基于多元羧酸棉织物无甲醛抗皱整理研究与应用
无甲醛防皱整理剂的研究进展
应性聚氨酯整理剂 、 二醛类整理 剂、 天然 高聚物壳聚糖 整理 剂和淀粉 改性物 整理 剂等。 此外 ， 介绍 了棉织
物 免 烫性 的 评 价 标 准 。
关键词 ： 棉织物 ； 甲醛整理剂 ； 无 防皱机理 ； 展望
中图分类号 ：Ｓ ９ ． １ Ｔ １５ ＋ ２ 较 早 使用 的抗 皱 整理 剂 是 以 Ｎ 羟 甲基作 为活性 基团 的Ｎ 一 一羟
文献标识码 ： Ｃ
文章编 号 ：Ｏ ０ ４ ３ （０ ６ ０ — ０ ２ ０ ｌ０ — ０ ３ ２ ０ ）９ ０ ４ — ４ 生产提供 了理论依据 。
选择 多元羧酸的原则如下 ：
生共 价交 联 ， 组成 网状结 构 ， 到 达 免烫整理效果 。 当前 ， 于多元羧酸作 为防皱 关
进行多元缩 聚反应 ， 合成 出无 甲醛 整理 剂 ， 在催化 剂 作用下 ， 它可 以 和棉 纤维 素高 分子链 上 的 羟基 发
效 果 与酯交联 以及多元 羧 酸 的分 子结 构与反应活性等关 系 ， 分析研
究 了多元羧 酸 与纤维 素纤 维 的反
应机 理 ， 为无 甲醛 防皱整理 的实 际
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Ｎｏ ． ９
２０ ０ ６年 ９ 月
无 甲醛 防 坡整 理剂 的研 究进展
韩 百连 ， 吴赞敏
（ 天津工业 大学 ， 天津 ３ ０ ６ ） ０ １０ 摘要： 综述 了无甲醛防皱整理剂的研 究进展 ， 包括 多元羧 酸类整理 剂 、 环氧树 脂整理 剂 、 水溶性 热反
（ 傅立叶红外光谱 ）分 析法和热分 析法等研 究反应 机理 。
１ 无 甲醛整理剂 １ 多元羧酸类整理剂 ． １
饱 合酸 中 ， 必须 是顺 式构 型 ， 芳 在
棉织物的聚羧酸无甲醛免烫整理
棉织物的聚羧酸无甲醛免烫整理黄张秘;周翔;邢志奇;张文龙【摘要】为促进无甲醛免烫整理剂的推广应用，将自制聚羧酸无甲醛免烫整理剂（ LMP）用于棉织物的免烫整理，以整理后织物的折皱回复角、断裂强力、撕破强力和白度为主要评价指标，通过单因素试验，确定了LMP较佳的整理工艺：LMP质量浓度为300 g／L，催化剂质量浓度为整理剂的10％，整理液 pH 值为2�0～2�5，焙烘温度为170℃，焙烘时间为3 min。
整理后纯棉白色府绸的折皱回复角大于260°，断裂和撕破强力保留率分别为55�7％和73�1％，白度由77％降至72％，外观平整度接近3�5级。
与其他免烫整理剂比较，免烫效果优于已商业应用的2种无甲醛免烫整理剂，免烫效果及其耐洗性与丁烷四羧酸相当，比改性二羟甲基二羟基乙烯脲类整理剂稍差。
%In order to promote the wide application of formaldehyde⁃free durable press finishing agent, aself⁃prepared polycarboxylic acid formaldehyde⁃free durable press finishing agent ( LMP) was used to finish the cotton fabrics and the suitable application conditions of LMP were determined by evaluating the wrinkle recovery angle, breaking strength, tear strength and whiteness of the finished cotton fabrics in single factor experiments. The optimum conditions are as follows:LMP dosage 300 g/L, catalyst dosage 10% of LMP, pH of 2�0-2�5, curing temperature 170℃ and curing time 3 min. After finishing, wrinkle recovery ang le is larger than 260°, breaking and tear strength retention are 55�7% and 73�1%, respectively, whiteness decreases from 77% to 72%, and smoothness appearance rating is approximately 3. 5. Comparing with the other durable press finishingagents, the durable press performance of LMP finished cotton fabric is better than those finished with two commercial used formaldehyde⁃free durable press finishing agents. LMP provides almost the same level of durable press performance and laundering durability as butane tetracarboxylic acid, but less effective than modified dimethylol dihydroxy ethylene urea.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】6页(P94-99)【关键词】棉织物;无甲醛免烫整理;聚羧酸;折皱回复角;白度;耐洗性【作者】黄张秘;周翔;邢志奇;张文龙【作者单位】东华大学化学化工与生物工程学院，上海 201620; 东华大学生态纺织教育部重点实验室，上海 201620;东华大学化学化工与生物工程学院，上海201620; 东华大学生态纺织教育部重点实验室，上海 201620;东华大学化学化工与生物工程学院，上海 201620; 东华大学生态纺织教育部重点实验室，上海201620;东华大学化学化工与生物工程学院，上海 201620【正文语种】中文【中图分类】TS195.6为避免N-羟甲基酰胺类交联剂带来的整理品释放甲醛问题，研究人员长久致力于开发性能优良的无甲醛免烫整理剂。
棉织物防皱整理的研究和进展
$ 天然蚕丝蛋白质在结构上具
有与人体肌肤极相似的亲和性 ! 具有良好的吸湿和 放湿性能 ! 能改善皮 肤营养 % 防止 皮肤干燥和 增强 细胞活 力的作用 $ 将 等离子体 技术和生物 整理剂 ’ 丝素 (离子体工序处理后 ! 不仅棉织物的折 皱回复角有提高 ! 而且断裂强力和撕破强力保留率 都大大提高 ! 且润 湿性较好 ! 活 性染料的染 色性有 所改善 ""*)$ 等离子体技术和天然丝素蛋白整理剂的 结合 ! 为今后开发新型绿色功能棉纺织品开辟了新 的途径 $
第 !! 卷第 "# 期 !""$ 年 "# 月
王安平等 ’ 棉织物防皱整理的研究和进展
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棉织物防皱整理的研究和进展
王安平 陈克宁
摘要 ( ! 山东纺织职业学院 " 山东潍坊
%&"#’"# ’##"&#$
! 天津工业大学材料化工学院 " 天津
阐述了棉织物防皱整理的研究现状 " 着重讨论了新技术 % 多功能整理在棉织物防皱整理中的应 纳米技术 (液氨处理 ’ 微波辐射 ) 等离子体 文献标识码 ’. 文章编号 ’"##$/,’$# ) %##$$ "#/###$/#0
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$ 这是因为 ""7)!( 环糊精可以形成包合物 ! 固着于
织物上仍可形成包合物 ! 例如汗渍组分进入处理织 物的环糊精空穴可减少不良气味的释放 + 香料也可 由环糊精包合 ! 且具有缓慢释香的功能 $ 这些包合 分子在通常水洗过程中可被去除 $ 药物活性化合物 也可与环糊精形成包合物 $ 因此用 12&0 或柠檬酸 与 !(环糊精结合作为整理剂 !不仅能提高织物的抗 皱性 ! 而且还具有缓慢释香的功能 $ 拒水拒油免烫整理 采 用 含 氟 树 脂 与 免 烫 整 理 剂 &20(!#" 对 纯 棉 织物进行拒水拒油和免烫多功能整理 ! 拒水拒油整 理和免烫整理可以同时进行 ! 也可以分开进行 $ 试 验表明这两种工 艺都可明显 提高织物拒 水拒油的 等级和折皱回复角 ! 同浴进行的整理比分浴整理的 效果略差 ! 且整理剂对织物强力与透气性影响不大
大连理工大学科技成果——无甲醛多元羧酸丝棉织物化学整理剂BTCA
大连理工大学科技成果——无甲醛多元羧酸丝棉织
物化学整理剂BTCA
一、产品和技术简介：
丝、棉都是天然蛋纤维，穿着舒适。
但其洗后可穿性差，如易缩水，易褶皱等。
通常采用化学整理方法对其进行改性，传统的整理剂大多数为甲醛类整理剂，如：2D树脂、三羟甲基三聚氰胺等。
此类整理剂防缩防皱性能良好，原料易得，成本低廉，故应用很普遍。
但在贮存、穿着过程中释放甲醛，污染生态和环境。
近年来，国外出现了无甲醛整理新技术——多元羧酸整理技术（如BTCA），目前在丝绸织物上的应用取得了很理想的效果，是目前公认的最佳整理技术之一。
二、应用范围和生产条件：
多元羧酸整理过程中，催化剂采用次磷酸盐或亚磷酸盐，成本低廉，效果最好。
用高效磷酸盐催化剂和其它添加剂，相同条件下，BTCA 处理过的织物的免烫性能和性能最好的甲醛性整理剂DMDHEU处理相似，但其物理机械性能要比DMDHEU处理的好，其中撕破强力要高出13%-26%，而断裂强度要高出23%-27%，在免烫效果相同的条件下比DMDHEU处理过的强度保留好，曲磨牢度甚至要高出近一倍。
BTCA整理过的织物断裂强度要保留原来的92%以上，撕破强度经纬向均增加100%以上，甚至在家庭洗涤50次后干态折皱回复角几乎不变，湿态折皱回复角仍在230°。
搪瓷反应釜数个，氮氧化物吸收器一个，温度〈100℃，常压或微压反应。
三、获得的专利等知识情况：2003年，自主知识产权。
四、规模与投资、成本估算：20%溶液0.5万元/吨。
反应设备50万元人民币。
五、提供技术的程度和合作方式：中试，尚未转让。
无甲醛防皱整理剂,低甲醛洗可穿免烫树脂,无甲醛防皱剂,无甲醛免烫整理剂,防皱免烫剂,形态安定整理剂
多元羧酸无甲醛免烫整理工艺因素探讨高介平田恬朱镇方常州纺织服装职业技术学院原载：第七届全国印染后整理论文集【摘要】本文选用氧化锌包覆纳米二氧化钛固体超强酸为催化剂，进行那纯棉织物多元羧酸防皱免烫整理，初步探讨影响整理效果的工艺因素，为进一步研究打下基础。
【关键词】无甲醛免烫整理多元羧酸氧化锌包覆纳米二氧化钛固体超强酸催化剂工艺影响因素引言随着人类对赖以生存的自然和生态环境越来越广泛的关注，人们对纺织品和纺织化学品在穿着和使用中的安全性问题，以及在生产过程中可能对环境造成的不利影响也越来越重视。
人们对服装的要求除了追求穿着舒适和料理简便外，非常重视纺织品的安全性。
纯棉高支府绸用作高档的衬衫面料受到人们的青睐，但其易皱、易缩水，为了提高纯棉高支府绸的产品档次，对其进行无甲醛免烫整理显得尤为重要。
用于织物防皱免烫整理的防皱整理剂品种较多，目前大多应用的是酰胺和甲醛的初缩体，特别是二羟甲基二羟基乙烯脲（2D）及其衍生物，这类防皱整理剂整理后的织物，虽然有较好的防皱免烫效果，但整理后的织物上含有游离甲醛，对人体健康带来危害，国际上对织物含游离甲醛残留量的标准越来越严。
本文选择1，2，3，4-四羧酸丁烷（BTCA）和聚马来酸为抗皱主体，以氧化锌包覆纳米二氧化钛固体超强酸为催化体系的性能和应用工艺作一些探讨。
一、无甲醛免烫整理剂多元羧酸无甲醛整理剂用于棉织物整理，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等人研究用磷酸盐作为多元羧酸与纤维素分子之间发生酯化反应的催化剂，取得了一定的效果。
其免烫性能有所提高，耐洗牢度得到改善，即使在碱性条件下洗涤，酯键也不易水解。
这一突破促使多元羧酸作为无甲醛整理剂的开发和研究取得了进展。
多元羧酸的品种较多，已研究用于织物的有十多种，其中研究得最多，整理效果最为突出的是1，2，3，4-四羧酸丁烷（BTCA）。
BTCA是一种白色晶体，易溶于水。
棉织物无甲醛防皱整理
关于棉织 物 的抗 皱机 理 ，早在 ５—０年代 ，就 有两种 观 点 ，即树脂沉 积 论和共 ０６ 价 交联论 。首先 ，通过 整理 剂在 纤维 间形成 永久性 的交联 ，以提 高棉织物 的弹 性 、 折 皱恢复性 和尺 寸稳 定性 。免烫 整理剂 一般 是多 官能 团的化 合物 ，它可 以和两 个 以 上 的纤 维素 分子 长链 中氢键 发 生交联 ，把 纤维 中相邻 的两 个 分子连接 起来 ， 于是就 限制 了两个 长链 分子 的相对 滑移 ，使 得织物 的抗 皱性能 和织物 弹性 得到提 高。其 次， 棉织物折 皱 的原 因可 以下面 来 分析 。从纤维 的结 构看 ，棉纤维 有 结 晶区和无 定型 区， 无 定型 区决 定纤维 的柔 曲性 。织物 折皱 时 ，由 于外 力的作 ，使纤维 弯 曲变 形，在 侧 序度低 的地 方 人 分子排 列不整 齐 ，区域 中的氢键 经外 力作 用发 生形变 ，并 随着键 的强度 不 同发生 键 的断裂或 基本 结构 单元 的相对位 移 ， 当外 力 去除 后 ，系统 发生蠕 变恢复 ：但 当 外力 大 ，作 用时 间长 时 ，长链 分子之 间 产生键 的断裂 ，之 间产 生相对 位移 ，在新 的位 置上 形成新 的氢 键 ，从而使 基本结 构单 元在 新的位 置上 固定 Ｆ 来，
工业 化生产 。如 ＢＳ ＡＦ公司 、Ｃ ｂ 司、ＣＴ公 司等都有 相应 商 品出售 。 ｉａ公 Ｈ
研究较多的另一类无甲醛整理剂是多元羧酸类。其机理是，多羧基在高温下通
过两 个相邻羧 基 的脱水 作用而 先形成 五元 环状 酐 中间体 。于是 中间体和纤维 素 的羟
６ ７
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‘ 河北纺织》２ ０ ０ ７年第四期 （ １ Ｉ ） 总 ３ 期
无甲醛抗皱整理剂的研究进展
关键词：无甲醛抗皱整理剂；研究进展；制备方法；作用机理；应用
引言
随着人们环保意识的不断提高，越来越多的领域开始产品的环保性能。在纺 织品、纸张、塑料等材料的抗皱整理过程中，传统的甲醛整理剂由于其毒性问题 逐渐被无甲醛抗皱整理剂所替代。无甲醛抗皱整理剂不仅可以提高材料的抗皱性 能，还可以降低对环境和人体的危害。本次演示旨在综述无甲醛抗皱整理剂的研 究进展，探讨其制备方法、作用机理及其在各种材料中的应用，为相关领域的研 究提供参考。
最后，消费者对棉织物抗皱整理剂的需求也在不断变化。随着人们生活水平 的提高和环保意识的增强，消费者对棉织物抗皱整理剂的需求不再仅仅是功能性 的抗皱效果，还要求其具有环保、安全、舒适等特性。因此，对新型、环保、安 全的棉织物抗皱整理剂的需求将进一步推动该领域的发展。
总的来说，随着科技的进步和消费者需求的变化，棉织物抗皱整理剂正在朝 着更环保、更安全、更有效的方向发展。未来，我们期待看到更多的创新技术和 新型材料在棉织物抗皱整理剂领域的应用，以满足消费者对美观和耐久性的需求。
其次，纳米技术在抗皱整理中的应用也日益广泛。纳米技术为抗皱整理剂的 生产提供了新的可能性。纳米级的材料可以更好地渗透到棉纤维的微观结构中， 更有效地改善其抗皱性能。此外，纳米抗皱整理剂的生产过程更为环保，且具有 更高的附加值。
再者，生物技术在抗皱整理中的应用也取得了显著的进展。生物技术为抗皱 整理提供了全新的视角。例如，科学家们正在研究如何利用基因工程改造棉花的 基因组，以提高其抗皱性能。此外，生物酶在抗皱整理中的应用也正在被广泛研 究。这些酶可以分解纤维中的杂质，提高纤维的纯净度，从而改善其抗皱性能。
参考内容二
随着人们对环保和健康的度不断提高来自甲醛释放问题成为了家居装修和家具 制造领域的热点话题。为了解决这一问题，研究者们致力于开发新型无甲醛木材 胶粘剂。本次演示将介绍一种通过生物质转化方法制备的新型无甲醛木材胶粘剂， 并阐述其研究背景、目的、方法、结果以及结论与展望。
一种多元羧酸类抗皱抗菌整理剂的制备方法及应用
专利名称：一种多元羧酸类抗皱抗菌整理剂的制备方法及应用专利类型：发明专利
发明人：陈森,任学宏,向中林,刘颖,侯跃威,栗志广,李蓉
申请号：CN202111484309.9
申请日：20211207
公开号：CN114057804A
公开日：
20220218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种多元羧酸类抗皱抗菌整理剂的制备方法及应用，涉及棉织物抗皱抗菌整理剂技术领域。
将三聚氯氰溶解在丙酮中并向其中加入四甲基哌啶醇的水溶液，再用碳酸钠溶液调节pH至7～8，升温后滴加天冬氨酸钠水溶液，并用碳酸钠溶液调节pH至6～7，搅拌反应，温后滴加天冬氨酸钠水溶液，并用碳酸钠溶液调节pH至6～7，再通过盐析提纯、干燥得多元羧酸类HPDA。
本发明合成周期短，产物以三聚氯氰为反应活性体，以二元羧酸天冬氨酸及有机型卤胺化合物四甲基哌啶醇为原料，取得的多元羧酸类HPDA可用于棉织物的抗皱/抗菌双功能处理。
申请人：江苏联发纺织股份有限公司,江南大学
地址：226601 江苏省南通市海安市城东镇恒联路88号
国籍：CN
代理机构：扬州市锦江专利事务所
代理人：江平
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混合多元羧酸在苎麻织物抗皱整理中的应用
混合多元羧酸在苎麻织物抗皱整理中的应用混合多元羧酸在苎麻织物抗皱整理中的应用混合多元羧酸作为一种常见的整理剂，可以在苎麻织物抗皱整理过程中起到重要的作用。
下面列举了一些混合多元羧酸在苎麻织物抗皱整理中的应用，并对其进行详细的讲解。
1. 混合多元羧酸提供持久的抗皱效果•混合多元羧酸能够与苎麻纤维表面形成一层致密的薄膜，增强纤维的抗皱强度。
•薄膜能够有效地阻隔外界湿气和空气的侵入，减少苎麻织物的皱褶形成。
•这种抗皱效果经过洗涤和穿着多次仍能持久保持，使苎麻织物看起来更加整洁、光滑。
2. 混合多元羧酸保持苎麻织物的透气性和舒适性•混合多元羧酸在整理过程中不会堵塞苎麻纤维的织孔，保持纤维的透气性。
•纤维的透气性可以让空气和湿气很好地流通，提高苎麻织物的舒适性。
•同时，透气性还有助于苎麻织物的湿气快速蒸发，加速干燥过程，降低织物含湿率。
3. 混合多元羧酸改善苎麻织物的防皱性能•混合多元羧酸的抗皱效果不仅体现在减少皱褶的形成，还能改善苎麻织物的抗皱性能。
•经过整理后的苎麻织物可以更好地抵抗外界的扭曲和拉伸，减少因使用而产生的皱纹。
•这种改善的防皱性能使苎麻织物更加耐久，延长了其使用寿命。
4. 混合多元羧酸对环境的友好性•混合多元羧酸是一种环保型整理剂，对环境无毒无害。
•在整理过程中，混合多元羧酸不会释放有害物质，不会对水源和土壤造成污染。
•而且，使用混合多元羧酸整理后的苎麻织物可以经过回收再利用，降低了资源浪费。
以上是混合多元羧酸在苎麻织物抗皱整理中的一些应用及其详细讲解。
混合多元羧酸的应用不仅能提供持久的抗皱效果，同时保持了纤维的透气性和舒适性，改善了防皱性能，并具有环境友好性。
这些特点使得混合多元羧酸成为苎麻织物抗皱整理中的重要选择。
5. 混合多元羧酸的低成本和高效率•混合多元羧酸作为一种常见的整理剂，具有较低的生产成本。
•这种低成本又能在苎麻织物抗皱整理过程中实现高效率的抗皱效果。
•一次性添加混合多元羧酸能够对苎麻织物进行全面的抗皱处理，节省了时间和人力资源。
无甲醛抗皱免烫整理剂研究进展
山 东 化 工 收稿日期：２０２０－０６－２６作者简介：王艾德（１９７４—），山东淄博人，工程师，主要从事纺织印染技术和纺织助剂的研究与管理工作。
无甲醛抗皱免烫整理剂研究进展王艾德，张琳涵，曹春晓（淄博鲁瑞精细化工有限公司，山东淄博 ２５５０００）摘要：本文对近年来无甲醛抗皱免烫整理剂的研究进展作了简要概述。
分析了多元羧酸、乙二醛－酰胺、水性聚氨酯、壳聚糖、改性淀粉、乙二醛、反应性有机硅、环氧化合物、丙烯酰胺、戊二醛等类型的抗皱免烫整理剂的优势和不足，并对无甲醛抗皱免烫整理剂的研究进行了展望。
关键词：无甲醛；抗皱免烫整理剂；纤维素纤维中图分类号：ＴＳ１９５．４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０２０）１４－００７４－０３ＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＦｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ－ｆｒｅｅＡｎｔｉ－ｗｒｉｎｋｌｅＤｕｒａｂｌｅＰｒｅｓｓＦｉｎｉｓｈｉｎｇＡｇｅｎｔＷａｎｇＡｉｄｅ，ＺｈａｎｇＬｉｎｈａｎ，ＣａｏＣｈｕｎｘｉａｏ（ＺｉｂｏＬｕｒａｙＦｉｎｅＣｈｅｍｉｃａｌｓＣｏ．，Ｌｔｄ．， ２５５０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｄｖａｎｃｅｓｉｎｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ－ｆｒｅｅａｎｔｉ－ｗｒｉｎｋｌｅｄｕｒａｂｌｅｐｒｅｓｓｆｉｎｉｓｈｉｎｇａｇｅｎｔｉｎｒｅｃｅｎｔｌｙｙｅａｒｓｉｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ａｄｖａｎｔａｇｅｓａｎｄｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｓｗｈｉｃｈｔｙｐｅｏｆｐｏｌｙｃａｒｂｏｘｙｌｉｃａｃｉｄ，ｇｌｙｏｘａｌ－ａｍｉｄｅ，ｃｈｉｔｏｓａｎ，ｍｏｄｉｆｉｅｄｓｔａｒｃｈ，ｇｌｙｏｘａｌ，ｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｌｙｓｉｌｏｘａｎｅ，ｅｐｏｘｙｃｏｍｐｏｕｎｄａｎｄｇｌｕｔａｒａｌｄｅｈｙｄｅｉｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ－ｆｒｅｅａｎｔｉ－ｗｒｉｎｋｌｅｄｕｒａｂｌｅｐｒｅｓｓｆｉｎｉｓｈｉｎｇａｇｅｎｔｉｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ－ｆｒｅｅ；ａｎｔｉ－ｗｒｉｎｋｌｅｄｕｒａｂｌｅｐｒｅｓｓｆｉｎｉｓｈｉｎｇａｇｅｎｔ；ｃｅｌｌｕｌｏｓｉｃｆｉｂｅｒ１ 引言天然纤维素纤维（如棉、麻等）具有吸湿透气、穿着舒适等特性，但也存在着弹性差，在穿着和洗涤过程中易起皱，需经常熨烫，给人们的生活带来诸多不便。
含磷聚多元羧酸在棉织物抗皱-阻燃整理中的应用研究
含磷聚多元羧酸在棉织物抗皱-阻燃整理中的应用研究
周天池;陆大年
【期刊名称】《纺织导报》
【年(卷),期】2012(000)010
【摘要】以马来酸酐、丙烯酸、次磷酸钠合成含磷棉用功能整理剂,研究了整理剂用量、整理液pH值、催化剂浓度、焙烘温度对防皱效果的影响,确定其最佳工艺条件为：整理剂浓度8%,焙烘温度190℃,pH值为3.5,催化剂浓度为5%,并考察了经过最佳工艺整理后织物的阻燃性能.测试表明,经过最佳工艺整理后棉织物的折皱回复角可达到252°,极限氧指数达到27.1.
【总页数】5页(P82-85,82)
【作者】周天池;陆大年
【作者单位】生态纺织教育部重点实验室;东华大学化学化工与生物工程学院【正文语种】中文
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1.棉织物多元羧酸抗皱整理免水洗工艺 [J], 汪津;纪柏林;胡婷莉;阎克路
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3.PMA与CA混合多元羧酸棉织物抗皱整理工艺 [J], 王洪海
4.PMA与CA混合多元羧酸棉织物抗皱整理工艺 [J], 王洪海;
5.含磷多元羧酸的抗皱、阻燃效果初探 [J], 王强;范雪荣;张芹
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无甲醛抗皱整理剂的研究与应用
无甲醛抗皱整理剂的研究与应用李保梅;赵雅琴【期刊名称】《染料与染色》【年(卷),期】2011(048)006【摘要】Glutaraldehyde-starch hydrolysate-citric acid and glyoxal-starch hydrolysate-citric acid were employed in crease resistant finishing of fabrics. The effects of different molar ratios between citric acid-starch hydrolysate and glyoxal （ or glutaraldehyde）, curing temperature, curing time and the concentration of catalyst （MgCl2） on cotton fabrics were studied. The effects of two kinds of crease resistant finishing methods were compared. The results showed that finishing cotton fabrics with glutaraldehyde-starch hydrolysate-citric acid was a more ideal method for wrinkle-free finishing. Compared the method with 2D resins or glyoxal-starch hydrolysate-citric acid methods, crease recovery angle was increased considerably and strength was increased a little.%分别用戊二醛-水解淀粉-柠檬酸和乙二醛-水解淀粉-柠檬酸两种方法对织物进行防皱整理。
多元羧酸无甲醛防皱整理面临的问题与对策
多元羧酸无甲醛防皱整理面临的问题与对策
曹万里
【期刊名称】《印染助剂》
【年(卷),期】2001(018)001
【摘要】多元羧酸是棉织物耐久压烫整理较为理想的无甲醛防皱整理剂,但存在价格贵、织物泛黄色变、耐洗牢度差、含磷催化剂污染环境等问题.为此,进行了探讨和研究,并提出了一系列措施,以及时有效地解决.
【总页数】3页(P1-3)
【作者】曹万里
【作者单位】东华大学化学与化工学院,
【正文语种】中文
【中图分类】TQ610.48
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基于多元羧酸棉织物无甲醛抗皱整理研究与应用棉纤维织物由于其优异的穿着舒适性和透气性而备受人们青睐,然而,棉织物在家用洗涤和日常穿着中会产生褶皱给人们带来诸多不便。
棉织物褶皱是由于分子链间缺少共价键作用,纤维受外力作用易发生形变,葡萄糖环分子链间氢键发生相对滑移并重组,外力撤除后,当新的氢键保留下来使得分子链无法回到原来位置即表现出褶皱,因此需要对棉织物进行抗皱整理。
随着人们对天然纤维需求日益增加,抗皱整理成为棉织物产品染整加工中重要的后整理工序。
抗皱整理中最早获得工业广泛应用的整理剂是N-羟甲基树脂类化合物,如二羟甲基二羟基乙撑脲(DMDHEU,2D树脂),但是经此类化合物整理后织物,在后续加工和使用过程中,形成的醚键易水解断裂并释放游离甲醛。
早在1984年,美国环保部(EPA)已将甲醛定义为人类潜在致癌物质;2004年甲醛被世界卫生组织(WHO)癌症研究小组直接定义为直接致癌物;纺织品中的甲醛释放更是直接危害人体健康。
因此,从80年代末期开始,研究者们对棉织物无甲醛交联剂进行了大量研究,各类交联剂均尝试替代2D树脂类产品用于抗皱整理,如二醛类、环氧树脂类、乙烯砜类、水溶性聚氨酯类、反应性有机硅类、改性壳聚糖类、多元羧酸类、离子液体类等。
在众多交联剂中,多元羧酸中的丁烷四甲酸(BTCA)被认为最具潜力替代2D 树脂的产品,然而BTCA存在生产成本高、整理后织物强力损失大等问题而迟迟未能产业化生产;不饱和多元羧酸如马来酸(ma)、衣康酸(ita),价格低廉,也被用于抗皱整理,但效果不佳,且存在织物泛黄等问题;而芳香族羧酸3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸(bptca)整理后织物具有较好的强力保留率,但是存在水溶性差的问题。
近些年来,学者们对多元羧酸用于棉织物抗皱整理的研究主要集中在多元羧
酸交联机理、催化剂筛选、整理工艺条件优化等方面,而少有人从提高反应活性、减少织物强力损失等角度设计并合成新的交联剂分子,改善整理效果。
针对这些问题,本论文从提高交联剂分子反应性角度出发,设计并合成新的化合物用于抗皱整理,将其与ma、btca等交联剂进行抗皱效果的对比,验证分子设计的合理性,期望以此对以后开发新的交联剂提供一些借鉴。
通过对芳香族羧酸、脂肪族羧酸以及兼具二者特点的5-苯甲酰苹果酸-1,2,4-苯三甲酸(bsta)进行抗皱性能对比,分析抗皱效果的差异性,为以后开发新的整理剂提供理论参考。
通过对几种交联剂的性能对比,分析其吸附到纤维表面、扩散进入纤维内部、在纤维素内部形成交联的各过程因素对交联效果的影响,为设计新型交联剂分子提供实践指导作用。
第一部分主要设计并合成丙烯酰琥珀酸化合物并用于棉织物抗皱整理。
不饱和羧酸马来酸(ma)也曾被替代2d树脂用于抗皱整理,但效果不佳,这是由其反应活性低造成。
不饱和羧酸用于抗皱要求双键聚合和羧基的酯化反应共同作用才能赋予织物抗皱性能,双键和羧基反应活性影响最终交联效果。
从化学结构分析,马来酸双键反应活性要低于双键单取代羧酸(如丙烯酸)。
因此我们将活性高、易聚合的烯丙基引入到含有二羧基结构中,合成丙烯酰琥珀酸单体:丙烯酰苹果酸(ama)和二丙烯酰酒石酸(ata),对合成路线和纯化方法进行探索和优化,通过核磁(nmr)对得到的产品进行结构确认和表征;将产品用于棉织物抗皱整理,讨论整理液浓度、ph、焙烘温度、催化剂浓度等对交联效果的影响,得到ama用于棉织物抗皱整理最佳工艺条件:ama0.8mol/l,ama:shp=2:1,整理液ph控制在2.8左右,焙烘温度控制在180℃×2min。
ata与ama具有相似最佳工艺,在最佳工艺条件下,ama与ata整理后织物折
皱回复角(wra)分别可达261°和265°,二者抗皱效果接近。
经对比实验,ama整理后的效果要优于相同条件下ma,这一结果与设计分子的目标一致,验证了分子设计思路的合理性。
通过红外、变温红外、核磁、质谱分析、元素分析等对ama抗皱整理交联机理进行分析,ama抗皱整理交联反应有以下三种:ama羧基脱水成酐并与纤维素羟基的酯化反应;热引发条件下ama双键间的加成聚合反应;次亚磷酸钠(shp)的
p-h键与两分子ama的加成反应。
三种交联反应共同作用赋予棉织物以良好的抗皱性能。
第二部分主要设计并合成5-苯甲酰苹果酸-1,2,4-苯三甲酸(bsta)并用于棉织物抗皱整理。
ama整理后织物仍然存在强力损失问题,而经芳香族羧酸整理后棉织物比脂肪族羧酸表现出更好的强力保留率,但芳香族羧酸存在水溶性差的问题。
因此,本章节通过将苹果酸结构引入苯四甲酸中,在不影响苯甲酸反应活性的同时改善其水溶性,设计并合成得到bsta,对合成产品进行结构确认和表征。
将bsta用于棉织物抗皱整理,在筛选整理剂浓度、催化剂用量、焙烘温度、ph 值后,得到bsta抗皱整理最佳工艺:bsta0.3mol/l,shp0.15mol/l,整理液
ph2.0,180℃焙烘2min。
对整理后织物抗紫外性能进行测试,随着焙烘温度升高,交联程度增加,抗紫外性能也随之增加。
bsta整理后织物在经3次标准洗涤后,折皱回复角(wra)能在275°(原织物112°),耐久压烫等级(dp)在3.0以上;经10次标准洗涤后,wra 仍然能保持在265°,dp等级在2.5以上,经bsta整理后织物具有良好的耐水洗性能。
通过红外分析、变温红外和热重分析(tga)等测试方法,对bsta用于棉织物抗皱整理的交联机理进行分析,bsta结构中苯环1、2、4位羧基均可直接与纤维素羟基反应成酯;5、6位二羧基在高温和催化剂条件下能够脱水成酐并进一步与纤维素羟基反应成酯,直接成酯与成酐成酯反应共同作用赋予织物抗皱性能。
第三部分将脂肪族羧酸和芳香族羧酸进行抗皱性能对比,芳香族羧酸整理后织物表现出比脂肪族羧酸更好的强力保留率,第三部分对这一特点进行分析和讨论。
丁烷四甲酸(btca)和3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸(bptca)分别为典型的脂肪族羧酸和芳香族羧酸,bsta结构中含有脂肪酸酸链和芳羧酸结构,从对比结果来看,btca和bsta抗皱效果接近,均优于bptca,强力保留率bptca最好,btca最差,bsta介于二者之间。
红外分析结果表明脂肪族羧酸与纤维素反应成酯速率受成酐速率影响,而芳香族羧酸可直接反应成酯而不受酐的影响。
通过arrhenius活化能计算来评估种多元羧酸与纤维素成酯反应反应活性的差异,芳香族羧酸比脂肪族羧酸具有更低的成酯反应活化能,即相同条件下芳香族羧酸与纤维素酯化反应速率快于脂肪族羧酸,这一结论在高温红外谱图中得到进一步验证。
第四部分通过对比几种交联剂分子的结构和性能分析其吸附到纤维表面、扩散进入纤维内部、内部与纤维素形成交联的各过程因素对交联效果的影响。
将脂肪族羧酸AMA、柠檬酸(CA)、BTCA,芳香族羧酸1,2,4-苯三酸
(1,2,4-BTA)、BPTCA、1,2,4-苯三羧酸-1,2-酐亚乙基酯(EGBTA),以及BSTA、2D 树脂均应用于棉织物抗皱整理,对比抗皱效果差异,BTCA与BSTA能够与2D树脂的整理效果相接近。
使用Hansen溶解度指数评估交联剂分子对水和纤维素的亲和性能,交联剂分子对纤维素的亲和性在一定程度上能够影响其交联效率。
分子体积影响其向分子内扩散的速率,通过ChemBio3D 12.0软件计算交联剂分子体积(康利溶剂排出体积),体积过大,不易进入纤维内部而只是停留在表面,而表面交联无法赋予纤维足够的抗皱性能;体积过小,易进入纤维内部,但可形成的分子交联有效交联尺寸小,交联效率有限。
交联剂分子扩散进入纤维素内部,分子与纤维素反应的成酯机理或成醚机理决定其与纤维素反应的反应位点数和分子柔性,反应位点数越多以及分子越柔软,均有利于交联效率的提高。
通过几种交联剂分子能量计算,统计出不同构象下交联剂分子有效交联尺寸分布最佳尺寸范围为5.0-10?。
通过对分子结构和性能与交联效果关系各因素分析,为后续设计高效交联剂提供参考和借鉴。