無甲醛防皺劑,免燙樹脂整理劑,洗可穿抗皺整理劑,環(huán)保無甲醛免

1、多元羧酸無甲醛免燙整理工藝因素探討qq31高介平 田恬 朱鎮(zhèn)方 常州紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院原載：第七屆全國印染后整理論文集(2008.12;186-189 【摘要】本文選用氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸為催化劑，進(jìn)行那純棉織物多元羧酸防皺免燙整理，初步探討影響整理效果的工藝因素，為進(jìn)一步研究打下基礎(chǔ)?！娟P(guān)鍵詞】無甲醛免燙整理 多元羧酸 氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸催化劑 工藝影響因素 引 言隨著人類對賴以生存的自然和生態(tài)環(huán)境越來越廣泛的關(guān)注，人們對紡織品和紡織化學(xué)品在穿著和使用中的安全性問題，以及在生產(chǎn)過程中可能對環(huán)境造成的不利影響也越來越重視。人們對服裝的要求除了追求

2、穿著舒適和料理簡便外，非常重視紡織品的安全性。純棉高支府綢用作高檔的襯衫面料受到人們的青睞，但其易皺、易縮水，為了提高純棉高支府綢的產(chǎn)品檔次，對其進(jìn)行無甲醛免燙整理顯得尤為重要。用于織物防皺免燙整理的防皺整理劑品種較多，目前大多應(yīng)用的是酰胺和甲醛的初縮體，特別是二羥甲基二羥基乙烯脲（2D）及其衍生物，這類防皺整理劑整理后的織物，雖然有較好的防皺免燙效果，但整理后的織物上含有游離甲醛，對人體健康帶來危害，國際上對織物含游離甲醛殘留量的標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)。本文選擇1，2，3，4-四羧酸丁烷（BTCA）和聚馬來酸為抗皺主體，以氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸為催化體系的性能和應(yīng)用工藝作一些探討。 一、無甲

3、醛免燙整理劑多元羧酸無甲醛整理劑用于棉織物整理，在60年代中期就有人研究。80年代后期至90年代初，Welch、Andrews BAK、Yang等人研究用磷酸鹽作為多元羧酸與纖維素分子之間發(fā)生酯化反應(yīng)的催化劑，取得了一定的效果。其免燙性能有所提高，耐洗牢度得到改善，即使在堿性條件下洗滌，酯鍵也不易水解。這一突破促使多元羧酸作為無甲醛整理劑的開發(fā)和研究取得了進(jìn)展。多元羧酸的品種較多，已研究用于織物的有十多種，其中研究得最多，整理效果最為突出的是1，2，3，4-四羧酸丁烷（BTCA）。BTCA是一種白色晶體，易溶于水。其水溶液呈酸性，不含任何游離和結(jié)晶態(tài)的甲醛，用四羧酸丁烷（BTCA）整理織物不易

4、泛黃，色變較小，彈性好、耐洗，但成本較高（價格約是2D樹脂的十倍）。BTCA與纖維的反應(yīng)歷程為,BTCA脫水成酐，然后與纖維分子發(fā)生酯化反應(yīng),在纖維大分子之間產(chǎn)生交聯(lián)作用。此外也有采用聚馬來酸（PMA）、檸檬酸（CA）為整理劑的。馬來酸酐在軋-烘-焙的工藝中能自身聚合，同時在催化劑作用下還能與其他單體共聚，或與纖維上的-OH和-NH2交聯(lián)；檸檬酸（CA）是-羥基酸，在分子結(jié)構(gòu)中含有羥基，在焙烘過程中，一方面羧基脫水成酐，同時，羥基與臨近的碳原子上的氫受熱脫去而成烏頭酸（丙烯三酸），并可進(jìn)一步脫去二氧化碳形成衣康酸（甲叉丁二酸），烏頭酸和衣康酸都是不飽和酸，由于它們分子結(jié)構(gòu)中不飽和鏈的存在，在加

5、熱焙烘過程中，使織物泛黃變色。采用聚馬來酸和檸檬酸混用，一方面可提高防皺效果，另一方面也可降低織物的黃變。本文選擇1，2，3，4-四羧酸丁烷（BTCA）以及聚馬來酸和檸檬酸（TMPA/CA）作為交聯(lián)劑進(jìn)行試驗。二、催化劑1，2，3，4-四羧酸丁烷（BTCA）以及聚馬來酸/檸檬酸（TMPA/CA）對織物進(jìn)行防皺免燙整理，關(guān)鍵是催化劑的選用。目前BTCA的整理能取得進(jìn)展，主要是催化劑或混合催化劑的不斷改進(jìn)。已研究過的催化劑包括強(qiáng)酸、堿類和磷酸鹽等。以強(qiáng)酸為催化劑，織物的強(qiáng)力損失很大；以堿為催化劑，強(qiáng)力損失可有所改善，但防皺免燙效果比不上DMDHEU（2D樹脂）；以各種磷酸鹽為催化劑，其中以次磷酸鈉

6、效果最好，但其價格較高，用量也不低，對于染色織物整理會產(chǎn)生色變，特別對硫化染料和部分活性染料，色變更嚴(yán)重，加上含磷化合物排放至江河湖海，易造成富營養(yǎng)化，污染水源。因此選用合適的催化劑是關(guān)鍵，我們選用氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸為催化劑，為織物防皺免燙整理提供了新的催化劑來源。納米材料具有表面積大，表面活性中心多，吸附能力強(qiáng)等性能，是一般材料所不能比擬的，因此選用納米材料作催化劑，其催化活性成倍提高，催化反應(yīng)的溫度也可降低。三、試驗準(zhǔn)備31 織物經(jīng)退漿、煮練后的 80/2×80/2 130×80 全棉府綢半制品。32整理劑1，2，3，4-四羧酸丁烷（BTCA）+氧化鋅包覆

7、納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸；聚馬來酸和檸檬酸（TMPA/CA）+氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸。33整理前織物洗滌工藝2g/l洗衣粉（4050，5min）冷水洗5min熱水（4050）洗5min冷水洗5min烘干（80100）測試空白數(shù)據(jù)34實(shí)驗儀器JMU507T型臺式軋車；數(shù)式恒溫干燥箱 EB2494烘蒸兩用機(jī)；YG542織物折皺彈性儀。3. 5 測試方法織物斷裂強(qiáng)力：按GB/T 3923.1-97標(biāo)準(zhǔn)測定折皺回復(fù)角：按GB/T 8319-1997標(biāo)準(zhǔn)測定四、試驗結(jié)果與討論41 試驗方案411處方整理液濃度 6090g/l。412 流程及條件浸軋整理液（軋余率80%，室溫）烘干（T）焙烘（T，

8、t）后處理。413 試驗方法采用正交試驗方法，選取1，2，3，4-四羧酸丁烷（BTCA）+氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸，和聚馬來酸和檸檬酸（TMPA/CA）+氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸整理劑的用量，預(yù)烘溫度，焙烘溫度，焙烘時間四個因素進(jìn)行試驗。試驗因素-水平表整理液濃度A(g/l預(yù)烘溫度B(焙烘溫度C(焙烘時間D(min160801402275901603390100180542 結(jié)果分析421 試驗結(jié)果通過正交試驗，得出本輪試驗的最佳工藝： 干折角（緩彈）（經(jīng)+緯）濕折角（緩彈）（經(jīng)+緯）撕破強(qiáng)力（損傷率）白度（Ganz）BTCA整理織物14420114.6%82.25T

9、MPA/CA整理織物12922921.3%81.26原樣8414118.4N87.33由上數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)整理后的織物防皺性能有所提高，白度和強(qiáng)力的變化可以接受。只是免燙效果還不是很理想，可通過進(jìn)一步提高整理劑用量來加以試驗。422 試驗結(jié)果分析（1）1，2，3，4-四羧酸丁烷（BTCA）+氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸整理采用1，2，3，4-四羧酸丁烷（BTCA）+氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸整理的織物，進(jìn)行能測試，影響干折皺恢復(fù)性能的主要因素是焙烘溫度，其次是整理劑的濃度，再是焙烘時間。隨著整理液濃度的提高，織物的干防皺性能有所提高，這是因為在一定的濃度范圍內(nèi)，整理劑濃度提高，交聯(lián)程

10、度增加，織物的防皺性能提高。整理液濃度控制在90g/l。預(yù)烘溫度控制在90，溫度過高，易造成大量表面樹脂，產(chǎn)生表面交聯(lián)，不僅防皺性降低，而且手感變差。焙烘溫度160，焙烘時間3min，就能獲得較好的防皺效果，是因為氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸具有極強(qiáng)的催化作用，因而可以降低交聯(lián)溫度，縮短焙烘時間。若溫度過高，反而影響手感和白度。對濕折皺性能影響的主要因素是整理液濃度、焙烘溫度，然后是焙烘時間，在預(yù)烘溫度8090，焙烘溫度160、3min條件下整理效果較好。強(qiáng)力影響的主要因素是焙烘溫度，其次是焙烘時間，控制好工藝條件，整理織物的強(qiáng)力損傷和織物泛黃基本能達(dá)到要求。（2）聚馬來酸和檸檬酸（TMP

11、A/CA）+氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸整理采用聚馬來酸和檸檬酸（TMPA/CA）+氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸整理的織物，影響干折皺恢復(fù)性能的主要因素是整理液濃度，適當(dāng)提高整理液濃度，有利于提高防皺效果；其次是預(yù)烘溫度，預(yù)烘溫度不宜過高，否則易產(chǎn)生表面交聯(lián)，影響防皺免燙效果；再次是焙烘溫度和時間，一般控制160180，35min。而對濕折皺性能的影響因素大小順序為：焙烘溫度、整理液濃度、預(yù)烘溫度、焙烘時間, 適當(dāng)提高整理液濃度，有利于提高防皺效果；預(yù)烘溫度90左右，焙烘溫度160180，35min即可。與BTCA相比較，TMPA/CA的反應(yīng)條件要求高些，采取適當(dāng)延長焙烘時間，有利于酯

12、化反應(yīng)的充分進(jìn)行，可以采用160，5min，降低焙烘溫度對織物強(qiáng)力和白度的影響。五、結(jié)論1、通過試驗證明，在多元羧酸的無甲醛免燙整理工藝中，使用氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸作為催化劑，是可行的，由于其催化活性高，可降低焙烘溫度，對織物損傷小，白度影響小，同時具有污染小等優(yōu)點(diǎn)。但是該類催化劑價格高，加工成本高。2、采用氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸催化劑，可以使整理劑BTCA或TMPA/CA在較低溫度下完成交聯(lián)反應(yīng)，一般條件控制在，預(yù)烘溫度90，焙烘條件在160，35min。由于時間比較倉促，氧化鋅包覆納米二氧化鈦固體超強(qiáng)酸催化劑制備較麻煩，本次只是做了初步的探討，并未找到最佳工藝，工作有待進(jìn)一步深入，本人水平有限，若有錯誤敬請批評指正。 參考文獻(xiàn)1 徐宏世.高支棉府綢無甲醛防皺整理研究J.印染助劑，1998，15（5）：22-255胡遜. 多元羧酸：一種無甲醛免燙整理劑J.印染助劑，1998，15（5）：1-56馬雅娟. 添加聚馬來酸改善檸檬酸的免燙整理效果J.印染助劑，2000，17（1）：31-33 7 張濟(jì)邦.多元羧酸BTCA免燙整理現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢J.印染，1999，25（5）：42-488 顧東民，吳春明，工曉東.NC-98無甲醛免燙整理劑的研究與應(yīng)用 J.印染，