棉织物的多元羧酸抗皱整理.pdf

亨斯迈2007全国纺织品特种整理论坛 论文汇编(2007年3月J棉织物的多元羧酸抗皱整理一高冬梅1：宋晓秋2，李宏涛2(1．长春工业大学，吉林长春130021；2．东华大学，上海200051)棉织物具有透气性好、手感柔软和穿着舒适等优点，深受广大消费者的青睐，但存在易起皱的缺点柠檬酸(CA)是一种价格低廉的整理剂，马来酸酐(MA)和柠檬酸适量混合，能获得较佳的整理效果㈨1目前，多元羧酸抗皱整理大多采用次磷酸盐作催化剂但其价格较高，且含磷化合物排放至环境，易造成水体富营养化、污染水源为此，我们采用纳米二氧化硅作催化剂纳米材料具有表面积大、表面活性中心多和吸附能力强等一般材料所无法比拟的优异性能13 J，用于棉织物的抗皱整理，效果良好l 试验部分1．1材料及设备1．1．1 织物练漂纯棉平纹织物1．1．2 药品 柠檬酸(沈阳第二化学药品厂)，马来酸酐(上海第四军医大学化学试剂厂)；纳米二氧化硅(长春工业大学纳米研究室)；柔软剂，渗透剂JFC1．1．3仪器及设备 ’电动试验小轧车(WD型蜗轮减速机)(杭州萧山市城东减速机厂)；YG026型强力拉断仪(常州第二纺织机械厂)；织物折皱弹性仪；Y802A型恒温烘箱(常州纺织仪器厂)；Y801A型恒温烘箱、TWI-50型电熨斗(常州纺织仪器厂)电热水浴锅(北京市医疗设备厂)。

1．2试验方法1．2．1工艺流程及条件坯布准备_浸轧(二浸二轧，轧余率80％～85％)_+预烘(80℃x4觚n)-+焙烘(110—160 oC X4 IIlin)-+水洗一皂洗(50 oC，洗衣粉5 g／L)_清水冲洗叫哄干1．2．2试验步骤将CA／MA按l：l、l：2、l：3、l：4、l：5、l：6的比例分别配制，再与纳米二氧化硅、渗透剂JFc、乳化剂OP和适量的蒸馏水配成整理液，对织物进行抗皱整理1．2．3干湿折皱回复角测定 ．采用织物折皱弹性仪，按照GB／T 3819—1983方法测定经、纬向折皱回复角各5次，取平均值1．2．4断裂强力测定162采用YG206织物强力仪，按照GB／T 423—1978方法测定经、纬向断裂强力各3次，取平均值～2．结果与讨论2．1 CA／MA混合比的整理效果整理剂总量8 g／100 mL、二氧化硅O．2 g／100 mL，CA／MA之比按1：1、1：2、l：3、1：4、I：5、l：6分别配制成整理液，浸轧处理织物；在140℃下焙烘3 min整理后织物的各项物理性能见表l ’‘ 由表l知，用不同配比的CA／MA整理液整理织物后，折皱回复角不同其中以1：1配比的折皱回复角表1 CA／MA不同配比整理液对整理效果的影响折锻同复角(经+纬)／。

强力保留率／％试验编号 CA：MA 干 湿 经 纬1 l：l 257 20r7 71．8 73．52 2：l 229 196 70．3 72．53 3：l 197 173 72．3 72．84 4：l 177 162 71．6 72．75 5：1 176 161 72．8 73．16 6：l 174 156 70．0 72．57 原样 162 141 100 100最大试验表明，柠檬酸在催化剂的作用以及高温焙烘条件下，先变成酐，酐再与纤维素纤维中的羟基发生酯化反应柠檬酸分子较小，能深入到纤维中去；同时，柠檬酸系ot一羟基酸，随柠檬酸用量减少，其与马来酸酐有反应也减少，使马来酸酐的酐中间体与棉纤维结合得到加强，故CA／MA在此条件下产生较多的交联由此可见，AC／MA的比例为1：l时，混合交联效果最好，此时织物的强力下降也不大2．2催化剂浓度在CA／MA配比为1：l的条件下，取二氧化硅浓度分别为0．05、0．1、0．15、0．20、0．25、0．3 g／100 mL140℃焙烘3 min，整理后织物的物理性能见表2表2不同浓度的二氧化硅整理后织物的物理性能试验 二氧化硅 折锻回复角(经+纬)／o 强力保留率／％编哮 ／(g·100mL一1) 干 湿 经 纬l 0．05 17l 166 78．7 74．22 O．10 191 174 82．1 81．13 O．15 219 198 74．3 77．64 O．20 266 229 80．5 74．85 O．25 273 258 75．6 81．56 O．30 258 22l 79．3 83．O7 原样 162 141 100 100论文汇编(2007年3月) 亨斯迈2007全国纺织品特种整理论．蠹表2看出，随二氧化硅浓度增大，整理后棉织物的干湿折皱回复角有所增加，而强力有所下降，但下降不多。

本试验采用二氧化硅作为催化剂，根据多元羧酸催化机理，纳米二氧化硅先与马来酸酐发生催化反应，使马来酸酐转变成马来酸三元共聚物(TPMA)，在焙烘条件下，马来酸三元共聚物与柠檬酸在织物上直接酯化催化剂浓度为0．25 g／100 mL时，织物干湿折皱回复角最大；浓度过高，会发生自聚，使催化性能变弱，甚至丧失催化性能催化剂浓度在0．15 g／100 mL时，织物的经纬向强力保留率较高2．3焙烘温度选取CA／MA配比为1：l，二氧化硅O．2 g／100 mL，测试不同焙烘温度下织物的物理性能(见表3)由表3知，随温度升高，织物的干湿折皱回复角都有较大幅度的提高，织物的折皱性得到显著改善这可能是高温条件下，整理剂更容易与棉发生酯化反应但温度表3不同温度整理后织物的物理性能反应温度 折皱回复角(经+纬)／ 强力保留率／％试验编号／℃ 干 湿 经 纬l llO 205 187 ％．3 81．72 120 248 201 87．2 84．83 130 252 202 81．8 88．14 140 273 226 86．2 81．75 150 302 249 77．8 75．36 160 278 238 55．2 51．87 原样 162 141 100 100过高，易使织物发生脆化而降强，选择焙烘温度为140℃。

2．4焙烘时间表4中，焙烘时间为30 8，因时间过短，整理效果不明显，随焙烘时间延长，整理后织物折皱回复角急剧变大，但织物强力下降选择焙烘时间为250 s表4不同反应时间整理后织物的性能折皱l旦1复角(经+纬)／o 强力保留率／％试验编号 时间／8干 湿 经 纬l 30 166 142 95．9 90．22 90 176 146 83．2 78．43 150 237 213 82．9 77．44 200 300 277 78．3 77．35 250 303 268 78．1 77．26 300 313 27l 62．1 65．77 原样 162 141 loo loo2．5不同多元羧酸整理效果比较综合上述最佳工艺，对试样进行抗皱整理，并与单独使用MA或CA进行比较，发现MA与CA混合使用，在纳米催化剂的作用下抗皱效果最好(表5)表5 CA+MA与单独使用CA或MA比较增重率 接枝率 折皱同复角 强力保留率(经+纬)／ ／％’整理剂种类／％ ／％干 湿 经 纬CA+MA 4．64 3．95 296 249 83．1 80．8CA 2．97 2．68 240 215 77．4 78．9MA 3．35 2．60 263 205 83．8 80．93 结论3．1 MA与CA在纳米催化剂作用下进行抗皱整理是可行的，整理后织物的干湿折皱回复角明显提高，且断裂强力下降不多。

3．2整理的最佳工艺为：MA与CA混合比为1：l；二氧化硅浓度为0．2 g／100 mL；焙烘温度为140 oC；焙烘时间250 S∞参考文献：[1]张济邦．多元羧酸BTCA免烫整理现状和发展趋势[J]．印染，1999，25(5)：45-46 ’[2]王雷，陈克宁．多元羧酸防皱机理[J]．印染，2002，28(9)：44—46．[3]张立德，牟季美．纳米材料学[M]．沈阳：辽宁科技出版社1994．163棉织物的多元羧酸抗皱整理作者： 高冬梅， 宋晓秋， 李宏涛作者单位： 高冬梅(长春工业大学,吉林,长春,130021)， 宋晓秋,李宏涛(东华大学,上海,200051)相似文献(10条)1.期刊论文 李明.徐秀雯 棉织物多元羧酸整理后强力损伤的研究 -印染2001,27(3)棉织物多元羧酸整理后引起强力损失,其原因有两个,即酸催化降解纤维素和纤维与多元羧酸的交联.由多元羧酸的酸性引起的纤维素大分子链的催化降解是不可恢复的,它的强力损失与酸的种类、浓度、pH值、焙烘温度和时间有关.由多元羧酸与纤维素大分子交联引起的强力损失,随交联程度的提高而增加.酯交联引起的强力损失在碱的作用下是可恢复的.2.期刊论文 吕海宁.Haining LU 棉织物多元羧酸免烫整理催化反应机理 -染整技术2008,30(4)着重探讨了棉织物多元羧酸免烫整理中各种不同催化剂的催化机理,并指出了改善多元羧酸免烫整理工艺的迫切性.3.期刊论文 何银地.黄晨.许云辉.王红.HE Yindi.HUANG Chen.XU Yunhui.WANG Hong 芦荟蒽醌和多元羧酸对棉织物的复合整理 -纺织学报2010,31(2)针对棉织物抗紫外线及抗皱性较差的缺点,用芦荟蒽醌化合物和柠檬酸、酒石酸对棉织物进行后整理,通过多元羧酸的桥联作用,使蒽醌提取物与棉纤维大分子产生较为牢固的化学结合,使棉织物同时获得耐久的抗皱抗紫外线性能.通过扫描电子显微镜、红外光谱、x射线衍射测试,证实多元羧酸与棉纤维大分子按环酐机制发生了酯化反应,芦荟蒽醌通过多元羧酸的桥联作用以化学键的形式固定在棉纤维上.对整理后织物的紫外线透过率、断裂强力、白度、折皱回复角等性能进行测试.结果表明,棉织物的抗皱性能和抗紫外线性能明显提高.4.期刊论文 吴丽莉.俞建勇 棉织物的多元羧酸和壳聚糖抗菌防皱整理 -印染2001,27(11)讨论了两种多元羧酸的复配对棉织物防皱整理效果的影响,对羧酸浓度、壳聚糖以及催化剂和焙烘温度进行单因素分析,确定了抗菌防皱整理的最佳工艺.5.期刊论文 陈美云.袁德宏.王春梅.CHEN Mei-yun.YUAN De-hong.WANG Chun-mei 棉织物的混合多元羧酸-壳聚糖防皱整理 -印染2007,33(1)以1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)和壳聚糖(CTA)共同对棉织物进行防皱整理,讨论了工艺因素对整理效果的影响,并测定了整理织物的染色性能.研究结果表明,防皱整理的最佳工艺条件为:BTCA与CA的质量之比1∶1,多羧酸8%,壳聚糖0.10%,次亚磷酸钠6%,三乙醇胺3%,180 ℃焙烘2 min.整理后会使织物染色深度下降,颜色有所变化,但基本不影响染色牢度.6.学位论文 吴丽莉 壳聚糖和多元羧酸对棉织物进行抗菌防皱整理的研究 2002该文主要研究了多元羧酸与壳聚糖协同作用于棉织物同时赋予织物抗菌防皱的性能.棉织物由于其优良的穿着舒适性而备受人们青睐,但棉织物对微生物低劣的耐抗性却使其保健性遇到挑战.由于壳聚糖具有良好的抗菌性能,能溶于多种溶剂,具有良好的生物可降解性、吸湿性、反应活性、吸附性和生物活性等优良的性能,壳聚糖多用作织物的整理剂,是近期国内外研究开发的新产品,而且这类织物整理无甲醛问题,对保护人体健康与生态环境具有重要的意义.该论文主要研究了柠檬酸与酒石酸以及柠檬酸和马来酸两个复配体系,通过实验比较了两种复配体系和1、2、3、4-丁烷四羧酸(BTCA)的整理效果,最后确定了柠檬酸和酒石酸复配体系的整理效果与1、2、3、4-丁烷四羧酸(BTCA)的整理效果接近,而复配酸整理剂的成本接近柠檬酸的成本水平.通过试验比较得到复配酸体系的最佳复配比.7.期刊论文 王强.范雪荣.张芹.Wang Qiang.Fan Xuerong.Zhang Qin 含磷多元羧酸的抗皱、阻燃效果初探 -产业用纺织品2005,23(10)研究了三种含磷多元羧酸对棉织物的抗皱、阻燃作用,结果表明:棉织物经含磷多元羧酸整理可获得比较理想的抗皱效果和耐洗涤性能,其中PBTCA整理后的综合效果最好;三种含磷多元羧酸都具有一定的。