体安全卫生要 求、服用性能损害限制等三类。 按消费特点，防皱纺织品应划分为抗皱防皱和耐久压烫两类，前者 要求洗涤干燥后的尺寸稳定性、外观平挺度和接缝外观，后者要求洗涤 干燥后的尺寸稳定性、外观平挺度、裙裥保持性和接缝外观。 人体安全卫生要求包括甲醛含量和水萃取液p h 值两项指标。 服用性能损害限制应包括撕破强力、耐磨损、本白和漂白织物的泛 黄、有色织物的色差色变、手感等方面的限制。 由于防皱效果与整理损伤相互制约，在保证基本的服用性能的同 时，指标标准值可以在两个方面寻求平衡阻3 。 东乍大学颀f ：学位论文对纯棉织物在防皱整理中强力保护的研究 1 4 改善织物防皱整理效果的方法 1 4 1 利用协同效应，发展复配技术 利用各防皱整理剂间的协同效应，采用复配技术不仅可降低游离甲 醛释放量、降低成本，还可取得较好的综合整理效果。 加入某些聚合物乳液可减少2 d 树脂用量，改进整理织物的强度、耐 洗性和手感，但可能影响其吸湿性。应用效果较好的聚合物乳液主要有 聚氨酯、有机硅、聚乙烯、聚乙烯醇和羧甲基纤维素等。如聚氨酯可减 少织物强度损失，改善手感；有机硅可提高织物弹性和柔软性。二甲基 二羟基乙烯脲( d m e d h e u ) 与2 d 树脂或羟基硅烷复配、聚氨酯与2 d 树脂等 复配、有机硅与2 d 树脂复配，已有报道。其中，聚氨酯、有机硅、壳聚 糖、丁烷四羧酸、聚合物乳液的互配和复配技术应着重研究1 。 复配技术还可以使性能较差的原料获得很好的耐久压烫功能，如柠 檬酸与丁烷四羧酸复配、壳聚糖与有机硅复配等。 1 4 2 助剂的使用 采用在浸轧液中加入渗透剂、柔软剂以及增强剂的方法，能改善防 皱整理后织物机械性能和提高防皱效果，克服某些缺点。如柔软剂可改 善手感、耐磨性和抗撕破强力。醇胺或多元醇类可改进渗透性，提高织 物强力、白度和柔软性，醇胺还可降低丁烷四羧酸催化剂用量、促进交 联反应阳。】。 据文献如报道，用1 ，1 ，1 一三羟甲基丙烷( t m p ) 、聚乙二醇、t m p 环氧乙烷共聚物作为增白增效剂，可提高柠檬酸防皱整理织物的白度和 耐洗性。 在防皱树脂整理中，渗透剂的作用是帮助整理剂较好地渗透到纤维 内部，提高树脂在纤维内部的分布均匀性，以减少表面树脂和局部交联 现象，改善整理的弹性和手感，显著减少强力损失，对厚重织物，应用 渗透剂尤为必要。常用的渗透剂有j f c 、曲通、平平加o 等，用量一般 为l g l 一3 9 l o 织物经树脂整理后，一般都会变硬，手感不好，所以需要添加柔软 剂。目前使用比较多的是有机硅柔软剂，它可明显改善织物手感。由 东华人学硕i ：学位论文对纯棉织物神：防锻整理中强力保护的研究 于柔软剂的滑润作用，减少了应力集中现象，故还能提高撕裂强度、耐 磨性和干回弹性副。 经树脂整理后，交联织物的强力损失，严重时会影响穿着寿命。除 严格控制焙烘温度和时间外，可添加一些增强剂加以改善。最常用的是 非离子聚乙烯乳液( p e ) n 劓，聚乙烯醇、羧甲基纤维素、聚丙烯酸酯等 也有应用。它们可提高硬挺度、厚实度、断裂强力和耐磨性。但这些聚 合物的效果有限，这些添加剂大多是从物理的角度去改善织物的机械性 能，它们会使交联程度、折皱回复角、防皱等级降低以及影响棉织物优 良的吸湿透气、手感柔软等性能。柔软和增强处理可与树脂交联同浴进 行，也可分浴进行，分浴进行对织物机械性能的改善效果会更好些。 1 4 3 改进防皱整理工艺 影响防皱整理效果的因素很多，如工艺流程口1 、整理剂配方、各组 分浓度、烘干与焙烘的温度、时间等。一般来说，在一定条件下，防皱 整理时的焙烘温度越高，防皱效果越好，但同时会导致织物强力下降、 泛黄增强，并影响染色效果。显然，优化工艺和配方是十分重要的。如 焙烘前先对纤维素纤维进行填充再交联，这样可使纤维素大分子保持一 定距离和自由旋转能力，从而改进手感和强度；高效催化剂的开发和应 用技术具有重要意义；采用微拉伸、最小均匀给液、中性介质整理、单 面交联、液氨处理、酶处理、等离子处理、辐射交联和无害催化剂等， 也有利于保持织物强力，并减少污染。 1 5 目前纯棉织物防皱整理的研究现状 1 5 1 开发新型防皱整理剂，减少强力损失和解决释放甲醛问题 1 5 1 1 双醛类交联剂 ( 1 ) 乙二醛类 乙二醛是双醛交联剂。乙二醛防皱整理织物的耐氯损牢度好，但湿 弹性差、断裂强度损失大、泛黄严重。所以又开发了其改性产品，如乙 二醛一( 酰) 胺缩合物，其中较为重要的是4 ，5 - - 羟基乙烯脲( d h e u ) 、4 ，5 一 二羟基一卜( 2 一羟乙基) 乙烯脲( d h - e e u ) 和二甲基二羟基乙烯脲 ( d m e d h e u ) ，但用这些化合物进行防皱整理仍存在泛黄等问题。 东华大学硕l ：学位论文对纯棉织物在防钹整理中强力保护的研究 据报道，将乙二醛与水解淀粉在氯化镁催化下对棉织物进行整理， 与2 d 树脂相比可使折皱回复角提高1 4 2 4 ，强度损失率减少7 5 ， 但水洗稳定性较差 。 目前也有用丝素与乙二醛整理剂对棉织物进行防皱整理。 ( 2 ) 反应性聚硅氧烷配合双半缩醛交联剂b h a 有关文献n 朝报道，反应性聚硅氧烷配合双半缩醛交联剂b h a ，在较 温和的整理条件下对纯棉、涤棉、纯苎麻织物进行防皱整理，可得到无 甲醛的防皱性能优良、强力降低较小且柔软亲水的防皱整理织物。 二元醛与多元醇在催化剂存在下在一定温度缩合成双半缩醛。双半 缩醛在催化剂存在下与反应型聚硅氧烷上的环氧基、氨基及纤维素上的 羟基交联反应，生成相应的醚键、n 一羟基化合物，后者进一步交联成网 状化合物，从而达到提高织物弹性和防皱的目的。 硅氧烷都能与双半缩醛反应，整理后的织物能显著提高弹性，尤其 用带环氧基和氨基的聚硅氧烷整理的织物弹性还耐反复洗涤。但由于氨 基与双半缩醛反应后，在高温下脱水生成腙类化合物，使织物发黄，不 宜用于白色织物。最好的反应性聚硅氧烷以聚醚、环氧聚醚改性硅油及 自交联羟基硅油微乳为好。如处理内衣用织物，最好用聚醚或环氧聚醚 硅油，还可使整理织物亲水。 为了尽量降低免烫整理对棉麻织物的强力损失，同时进一步提高整 理织物的弹性，可在整理工作液中加入各种水分散型树脂如聚醋酸乙烯 乳液、聚丙烯酸树脂乳液、聚乙烯乳液、苯一丙共聚乳液、聚氨酯乳液。 有关研究曾先后采用过苯一丙共聚乳液( 玻璃化转变温度为1 0 2 0 ) 、 水溶型聚氨酯乳液、自交联丙烯酸酯共聚乳液、聚醋酸乙烯乳液。因聚 醋酸乙烯乳液、苯一丙共聚乳液玻璃化转变温度较高，整理织物手感发 硬，水溶性聚氨酯乳液使漂白织物发黄，聚乙烯乳液弹性差，最后选用 自交联丙烯酸酯共聚乳液( 玻璃化转变温度为o 1o c ，含固量4 8 ) ， 用量为2 0 5 0g l 引。 ( 3 ) 戊二醛 戊二醛也是一种双醛交联剂。早在戊二醛工业化的前一年，美国就 东华大学硕：仁学位论文 对纯棉织物在防锻整理中强力保护的研究 进行戊二醛防皱性能的研究。随后，在上世纪6 0 - 7 0 年代进行更深入的 研究6 。 3 。研究表明，戊二醛防皱整理织物的防皱性、弹性、耐磨性和 耐氟损牢度好、手感丰满，但有刺激性、泛黄严重，价格也较高。有人 对其进行改性研究，改性戊二醛可大大减少环境污染、降低成本、改善 白度引。 1 5 1 2 水溶性聚氨酯( w p u ) 复配整理剂 国外在上世纪6 0 年代开始用聚氨酯树脂对纺织品进行防皱整理， 采用的聚氨酯树脂基本都是溶剂型及乳液型，存在不易乳化、稳定性差 和有毒性等缺点。上世纪7 0 年代，逐步应用水溶性聚氨酯树脂，化学稳 定性好、污染小、使用方便，能以任何比例与水混合，具有较好的成膜 性和弹性。它作为防皱整理剂能够明显提高织物的回弹性、耐磨性和织 物强度，而且手感滑爽丰厚随1 。 但聚氨酯树脂整理的织物耐久压烫效果差，而且耐高温( 1 8 0 ) 稳定性差，易产生泛黄现象，通用的芳香族聚氨酯尤为严重，因此不宜 加工漂白织物。 据文献心们报道，丝素整理剂与水溶性聚氨酯复配使用，对棉织物进 行防皱整理，两者之间有较好的协同增效作用，整理品的防皱性明显改 善，且白度、强力保留率以及手感等指标均达到满意效果。 1 5 1 3 反应性有机硅与免烫整理剂复配 带有反应性基团( 如乙烯基、环氧基、氨基等) 的有机硅不仅可赋予 织物抗皱性，而且可改善手感和透气性，提高织物抗撕破强力、断裂强 度和耐磨性。一般交联程度越高，整理织物的弹性和抗皱性越好，但单 独用有机硅整理，目前尚不能达到耐久压烫的要求，而且成本高。若采 用双醛与多元醇制成双半缩醛作为交联剂与聚醚、环氧聚醚改性硅油配 合，在较温和的条件下对棉织物进行整理，可以得到防皱性能优良、强 力降低较小，且柔软亲水的防皱整理织物( 全棉府绸的缓弹回复角达3 1 0 。，平均强力降低3 3 5 ) 乜。所以，在这一领域应注意研究复配技术。 在防皱整理剂中，加入适量的反应性有机硅，能起到柔软及提高防 皱织物强力的作用。 东华人学硕i ：学位论文对纯棉织物在防啵整理中强力保护的研究 1 5 1 4 甲壳质与壳聚糖 壳聚糖( c t a ) 整理的优点：对织物强度影响小，上染率高，且有抗 静电性。缺点：防皱效果差，手感较硬、易泛黄，润湿性下降。 据报道，降解壳聚糖用于棉织物防皱整理，回弹性有较大提高，但 由于壳聚糖降解会导致颜色加深，布面温度高时甚至变焦。尽管整理时 降低焙烘温度，泛黄现象仍比未降解壳聚糖明显。壳聚糖浓度低时，手 感尚可；浓度高时，则发硬、粗糙n 引。 用壳聚糖以乙二醛作交联剂对棉织物进行防皱整理可改善整理效 果。如将降解壳聚糖与乙二醛溶液分二浴整理棉府绸织物，则折皱回复 角可提高到3 0 0 。，可与2 d 树脂媲美n 钉。 利用壳聚糖的可溶性与成膜性，以及壳聚糖与甲壳质化学结构的可 相互转换的特点，采用乙酸酐作为壳聚糖到甲壳质转型固化剂而制得的 防皱整理剂，既保留了甲壳质天然高聚物的优点，又保证了整理剂与整 理工艺无毒无害，可使棉织物的干折皱回复角提高7 0 左右，并具有较 好的耐洗性。据说整理后织物的断裂强度几乎不受影响，只是透气性稍 有下降陋引。 以反应性有机硅和壳聚糖混合整理棉织物，能有效提高防皱性，白 度几乎不变，并具有较好的耐洗性，但仍达不到防皱效果心3 1 。 1 5 1 5 环氧树脂类 多元醇或多元胺经环氧氯丙烷处理，可在缩合反应的同时引入活性 环氧基。环氧树脂整理对棉织物的防皱效果不如2 d 树脂，但整理后织物 耐水解稳定性和防缩性较好，湿防皱性突出，因此适用于丝绸类织物。 其缺点是手感不佳、稳定性较差、价格高，尚需进一步研究改进。 1 5 1 6 多元羧酸类 上世纪9 0 年代初，w e l c h 他们等人研究，用次磷酸盐作为多元酸与纤 维素分子酯化反应的催化剂，使得多元羧酸作为无甲醛防皱整理剂取得 了突破性的进展。 对多元羧酸整理剂的研究表明，分子中含有两个或更多相邻顺式羧 基的多羧酸化合物才能赋予织物理想的防皱效果。已研究的具有防皱性 东华人学硕i ：学位论文对纯棉织物在防做整理中强力保护的研究 的多羧酸化合物有丙三酸、柠檬酸、马来酸、衣康酸、苹果酸、酒石酸、 丙烯三甲酸、苯六甲酸、环戊四羧酸、环己六甲酸、聚马来酸、马来酸一 衣康酸共聚物、马来酸一丙烯酸一乙烯醉共聚物等。多羧酸化合物整理要 求在1 8 0 以上反应，并需加入催化剂。应用的催化剂是磷系催化剂， 以次磷酸钠效果最好，但有关机理尚不清楚。为克服次磷酸钠价格高、 污染大的缺点，又研究了其他磷酸盐、马来酸盐、富马酸盐、衣康酸盐、 ( 氯) 乙酸盐、柠檬酸盐、酒石酸盐、氨基氰、羟乙基二膦酸( h e d p a ) 以及 其他含氮化合物心扣2 引。 美国和日本对进行多元羧酸整理剂大量研究的结果证实，丁烷四羧 酸( b t c a ) 的防皱整理效果最好，其d p 等级、白度、耐洗性、手感、强力 保留率和耐久性都令人满意，某些指标甚至超过2 d 树脂，且加入催化剂 的整理液不会自聚，故可长期存放。 多羧酸化合物整理的缺点除应用条件苛刻外，还有强力下降较严重， 耐碱洗和耐磨性差，泛黄和影响染色效果等。由于丁烷四羧酸价格太高， 目前其价格约为2 d 树脂的1 0 倍，所以至今尚未得到普遍应用。 柠檬酸( c a ) 原料易得，价格低廉，安全无毒，但整理效果不如b t c a 。 由于酯化、脱水、缩合、异构等反应而存在泛黄问题，整理的织物耐洗 牢度差、强力下降严重。 因此，目前的许多研究都集中在降低b t c a 的整理成本，以及改善 c a 整理的缺点两个方面。以下是人们利用复配技术，来解决目前多元羧 酸防皱整理剂所面临的困难。 曾有人研究表明，b t c a 和c a 混合整理剂具有较高的防皱等级和较 高的强力保留率，而泛黄轻微，成本降低他 。 有文献乜引称用丙烯酸与柠檬酸共聚物进行棉织物的防皱整理，也能 达到不错的综合整理效果。 1 5 1 7 壳聚糖和b t c a 对棉织物多功能整理 有关文献心们报道，用壳聚糖( c t a ) 和丁烷四羧酸( b t c a ) 可以对 棉织物进行防皱抗菌多功能整理，在整理和服用过程中无甲醛释放，且 抗菌防皱效果好。c t a 和b t c a 混合对织物进行同浴整理时，在焙烘过 东华人学硕 ：学位论文 对纯棉织物在防锻整理中强力保护的研究 程中，b t c a 与纤维素大分子发生酯化反应，也与壳聚糖的羟基发生酯化 反应，从而通过分子间的酯键与织物和壳聚糖发生联接，其游离羧酸酯 基也会与壳聚糖的氨基形成酰胺键，这些酯键和酰胺键使壳聚糖牢固地 固着在织物上，达到良好的防皱整理效果，其强力损失也较单用一种物 质