丁烷四羧酸作抗皱整理的机理
真丝织物无甲醛抗皱整理剂的发展近况
皱 整理 ， 要是使 化 学 试 剂在 纤 维 分 子 中产生 交 主
联 结 合 ， 成 网状 的化学 结构 ， 止纤 维分 子的 滑 形 阻
后 整理 中的 一项 热 门课 题 。长 久 以来 ， 用 的抗 使
动， 以达到 抗皱 的 目的 ； 或使 高分 子树 脂整理 剂 嵌
入蚕 丝纤 维 内部 的 间 隙加 以填 充 ， 过 赋予 纤 维 通
吸湿 性好 等优点 ， 中 真丝 织 物 以其 优 良的外 观 其
特点 和穿 着的舒 适性 赢得 了人 们 的喜爱 。但 真丝
织物 的干 折皱 回复 角 为 ２ ０ ～２ ０ ， 湿折 皱 回 ４。 ７。而 复 角为 １０～１ ５ ， ０ 。 ５ 。因此 也存 在容 易起 皱 、 后需 洗 熨 烫 的麻 烦 ， 以对 真 丝织 物 进 行 抗 皱 整 理 成 为 所
其 回到原 来 的位 置 。 当这 一变 化是 一个 不可逆 的 过 程时 ， 表现 在 真 丝 织 物 上 即 为缩 水 和起 皱 。针
对 真丝 织物 起皱 的 原 因采 用 化学试 剂 对其进 行抗
归大 自然 的趋 势 ， 天然 纤 维 织 物 重 新受 到人 们 的
青 睐 。天然 纤维 织 物 大 多具 有 柔软 、 适 、 气 、 舒 透
Ｂ Ａ作 为一 种 抗 皱效 果较 好 的 整 理 剂 ， ＴＣ 它 的某 些指 标甚 至超 过 ２ 树 脂 ， 由 于 Ｂ Ａ 价 Ｄ 但 ＴＣ
格 昂贵 ， 且 使用 的次 磷酸 盐具 有还 原性 ， 导致 并 易
染 色织物 变 色 ， 染 环境 。另 外 为 了使 Ｂ Ｃ 形 污 Ｔ Ａ
２ 无 甲醛 抗 皱 整 理 剂
２ １ 多元羧 酸类 整理 剂 ． ２ １ １ 丁烷 四羧 酸 （ Ｔ Ａ） ． ． ＢＣ
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
防皱整理
多元羧酸
用多元羧酸对织物进行防皱整理， 用多元羧酸对织物进行防皱整理，从根本上 避免了甲醛对环境和人体造成的各种危害， 避免了甲醛对环境和人体造成的各种危害，因 此受到人们的重视。 此受到人们的重视。 它的优点是整理后的织物上无游离甲醛存在， 它的优点是整理后的织物上无游离甲醛存在， 同时可以达到树脂整理的抗皱基本要求； 同时可以达到树脂整理的抗皱基本要求；缺点 是干缓回弹低、强力降低较大、白度低， 是干缓回弹低、强力降低较大、白度低，因此 应根据客户要求选择整理方式。 应根据客户要求选择整理方式。
目前已广泛用于休闲服（ 恤 衬衣、帽等）、 ）、职 目前已广泛用于休闲服（T恤、衬衣、帽等）、职 业装、窗帘、床单等。测试证明：经过SRD787整理的 业装、窗帘、床单等。测试证明：经过 整理的 织物，褶皱回复角可达200°以上，平挺度在 级以 织物，褶皱回复角可达 °以上，平挺度在3.5级以 强力保留率在70%以上。 以上。 上，强力保留率在 以上 是公认的效果最好的多元酸， 丁烷四羧酸 (BTCA)是公认的效果最好的多元酸，实验 是公认的效果最好的多元酸 表明其整理品无论白度，耐洗性， 表明其整理品无论白度，耐洗性，强力保留率都 令人 满意，完全可以替代2D树脂 只是价高(10美元 树脂。 美元/磅 ， 满意，完全可以替代 树脂。只是价高 美元 磅)， 是2D的10倍，因而至今未能实现工业化应用。 的 倍 因而至今未能实现工业化应用。 柠檬酸 （ citric acid ）：三羧酸循环中从草酰乙 酸与乙酰辅酶A首先合成的三羧酸化合物 首先合成的三羧酸化合物。 酸与乙酰辅酶 首先合成的三羧酸化合物。
H＋
醚化剂：甲醇、乙醇、异丙醇、多元醇等； 醚化剂：甲醇、乙醇、异丙醇、多元醇等； 整理过程氯损小，织物不泛黄， 整理过程氯损小，织物不泛黄，释放甲醛也少
第7章 后整理助剂
N N
CH2CH2 NH C O CH2CH2 NH
C O
柔软剂ES
酰胺型柔软剂
第七章 后整理助剂
②季铵盐类柔软剂 具有单个疏水链阳离子表面活性剂中，作为柔软剂的主 要是疏水基与亲水基通过连接基的表面活性剂。
C2H5 C17H33CONHCH2CH2N CH3 CH3SO4C2H5
+
Sapamine MS
第七章 后整理助剂
2、多羧酸类化合物 作用机理：多羧酸类化合物的可与纤维素大分子上的羟 基发生酯化交联，其抗皱机理属于共价交联机理。一般 认为在催化剂存在的条件下，首先多元羧酸脱水成酐， 再与纤维上的羟基等反应性基团发生酯化交联。催化剂 在体系中所起的作用，是主要催化多元按酸脱水成酐， 还是侧重催化酸酐与纤维素酯化交联，或是既催化成酐 又催化成酯，仍存在着争议和分歧。
第七章 后整理助剂
织物抗皱整理机理
① 覆盖理论：整理到织物上整理剂经高温缩合或加成后，形 成网状结构的高弹性薄膜覆盖在纤维外层，并在纤维之间形 成黏结点，提高织物回复弹性。 ② 树脂沉积理论：整理到织物上整理剂经焙烘后在纤维内部 形成网状的树脂，沉积在纤维的无定形区，沉积的树脂靠机 械摩擦作用或氢键改变了纤维大分子或基本结构单元的相对 滑动，给予织物抗皱性。 ③ 共价交联理论：整理剂在一定条件下能与纤维发生反应， 在纤维分子链或基本结构单元间生成共价交联，减少纤维在 形变过程中由于氢键折散而导致的不立即回复的形变，并提 高纤维从形变中回复原状的能力，从而达到抗皱的目的。
双长链烷基双甲基氯化铵的柔软性优于单长链烷基季铵 盐，但抗静电性差、生物降解性差。采用长链烷基通过 酯基或酰胺基与亲水基相连的季铵盐结构，可以使生物 降解性提高。 CH
3
基于多元羧酸棉织物无甲醛抗皱整理研究与应用
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。
棉织物防皱整理
2.2改进丁烷四羧酸的合成与应用工艺 BTCA虽然抗张强力保留率较2D树脂略差、 焙烘温度也较高，但性质稳定，耐久压烫整理DP 等级可达4～5级。改进后的工艺可使耐撕破强力 保留率较2D树脂高13%～26%，断裂强力保留率 可高达23%以上，曲磨强度甚至高达1倍以上， 处理后的纺织品白度、耐洗性、手感均可满足要 求。其进一步开发的重点是改进合成工艺、降低 成本、开发复配技术、研究整理加工中催化剂次 磷酸钠替代品或克服次磷酸钠污染。
2.3重视复配技术 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。一般聚合物乳 液均可减少2D树脂用量，改进强度、耐洗性和手感， 但可能影响吸湿性。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。如聚氨酯可减少强度损失，改善手感；有机硅 可提高弹性和柔软性。二甲基二羟基乙烯脲 (DMEDHEU)与2D树脂或羟基硅烷复配、聚氨酯与2D树 脂等复配、有机硅与2D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。
3无甲醛防皱整理剂的现状 现在市场上所用的抗皱整理剂大部分都是2D 树脂，但是经2D树脂整理后的织物在使用和贮存 过呈程中会释放出甲醛，危害人们的健康。随着 环保和健康意识的增强，人们越来越重视棉织物 上的甲醛问题，虽然人们对N-羟甲基酰胺类树脂 进行改性或通过加入甲醛捕捉剂来降低甲醛的释 放量，但还是不能彻底地消除甲醛的释放，所以 为了彻底消除抗皱整理后棉织物上的甲醛，很多 研究者开始研究多元酸的无甲醛抗皱整理剂。
1.前言 2.棉织物的抗皱发展历史 3.抗皱整理剂开发的趋势 4.无甲醛防皱整理剂的现状 5.结语 .
棉纤维是一种历史悠久的纤维，它有很多优良的服用穿着性能，如 大多具有柔软、舒适、透气、吸湿性好等特点，因而受到人们的青 睐。但是棉织物也有一定的缺点如弹性差、易起皱、易缩水、易受 微生物的侵袭导致纤维霉变和脆损，在穿着和洗涤过程中容易起皱， 不能保持平整的外观，需要经常熨烫，因此给人们的生活带来了很 多的不便。近几年来随着人们生活水平的提高，环保和健康意识的 增强，人们越来越喜欢穿天然纤维做的衣服，为了克服全棉服装在 穿着过程中的易起皱，洗后需要熨烫的缺陷，棉织物的抗皱整理已 成为极其重要的后整理加工工艺。目前所用的抗皱整理剂大部分都 是2D树脂，但是经2D树脂整理后的织物在使用和贮存过程中会释 放出甲醛，危害人们的健康。随着环保和健康意识的增强，人们越 来越重视棉织物上的甲醛问题，越来越多的转向无甲醛整理剂的研 究，因此传统的抗皱整理剂受到了很大的挑战[1]。
多元羧酸防皱整理剂的现状
４ ５
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Ｎ． ｏ ４
针 织 工 业
２ ０ 年 ４月 ０６
１ 催化剂 ． １ 最初碳酸钠 、 三乙胺常用作 多
性能， 需要在整理浴 中加入一些 添
加剂 。 最常用 的是某些胺类化合物 ， 如三乙醇胺 （ Ｅ 、 甲基 甲酰胺 、 Ｔ Ａ）二 二 甲基 乙酰胺 、 甲基 二 乙醇 胺 Ｎ一
物 的免烫性 能和２ 树 脂处理 的织 Ｄ
物 的性 能相 比还有很 大差距 。所 以， 多元羧 酸在 当时并不 被人们看
｝ ｃ一 ０ ｛ ＿ ｃ ０Ｈ ２
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ＨＣ ０ ２ —Ｃ ０Ｈ
Ｔ Ａ
好， 有关这方 面的研究 在７年代几 ０ 乎 没 有 什 么进 展 。８年 代后 期 ， ０
Ｃ 、 檬 酸 （ Ａ）马 来 酸 、 果 Ａ）柠 Ｃ 、 苹
高其抗皱 陛能 ，结果却并 不理想 。 主要原 因是用强酸作催 化剂 ， 这样 处理后织物 的强力损伤过 大 ， 水洗
牢度很差 ，在碱性水洗 条件下 ， 酯
酸、 丙三酸 、 丙烯三甲酸 、 衣康酸 、
苯六 酸 、 马来 酸 （ Ｍ 、 聚 Ｐ Ａ） 聚马 来
目前存在 的主要 问题是 ：Ｔ Ａ Ｂ Ｃ ￣价格太高 、 舍磷催化剂对环境 的影响 、 Ａ 变色和泛黄 、 Ｃ的 整理后 织物的 水洗牢度和 染色性 能等 问题 。 关键词 ： 多元羧酸 ； 防皱 ； 整理剂
中图分类号 章编号 ：００４３ （０６０— ０５０ １０—０３２０ ）４ ０４—５ 酸、 酒石酸等 。而常 见的多元羧酸
直到２世 纪６ 年代 ， ａｌ ｒｉ ０ ０ Ｇ ｇｉ ｄ等人【 ａ １ １ 开始 用 多元羧 酸处 理棉 织物 以提
纺织品多功能复合整理技术
纺织品多功能复合整理技术目前，多功能复合整理使纺织产品向着深层次和高档次方向发展，不仅可以克服纺织品本身的缺点，还可以赋予纺织品多功能性。
多功能复合整理是将两种或多种功能复合于一种纺织品的技术，以提高产品的档次和附加值。
该技术已在棉、毛、丝、化纤、复合及其混纺交织物整理中得到越来越多的应用。
例如：防皱免烫/酶洗复合整理、防皱免烫/去污复合整理、防皱免烫/防沾色复合整理，使面料在防皱免烫的基础上又增加了新的功能；具有抗紫外线和抗菌功能的纤维，可用作为泳装、登山服和T恤衫面料；具有防水、透湿、抗菌功能的纤维，可用于舒适性内衣；具有抗紫外线、抗红外线和抗菌功能（凉爽、抗菌型）的纤维，可用于高性能的运动服、休闲服等。
同时，应用纳米材料对纯棉或棉/化纤混纺织物进行多种功能的复合后整理，也是未来的一个发展趋势。
棉织物多功能复合整理技术随着各国对纺织品甲醛限量标准的完善，低甲醛和无甲醛整理剂及整理方法一直是纺织品抗皱整理研究的热点。
以丁烷四羧酸（BTCA）和柠檬酸（CA）等为代表的多羧酸类，以及长链多羧酸体系是最有潜力取代N－羟甲基酰胺类化合物的抗皱整理剂。
此类整理剂不含甲醛，能达到良好耐久压烫（DP）等级。
但多元羧酸整理剂也存在一定的缺点，如催化剂价格高；易污染环境；会导致某些硫化染料和活性染料染品色变；整理品上残留的羧基，使阴离子染料的上染率降低，而阳离子染料染色的湿摩擦牢度差等。
壳聚糖与纤维素的分子结构相类似，不含甲醛，可以作为永久整理剂，使织物耐水洗、耐摩擦，具有固色和增强作用，提高织物的坚牢度，减少缩水率，并使织物具有滑爽光洁和挺括的外观和手感。
壳聚糖还具有广谱抗菌性，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草菌等多种细菌的生长都有明显的抑制作用。
因此，壳聚糖还可用来对织物进行抗菌防霉整理。
由于市售壳聚糖的相对分子量较大，所以织物经壳聚糖整理后，弹性回复角增加不多，且手感变硬，布面泛黄，润湿性下降。
而壳聚粘经降解后，相对分子量变小，穿透力增强，抗菌性能提高。
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。
耐久压烫整理纯棉织物的撕破性能_彭会涛
第37卷第2期2011年4月东华大学学报(自然科学版)JOU RN AL O F DO NG H U A U NIV ERSIT Y (NA T U RA L SCIEN CE)Vol.37,No.2Apr.2011文章编号:1671-0444(2011)02-0165-05收稿日期:2010-05-28作者简介:彭会涛(1983 ),男,河南周口人,博士研究生,研究方向为棉织物高免烫低强降的机理及应用技术研究.E -mail:pen gtao@mail.王善元(联系人),男,教授,E -m ail:shyu@耐久压烫整理纯棉织物的撕破性能彭会涛1,张 庆2,王善元1(1.东华大学纺织学院,上海201620; 2.上海市纺织科学研究院,上海200082)摘要:纯棉织物免烫整理后,拉伸、撕破强力下降,严重影响了织物的耐用性.通过研究免烫整理前后织物的拉伸和撕破强力、纱线的强力和伸长率、交织阻力、形态结构,分析影响撕破强力的因素.研究表明,纱线结构、强力以及伸长率对撕破强力有显著影响.强力和伸长率高的纱线织成的织物被撕破时受力三角区大,共同受力的纱线根数多,撕破强力高;组织结构、经纬纱密度影响纱线间的交织点及滑移情况.交织点少,纱线间滑移容易的织物的撕破强力高.关键词:耐久压烫;纯棉织物;抗皱;撕破强力中图分类号:TS 101.92+3.1文献标志码:ATearing Property of Durable Press Finished Cotton FabricPENG Hui -tao 1,ZHANG Qing 2,WANG Shan-yuan 1(1.Co llege of T ext ile s,D o nghua U niv ersity ,Shanghai 201620,China;2.Sha ng hai T e xtile R ese arch Institute,Sha ng hai 200082,China)Abstract:The tensile stre ng th and tearing strength of durable pr ess finished cotton fa br ic w ere significantly reduced and sev erely sho rtene d its w ear life.The inf luence facto rs,including te nsile streng th and tear ing strength o f co tto n fabric,the ya rn strength a nd elongatio n at bre ak,interw eave resista nce betw een w arp and w eft yar ns couple d w ith structur e a nd surf ace structure o f yar n befo re and after dur able press finishing wer e investigated.The r esults indica ted that the structure of yarn,the yar n streng th and elo ngation at break had po sitive ef fects on tear ing strength o f co tto n fabric.The co tto n fabric w eaved w ith higher yarn strength a nd elo ngation at break demo nstr ated hig he r tearing str ength due to its lar ge triangular ar ea.The structure of co tto n fabric,w arp and w eft density o f cotton fa br ic affecte d the number of inter lace po ints and the slippage o f yarns.The cotto n fabric w ith less inter laces po ints and w ith easy slippag es o f y arns demo nstra ted hig h tearing str eng th.Key words:dura ble pr ess;cotton fabric;w r inkle resistant;tearing strength棉纤维细而柔软,有良好的吸湿性、适中的强度、耐强碱、耐有机溶剂、耐漂白以及隔热耐热等优点,是纺织工业最常用的纤维.棉织物在服装市场一直占主导地位(50%以上),但其缺点是弹性和弹性回复性差[1].棉织物在扭曲和潮湿的条件下,纤维分子链之间的氢键断裂,通过滑移来平衡纤维所受的内应力,当扭曲应力去除后,氢键在新的位置已经形成,很难通过分子链的内旋转使之回到初始位置,氢键的断裂和重建导致了棉织物或混纺棉织物易起皱[2].纺织工业通过耐久压烫(durable press,DP)整理,使用交联剂与邻近纤维素通过共价交联形成网东华大学学报(自然科学版)第37卷络结构,使纤维素和交联剂之间形成一个相对稳定的状态来提高棉织物的抗皱性.DP整理所使用的交联剂主要有3类:N-羟甲基酰胺类、多元羧酸类和醛类.N-羟甲基酰胺类主要是二羟甲基二羟基乙烯脲DMDH EU(2D树脂)和改性2D树脂(织物强力下降50%左右)[3].由于甲醛被世界卫生组织认定为一种可能的致癌原[4],为了开发无甲醛整理剂,研究者开始使用多元羧酸整理剂来整理棉织物以赋予棉织物抗皱性能.WELCH[5]利用丁烷四羧酸(BT CA)来整理棉织物,不但避免了整理后织物的甲醛释放,而且整理后的织物具有手感柔软,较高的耐久压烫性,没有难闻的气味等优点,但整理后织物的强力下降严重(下降高于50%).醛类整理织物的缺点是织物变黄和强力下降严重[6].不管采用哪种整理剂,DP整理后织物的撕破强力下降严重一直困扰着纺织工业界,这不但降低了织物的耐久性,而且阻碍了DP整理在棉织物的广泛应用.撕裂破坏主要是靠撕裂三角区的局部应力场作用(见图1).不同的测试方法,其破坏机理是不同的.梯形法是拉伸作用,单缝法是剪切作用(双缝法、落锤法和翼型法与单缝法机理相似).这两种破坏机理有一些共同点:织物撕破过程是纱线的逐根断裂,即受力三角形中纱线的受力是不均匀的,受力三角形底边的纱线受力最大,受力三角形顶点处的纱线尚未受力.撕破强力的大小与撕破过程中的受力三角形的大小成正比,与纱线的断裂强力和断裂伸长率成正比[1].图1 织物的撕裂三角形图(单缝法)Fig.1 Tearing trigular area of cottonfabric(single-rip method)影响织物撕破强力的因素主要为织物的组织结构、织物的经纬纱密度、纱线断裂强力、纱线的断裂伸长率以及纱线的结构形态等[1,7-9].织物的组织结构不同,经纬纱在织物中的交错情况及交织点数就不同,撕裂时纱线的滑移程度也就不同.撕裂时纱线间的摩擦力将影响受力三角区的形状以及撕破强力的大小.织物的经纬纱密度同样影响纱线之间的交错次数、浮长以及纱线间的摩擦力和滑移情况,将最终影响撕破的受力三角区和受力的纱线根数.纱线断裂强力和断裂伸长率对撕破时的受力三角区和受力的纱线根数有影响,也影响撕破强力大小[7-9].为此,本文对免烫整理前后织物的拉伸、撕破强力、组成织物的纱线的断裂强力和断裂伸长率、纱线间的交织阻力和纱线的表面形态等指标进行测试与分析,为提高免烫整理后织物的撕破强力提供一定的科学依据.1 试 验1.1 试样、药品及仪器本文所使用试样的基本参数如表1所示.表1 试样基本参数Table1 Parameters of test specimen试样编号织物组织纱线结构纱线线密度/tex经纱 纬纱纱线密度/(根 (10cm)-1)经纱 纬纱1#平纹紧密纺12.5/2 25120 802#斜纹紧密纺10/2 10/2160 903#平纹环锭纺25 25133 72注:以上试样均经过退浆、精炼、漂白处理原料与试剂:免烫树脂LT,氯化镁类催化剂,聚乙烯PE柔软剂,渗透剂JFC(非离子型),均由上海市纺织科学研究院提供.仪器:YG541B型织物折皱弹性测试仪(宁波纺织仪器厂),INSTRON5566强力试验机(英国INST RON公司),KH-1000数字式三维视频测试系统(美国科士达公司).1.2 整理工艺(1)织物浸轧整理液、二浸二轧(轧余率75%~ 85%),预烘(80 ,5m in),焙烘(150 ,2min),水洗(蒸馏水,50 ,15min),烘干(80 ,5m in).(2)1#和2#试样,广东溢达潮交联工艺处理.1.3 测试方法织物折皱回复角(WAR)、拉伸强力和撕破强力分别根据GB/T3819 1997(折痕水平回复法)、GB/T3923.1 1997(条样法)和GB/T3917.2166第2期彭会涛,等:耐久压烫整理纯棉织物的撕破性能1997(舌形试样法)测试,织物中抽拔出的纱线断裂强力和断裂伸长率按GB/T3916 1997测试.2 结果与讨论2.1 对免烫整理后织物的拉伸、撕破测试分析分别对耐久压烫整理前后紧密纺织物的拉伸、撕破强力进行测试,测试结果如表2和3所示.表2 1#试样拉伸、撕破强力测试Table2 Measurement of tensile strength and tearingstrength of sample1#项目拉伸强力/N撕破强力/N经向纬向经向纬向处理前处理后保留率/%910.8383.440.327.4 523.9285.220.112.9 57.568.349.947.1注:1#织物处理前后的折皱回复角分别为207 和289 .表3 2#试样拉伸、撕破强力测试Table3 Measurement of tensile strength and tearingstrength of sample2#项目拉伸强力/N撕破强力/N经向纬向经向纬向处理前处理后保留率/%927.2497.136.929.8 787.4338.117.713.9 84.968.048.046.6注:2#织物处理前后的折皱回复角分别为207 和304 .从表2和3可以看出,整理后织物的拉伸强力、撕破强力都有不同程度的下降,1#织物的拉伸强力下降40%左右,撕破强力的下降更严重,下降超过了50%,严重影响了制成服装的耐久性. 2.2 纱线的表面形态结构分别对DP整理前后织物的经纬向纱线纵向形态在KH-1000下进行观察,如图2和3所示.从图2和3处理前后纱线的表面形态可以清晰地看出,免烫处理后纱线表面光洁,同时纱线表面的毛羽有所减少.处理后纱线的表面光洁、毛羽少,滑移性好,撕裂三角区大,承受外力的纱线多,使得每根纱线的受力减小,纱线就不易断裂.反之,如果纱线表面粗糙,毛羽多、滑移性差,比较僵硬,撕裂三角区比较小,共同承受力的纱线少,每根纱线承受的力比较大,很容易断裂[10].因此,处理后纱线表面形态的变化可能不是影响撕破强力下降的主要因素.图3 DP整理前后经纱的纵向形态对比( 200)Fig.3 C omparison on longitudinal form of warp yarnbefore and af ter durable press finishing2.3 纱线断裂强力和断裂伸长率分别从DP整理前后织物中抽拔出纱线,测试整理前后纱线的强力和断裂伸长率,测试结果如表4所示.167东华大学学报(自然科学版)第37卷表4 1#和2#试样纱线断裂强力和断裂伸长率Table4 Yarn breaking strength and elongation at break of sample1#and2#试样1#2#经 向纬 向经 向纬 向强力/N伸长率/%强力/N伸长率/%强力/N伸长率/%强力/N伸长率/%处理前处理后保留率/%2.6 4.53.4 6.1 3.74.2 3.65.1 1.8 2.9 2.0 2.4 2.7 2.8 2.7 3.2 69.264.458.839.372.966.675.062.7表4表明,对于1#和2#试样,从织物中取出的纱线强力保留率大致在60%~75%范围内,要比织物的拉伸和撕破的强力保留率高10%~25%.免烫整理后织物的强力损失可以归为3部分:纤维的强力损失、纱线的强力损失和织物的强力损失.免烫整理工艺对织物的强力损失大约在50%,纱线的强力损失大约在25%~40%.因此,免烫整理后纱线的强力损失是织物拉伸和撕破强力损失的重要因素.纱线强力下降的一个重要原因就是纤维强力的下降.DP整理引起棉织物的强力损失主要有两方面:酸性处理液对棉纤维的降解和交联引起的强力下降[11-12].因酸引起的强力损失是不可逆的,而由于交联引起的强力是一个可逆的过程[13].酸不但降低了纤维的聚合度、相对分子质量[14-15],还对纤维晶区有破坏作用,使结晶度下降,结晶尺寸变小[16].交联引起的强力下降是由于交联使纤维素大分子链受力时移动受到了限制,导致纤维素分子链的断裂,从而引起强力下降[17].纤维的强力损失将在后续的研究中进行分析.表4还表明,织物的撕破强力不仅与纱线的强力有关,也与纱线的断裂伸长率密切相关.对2#试样而言,纬向单纱的断裂伸长率要大于经向的断裂伸长率,导致2#试样的经向撕破强力大于纬向撕破强力(见表3).1#试样的情况相同(见表2).这说明,织物的撕破强力不仅与纱线的强力有关,还与纱线的断裂伸长率密切相关.单纱强力相等时,纱线的断裂伸长率越大,受力三角区越大,同时共同承受纱线根数越多,撕破更加困难,撕破强力也大.2.4 纱线的交织阻力为了更好地理解免烫整理工艺对纱线间摩擦情况的影响,对1#和2#试样的交织阻力测试结果如表5所示.从表5可以看出,经过抗皱处理后纱线的交织阻力变化并不大,而且有所下降,纱线抽拔力相差表5 1#和2#试样的纱线交织阻力测试Table5 Interweav e resistance of yarns of sample1#and2#试样交织阻力/N1#2#经向纬向经向纬向处理前0.65610 47720.24230 2707处理后0 59410 42830 19430 2671保留率/%90 5789 7580 1998 67注:表格中的经向、纬向分别指的是最大载荷.0.01~0.06N.这可能由于处理后纱线形态有所改善.另外对于斜纹织物2#试样而言,纬向的交织阻力比经向大,这是由于一般织物的经密比纬密大,纬纱在抽拔时受到较多根经纱的摩擦阻力,使得纬向的交织阻力比经向大.对于平纹织物1#试样而言,经密同样大于纬密,而纬向的交织阻力却明显小于经向.这说明织物组织结构对纱线交织阻力也有一定的影响.2.5 织物、纱线的结构织物的组织结构、纱线结构对织物的撕破强力也有很大的影响.分别对1#,2#和3#试样处理前后的撕破强力进行了测试分析,如表6所示.表6 1#,2#和3#试样的撕破强力Table6 Breaking strength of sample1#,2#and3#试样撕破强力/N1#2#3#经向纬向经向纬向经向纬向处理前40.327.436.929.88.2 6.6处理后20.112.917.713.9 4.5 3.2保留率/%49.947.148.046.654.848.5 注:3#试样处理前后的折皱回复角分别为104 和235 .从表6可以看出,普通环锭纺平纹织物3#试样的撕破强力小于10N,而紧密纺织物1#和2#试样的撕破强力在25~45N之间.即使免烫整理后织物的撕破强力均保持50%左右,处理后紧密纺织物的撕破强力绝对值远比普通环锭纺织物的撕破强力168第2期彭会涛,等:耐久压烫整理纯棉织物的撕破性能大.这是因为紧密纺纱线的高取向度和低毛羽量使得纱线断裂强力高于环锭纺[18],同时紧密纺纱线光洁和毛羽少,撕裂时纱线易滑移,以上两个因素大大提高了织物的撕破强力.表6还表明,对于1#,2#,3#试样的经向撕破强力保留率都大于纬向强力保留率.这是因为对于以上3种织物,经密都大于纬密,纬纱在织物中要比经纱更加弯曲,交联对纬纱的影响比经纱大;另外一个原因是纬纱的轧余率要比经纱的大,交联引起的强力下降要比经纱大[13].3 结 语(1)组成织物的纱线结构、断裂强力和断裂伸长率对织物的撕破强力有显著影响.紧密纺的纱线强力要比环锭纺的强力大,另外紧密纺纱线光洁,因此,织成的织物撕破强力比环锭纺织物的撕破强力要大.(2)织物的组织结构、经纬纱密度对织物的撕破强力也有影响.平纹的撕破强力比斜纹的低.交织点越多,纱线之间的摩擦力增大,滑移就困难,撕裂三角区小,受力的纱线根数就少,撕破强力就低.(3)免烫整理工艺对纱线的表面状况有影响,整理后的纱线毛羽较少,表面光滑,但对纱线间的交织阻力影响不大.参 考 文 献[1]于伟东.纺织材料学[M].北京:中国纺织出版社,2006.[2]LEW IN M,SELLO S B.H andb ook of fiber s cien ce andtechnology[M].New Yor k:M ercel Dekker,1989:49.[3]CH OI H M.Non-for maldehyde polymerization crosslinkingtreatmen t of cotton fabrics for improved stren gth retention[J].T extile Research J ou rnal,1992,62(10):614-618.[4]LITE PLO R G,BEAU CHAM P R,M EEK M K,et al.Conciseinternational chemical assessm ent docum ent40:Formaldehyde [Z].World Heath Orginization,Geneva,2002:4-5,40-48.[5]WE LCH C M.T etracarboxylic acids as formaldeh yde-freedurable pres s finis hing agents[J].T extile Research Journ al,1988,58(8):480-484.[6]KITT INAOVARAT S,KANT UPT IN P,S INGH ABOOM-PONP T.Wrink le resistant p roperties and antibacterial efficacy of cotton fabrics treated w ith glyoxal sys tem an d w ith combination of glyoxal and chitosan s ystem[J].Journal of Applied Polymer Science,2006,100:1372-1377.[7]康莉.织物结构与后整理对织物强力的影响[J].四川纺织科技,2003(2):18-20.[8]白刚,吴坚,刘艳春.机织物撕破形式及其影响因素[J].大连轻工业学院学报,2001,20(4):297-300.[9]邓丽丽,吕丽华,姜红.机织物撕裂破坏机理及其影响因素[J].大连轻工业学院学报,2004,23(1):63-65.[10]陈克宁,董瑛.织物抗皱整理[M].北京:中国纺织出版社,2005.[11]M EYER U,M U ELLER K,ZOL LINGER parison oftextile mechanical pr op erties of cotton in crosslinking w ith dimeth ylolethyleneurea and form aldehyde[J].T ex tile Research Journal,1976,45:813-817.[12]ZE RONIAN S H,BERT ONIERE N R,ALGER K W,et al.Effect of dimethyloldihydroxyethylen eurea on th e properties of cellulos ic fib ers[J].T ex tile Res earch Journal,1989,59(8): 484-492.[13]KANG I,YANG C Q,W EI W S,et al.M ech anical strength ofdurable press finished cotton fab rics Part I:Effects of acid degradation and cros slin king of cellulose b y polycarboxylic acids [J].Textile Research Journal,1998,68(11):865-870. [14]GILBERT S M,SM IT H B F.A degradation s tu dy of s om eform aldehyde-modified,cellulos es[J].T extile Res earch Journal,1970,40(8):720-727.[15]SEGAL L,TIM PA J D.S trength losses and s tru ctural ch angesin cotton fabric cr os slin ked w ith dim ethylolethyleneurea[J].Textile Res earch Journ al,1973,43(4):185-194.[16]XU W L.Effect of cross linking treatment on the crystallinity,crystallite size,and strength of cotton fibers[J].T ex tile Research Journal,2003,73(5):433-436.[17]XU W L,LI Y.Crosslinking an aly sis of polycarboxylic aciddurable press finishin g of cotton fab rics and strength retention improvem ent[J].T extile Resear ch Journal,2000,70(7): 588-592.[18]WANG S Y,YU X Y.New textile yarns[M].Sh angh ai:Donghu a University Pr ess,2007.169。
海藻酸衍生物对棉织物抗皱整理工艺研究
焙烘 时间， 通过测试 整理后织物 的折皱回复角 、 白度以及断 裂强力等Ｊ 确 定了最佳 工艺： Ａ １ ｇ ， Ｃ Ｌ１０℃焙烘 １０ ． Ｊ 生能， Ｐ ５ ／ Ｂ Ａ４ ｇ ， Ｇ Ｌ Ｔ ０／ ９ ５ ｓ 整理 后棉 织物的折皱回复角 、 强力保留率 及白度均较 好， 说明 Ｐ Ａ与 Ｂ Ｃ Ｇ Ｔ Ａ混合 对棉 织物进行抗皱整理是可行 的．
［ ． 岛大学“ 维新材料及现代纺织” １青 纤 国家重点 实验室培育基地 ， 山东青 岛 ２ ６ ７ ；２ 新型 纺织材料绿 色加工及其 ６０ １ ． 功 能化教 育部重点 实验 室（ 武汉纺织 大学） ，湖北武汉 ４ ０ ７ ］ ３０ ３
摘 要 ： 将海藻 酸丙二醇酯 （ Ａ与丁烷 四羧酸（Ｔ Ａ混 合用于棉织 物的抗皱整理 ． Ｐ Ａ用量 、Ｔ Ａ用量 、 Ｐ ） Ｇ ＢＣ ） 改变 Ｇ ＢＣ 焙烘温度 及
关 键 词 ： 海藻酸丙二醇 酯（ Ａ；丁烷 四羧酸（Ｔ Ａ；棉 ；抗皱整理 Ｐ ） Ｇ ＢＣ）
中图分类号：Ｔ ６０ ＊ Ｑ １．９ ４９
文献标 识码 ：Ｂ
文章编号 ：１０ —４９２１）９０４ －３ ０４ ０３（ ０—０ ３０ ０１
棉织物无甲醛防皱整理
棉织物无甲醛防皱整理杨楠楠（天津 天津工业大学 300160）[摘要]：简述了棉织物无甲醛防皱整理的发展现状和防皱整理的机理，介绍了无甲醛防皱整理剂的方法和防皱整理的评价方法，并进行了展望。
[关键词]：棉织物；无甲醛防皱整理剂；评价方法；展望1 前言随着环保和健康意识的增强，人们开始追求回归自然、崇尚自然纤维，向往穿着舒适和料理简便。
为了克服纯棉织物易起皱、洗后需熨烫的缺陷，防皱整理成为首选工艺。
防皱整理剂虽然有较好的免烫效果，但会释放和残留游离甲醛。
而甲醛对人体有较强的刺激作用，甚至会诱发癌症。
为此，国际上对织物含游离甲醛残留量的标准越来越严，如中国的GB1840122001规定甲醛限量：婴儿服装为20ppm， 直接接触皮肤的服装为75ppm；非直接接触皮肤的服装为300ppm；日本规定甲醛限量：直接接触皮肤的服装为75ppm；直接接触皮肤较少的男女衬衫、睡衣为300ppm。
2 防皱整理剂的开发现状无甲醛整理技术的研究开始于50-60年代，当时的研究着眼点是解决免烫整理织物吸氯、氯损和泛黄问题(由酰胺和氮原子引起的)。
在东华大学，用水解淀粉加入乙二醛和柠檬酸等复配成AR508无甲醛整理剂，采用轧—培—烘工艺整理棉织物。
改性淀粉作为棉织物整理剂，具有原料来源广泛、价格低廉、无甲醛的优点，整理效果也很好，折皱回复角可以与2D树脂媲美。
上世纪80年代以来，二甲基脲与乙二醛缩合物(简称DHDM1，学名为1,3二甲基4,5二羟基咪唑啉酮) 的合成技术及其应用工艺取得明显进展，并实现了DHDM1工业化生产。
如BASF公司、Ciba公司、CHT公司等都有相应商品出售。
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基反应而成酯键。
其整理后的织物特点如下：(1) 不含甲醛，不产生甲醛；(2) 由应力集中而引起的强力损失小；(3) 免烫效果好；(4) 整理后织物具有可染性；(5) 酯交联具有热迁移性。
紫外光光催化定型剂的制备及其对牛仔布压皱定型整理的研究
配合而成 ，该过程是通过高温使 ２ Ｄ树脂上的羟甲基和牛仔棉纤维上的羟基发生缩合反应 ，使纤维之间形 成连接 ，减少之间的相对滑移 ， 从而达到折皱效果伫 。但是该过程存在一些问题 ：如折皱过程需要 １０Ｃ 。 ４￣ 的高温处理 ，耗能大 ；该过程 中，整条裤子都需要泡人整理剂 中，对于整理剂的浪费较大；２ 树脂在该 Ｄ 反应 中会释放 甲醛 ， 对于生产环境污染重大 ， 甲醛还会残留在牛仔服饰 中， 对于消费者 的身体有 巨大损害。
嗵 讯作者 ：易长海 （ ９８ ，男 ，博士，教授 ，研究方向：牛仔服装清洁化与智能化技术 １６一）
基 金项 目：广 东省科 技厅 资 助项 目 （ ００ ００ ００４ ０ ０９ Ｂ ） ２ １Ｂ ５ ９０ ０ ，２ １４ ８ １ ．
第 ３期
袁子舜 ，等 ：紫外光光催化定型剂 的制备及其对牛仔布压皱定型整理 的研究
年同期增长了 ６． ％Ⅲ ６ ９ 。但在其后整理过程中，排放物污染严重 ，耗能巨大 ，所以 ，对于牛仔服装后整理 ５
的研 究是 很有 必要 的 。 牛仔 服装 上 的折皱 处理 是一种 返 旧整理 ， 是有 意将 裤子 的某些 部位捏 成 皱装 ， 已成 为 目前 的一种 潮流 ， 深受 人们 喜爱 。 目前 所用 的折 皱整 理剂 主要是 由二 羟 甲基 二 羟基 乙烯基 脲树 脂 （ ＭＤＨ Ｕ，简称 ２ Ｄ Ｅ Ｄ树脂 ）
关键词 ：紫外光光催化 ；牛仔布；压皱定 型整理剂 ；洗水
中图分类号 ：Ｔ １５５９ Ｓ ９ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：１０ ０ ９—５ ６ （ １）３ ０ ８ ４ １０２ ２０ —０ ０ —０ ０
１ 前 言
牛仔 服装 由于 其时 尚性 ，耐磨 不易脏 等性 能 ，越来 越受 到人们 的喜 爱 ，２ １ ００年 牛仔 服装 销量 比 ２０ ０９
[纤维素,溶剂,体系]LiCl／DMAc溶剂体系抗皱纤维素膜的制备分析
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LiCl/DMAc 溶剂体系抗皱纤维素膜的制备分析纤维素纤维制成的织物具有良好的染色性、吸水性、舒适性等优良性能.但是,由纤维素纤维制成的织物也有缺点,主要是易皱、易变形、弹性差等,导致纤维素纤维织物在服用时要进行熨烫处理.传统的防皱整理方法有很多缺陷.在纤维素纺丝液中加入交联剂丁烷四羧酸或柠檬酸可制成新的铸膜液,由此制备的再生纤维素膜具有抗皱功能,期望利用该技术制备具有良好抗皱性能的再生纤维素纤维,免除再生纤维素纤维后期的免烫整理.为了得到抗皱效果最佳的纤维素膜,本文选用LiCl/DMAc体系作为纤维素溶剂,在不同交联剂、交联剂用量和焙烘温度下制得再生纤维素交联膜,对其抗皱性、机械强力进行了测试.1 试验1.1 材料与仪器材料:棉浆粕(DP=480,-纤维素含量90%,山东雅美纤维有限公司),N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、柠檬酸(CA)、次亚磷酸钠(SHP)(分析纯,天津市博迪化工有限公司),无水氯化锂(分析纯,天津市广成化学试剂有限公司),溴化钾(分析纯,上海试剂厂),硫酸(济南试剂总厂),交联剂丁烷四羧酸(BTCA)(工业级,常州旭泰纺织助剂有限公司).仪器:LTY-06电子单纤维强力测试仪(莱州市电子仪器有限公司),DF-101F集热式恒温加热磁力搅拌器(郑州长城科工贸有限公司),HH-6数显恒温水浴锅(江苏省金坛市宏华仪器厂),JBSO-D 电动搅拌机(上海标本模型厂),FLY-1折痕恢复性测定仪(山东省纺织科学研究院),800电动离心机(江苏金坛市金城国胜实验仪器厂),Nicolet 5700傅立叶变换红外光谱仪(美国Thermo Nicolet公司),LS-1-A-04螺旋测微器,BC-259HN冰柜(青岛电冰柜总厂),101A-2干燥箱(上海实验仪器总厂),BS110S塞多利斯电子天平(北京纺织机械研究所),QYT-1天平(上海医用激光仪器厂).1.2 纤维素膜的制备将棉浆粕打碎,在80 ℃干燥2 h以上.将250 mL三口烧瓶固定在集热式恒温加热磁力搅拌器上,取若干干燥好的棉浆粕置于其中,加入DMAc,直至没过棉浆粕.将三口烧瓶的口装上橡皮塞,防止吸水.搅拌加热,升温至150 ℃,保温2 h.冷却至室温,抽滤,将得到的活化纤维素干燥,待用.向DMAc中加入质量分数8%的无水氯化锂,搅拌加热至120 ℃,继续恒温搅拌,待无水氯化锂完全溶解.加入一定量活化纤维素,保持120 ℃搅拌3 h,纤维素浆粕呈凝胶状.冷却至室温静置24 h,得均一半透明、质量分数3%的纤维素溶液.在纤维素溶液中加入交联剂BTCA或者CA,并加入SHP,质量比为m(SHP)∶m(BTCA)或m(SHP)∶m(CA)=8∶5,充分搅拌,直至完全溶解,得到含交联剂的纤维素溶液.将纤维素溶液分别制成膜,放入质量分数5%的硫酸溶液中凝固,将制得的纤维素膜进行预烘、焙烘处理阴凉处自然干燥,得纤维素膜,试样在20 ℃、65%相对湿度条件下保存.1.3 测试1.3.1 红外光谱将干燥的纤维素膜与溴化钾混合制成溴化钾压片,用傅立叶变换红外光谱仪测定.1.3.2 折皱回复性参照GB/T 3819-1997《纺织品织物折痕回复性的测定回复角法》测定.1.3.3 机械强度将制备的纤维素膜在通风的条件下自然干燥,保持表面清洁.切成40 mm1 mm的大小,每种膜切出3块样品,在20 ℃、65%相对湿度下平衡一天,待用.对于每组试样,先用螺旋测微器测量膜的厚度,每种膜的3个试样测量值的平均值即为膜的厚度.用单纤维强力测试仪测量纤维素膜的强力.试验条件:夹具间距10 mm,拉伸速度20 mm/min.每个系列取3个样品,测试相对湿度为65%、温度为20 ℃.2 结果与讨论2.1 红外光谱由图1可知,与未加入BTCA铸膜液制成的纤维素膜相比,加入BTCA和催化剂的纤维素膜在1 723cm-1附近出现了吸收峰,来自酯羰基吸收,这主要是丁烷四羧酸与纤维素羟基酯化反应所致.在1 570 cm-1附近的吸收峰是羧酸根阴离子中羧基的反对称伸缩振动吸收峰,1 570 cm-1附近的羧基红外特征峰不明显,可以推断BTCA中剩余的羧酸根阴离子较少,纤维素和交联剂发生了酯化交联反应.2.2 折皱回复角及强力的影响因素2.2.1 BTCA/CA用量为了探讨交联剂用量对纤维素膜折皱回复性及强力的影响,试验在质量分数3%的纤维素溶液中分别加入纤维素溶液质量0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的BTCA/CA以及相应量的SHP,成膜,100 ℃预烘1 min、180 ℃焙烘3 min,得到8张经交联剂处理的纤维素膜,在其他因素相同的情况下,纤维素膜的折皱回复角随着BTCA和柠檬酸用量的增加基本呈现先增后降的趋势.其中,含有BTCA的纤维素铸膜液在BTCA相当于铸膜液质量的1%左右出现了最高点,而含有柠檬酸的纤维素铸膜液在柠檬酸相当于铸膜液质量的 1.5%左右出现了最高点.同时,与柠檬酸相比,BTCA取得了更大的折皱回复角,这说明BTCA的抗皱效果要好于柠檬酸.在再生纤维素膜的无定形区,由于纤维素分子链之间排列不紧密,间隔孔隙较大,无定形区相邻纤维素链间的引力也远低于结晶区.在此区域,相邻的纤维素大分子链之间的作用力较低,外应力可以使纤维素链产生相对滑动,偏离原来的位置.如果将应力去除,约束力不足以把纤维素分子链拉回到原位,纤维素膜折皱现象就发生了.交联剂本身为多元酸结构,可与羟基发生酯化交联反应,新生成的结构阻止了纤维间的相互位移,并且形成氢键即网状结构,增强了纤维的抗皱性能,当没有外力作用在纤维素膜上以后,能迅速恢复到原来的形态.随着交联剂用量的增加,与纤维酯化交联程度增大,折皱回复角增大;交联剂用量继续增加,酯化反应达到平衡,过量的交联剂和催化剂溶解到水中,得到的膜孔径变大、结构疏松,折皱回复角变小.交联剂的使用对纤维素膜的强力造成了负面影响.随着交联剂用量的增加,纤维素的强力总体呈现下降趋势.含有BTCA的纤维素铸膜液在BTCA用量为1%时,纤维素膜的强力约为未处理纤维素膜的89%.交联剂与再生纤维素纤维分子上的羟基反应,即酯化交联反应.纤维素大分子链间的酯化交联阻碍了链的相对位移,从而使再生纤维的延伸性不断降低,而应力集中却增加,分子链断裂,使强力随之下降,断裂时纤维的伸长量降低.2.2.2 焙烘温度为了探讨不同焙烘温度对纤维素膜折皱回复性及强力的影响,试验在质量分数3%的纤维素溶液中加入纤维素溶液质量1.0%的BTCA或1.5%的CA以及相应量的SHP,成膜,100 ℃预烘1 min,150、160、170、180、190 ℃焙烘3 min,得到10张经交联剂处理的纤维素膜,测试各膜的折皱回复性和拉伸强度.纤维素膜的折皱回复角随焙烘温度的升高基本呈现先增后降的趋势.含有BTCA的纤维素铸膜液和含有柠檬酸的纤维素铸膜液在焙烘温度为180 ℃左右出现了最高点.与柠檬酸相比,BTCA取得了更大的折皱回复角,这说明BTCA的抗皱效果要好于柠檬酸.导致纤维素膜折皱回复角先增后降的原因是合适的焙烘温度能够促进交联反应的进行,过高的温度不利于反应,还会对纤维素的结构造成损伤.从图5可以看出,焙烘温度对纤维素膜的强力造成了负面影响,随着焙烘温度的升高,纤维素的强力呈现总体下降趋势.含有BTCA的纤维素铸膜液在焙烘温度为180 ℃时,纤维素膜的强力约为未处理纤维素膜的75%.含有柠檬酸的纤维素膜随着焙烘温度的升高强力损失较大.3 结论(1)从纤维素膜的红外光谱可以看出,加入交联剂的纤维素铸膜液在制成纤维素膜并经过处理后,交联剂与纤维素发生了酯化交联反应.(2)交联剂整理纤维素膜获得最佳折皱回复性的工艺为:BTCA/CA 用量为1%/1.5%,100 ℃预烘1 min,180 ℃焙烘3 min.此工艺下强力损失并不严重.(3)最佳工艺条件下,经BTCA和SHP抗皱整理的纤维素膜折皱回复角增大了29.1%,经CA 和SHP抗皱整理的纤维素膜折皱回复性角增大了20.5%.(4)丁烷四羧酸(BTCA)对纤维素膜的整理效果优于柠檬酸(CA).。
甘油与柠檬酸酯化交联对棉织物抗皱整理的影响
整
技
术
Ｖ １２ Ｏ ０． ． ３Ｎ ２
Ｆｅ ２ Ｏ ｂ．０１
甘油与ｉ檬酸酯化交联对棉织物抗皱整理的影响 ｌ 咛
张 维 田勇强 杜建功
河北 ７ ４ ） ０８ １ ０ （ 河北科技大学纺织服装学院
摘要 ：以柠 檬酸和甘油为原料 制备 无 甲醛抗皱整理剂 ，研 究不 同浓度 配比和 不 同反 应 时间对整理效 果的 影响。根据整理后棉织物的各 项物理机械性能来探讨甘油与柠檬酸酯的合成反应规律 ，确定最佳应用工艺。
关键词 ：柠 檬酸；甘油 ；抗皱整理；最佳 工艺
中图分类号 ：Ｔ ９ ．１ Ｓ １５２
文献标识码 ：Ｂ
文章编号： ｌ０— ３０ （０００— ００ ０ ０５ ９５一２ １）２ ０４— ４
符合生态和环保的要求，但存在织物泛黄和抗皱效果
ｌ 刖 昂
的耐洗牢度较差等缺 陷。 有 关 资料介绍 在柠檬 酸 中加入 多元醇类 的添 加 剂 （ ：甘 油 、季 戊 四醇 等 ）后 可 以改善织物 的强 如 力和 提高织 物 的 白度 ，它 们含有 多个羟 基 ，可能 与 多 元羧 酸 的羧 基 和 纤 维素 大 分 子 上 的 羟基 发 生 反应 ，增加 交联 的平均长 度和 支化度 ，从而提 高交 联 网络 的弹 性 ，使 整理 品在使 用 中能够均匀 地承担 用 力 ，从而 提高织 物 的强力和 柔韧性 。而在 纤维无 定 型区 引入 一定数 量 的羟基 ，增加 了氢键数 量 ，以 弥 补 因酯化 失去 的氢键 ，从 而增加 了分子 问的作用 力 。柠檬 酸与甘 油 的酯化有 可能使柠 檬酸 的羟基发
纤维素或 柠檬 酸等其 它化学 物质 反应 。本 实验分 为 两 大部 分：第 一部分 ，先让 柠檬酸 与甘 油 以不 同 比
无甲醛防皱整理剂WZ的合成及应用性能
如 １９ 年 ６ ９ ２ 月美 国职 业安全和保 健管理局 （ Ｓ Ａ Ｏ Ｈ ）将 空气 中８ 小时 内甲醛允许 量极 限平均值 从原来 １Ｏ ｐ ．ｐ ｍ 降低 ： ｏ ７ ｐ ｍ ￣ ． ５ ｐ ，并保 留短时 期曝 露极 限为 ２ ｐ ， Ｊ ｆ ｐ ｍ 以及其作 用浓度 为０ ５ ｐ 。这是 １ ８ 年 以来美 国最 ．ｐ ｍ ９５
可 大 大 降 低 甲醛 的 释 放 量 ， 可 作 为 低 甲醛 树 脂 整 理
剂 ，并 且被 比较广 泛使用 ，其 存在 问题 是 ：在 防皱 整理 剂 中仍含有 甲醛 ，整 理后 的织 物会 因水解 而释 放 甲醛 ，没有从 根本 上解 决 问题 。另一种 方法 是从 树脂 本 身的制造 结构 上加 以解 决 。在 已研 究 的诸 多
严 格 的变 动 环 境 法 规 了 。其 他 国家 也 都 制 定 相 应 的
近 年来 ，人 们 的服装 消 费观念 正在 发 生变化 ， 天然纤 维织物 重新 受到 人们 的青 睐 。但 是 ， 以棉 、 丝为代表 的天 然纤 维织物 ，在 服用 过程 中易 折皱 变
形 ，严 重 影 响 织 物 的 外观 和 形态 稳 定 。 为 了 克服
染
整
技
术
Ｖ １ ３Ｎ ． ｏ． ｏ ３ ６
Ｊ ｎ２ １ ｕ ．０ １
脂 。此防皱 整理 剂被世 界一 些发 达 国家开发 使用 。
２ ４ １ 试 方 法 ． ．测
我 国也 在 开 发此 产 品 。但 是 它 存 在 着 制 备 过 程 复 杂 、价格太 昂贵 的 问题 ， 由此大 大 限制 了其 在 国 内
限制 标准 。其 中对 儿童服 装 都要求 无 甲醛释放 。因 此 ，降低 并完全 消 除织物 的 甲醛 已成为 防皱整 理研 究 的重点 。８ 年代 以来在 低 甲醛和 无 甲醛 防皱 整理 ０
糖类添加剂在1,2,3,4-丁烷四羧酸棉织物防皱整理中的应用
糖类添加剂在1,2,3,4-丁烷四羧酸棉织物防皱整理中的应用肖慧芳;阎克路;纪柏林【摘要】针对1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)防皱整理棉织物强力损失的问题,采用在整理液中加入糖类添加剂的方法,对棉织物的防皱性能进行改善;通过分子尺寸计算和傅里叶转换红外光谱测试,分析其作用机制.结果表明:葡萄糖、蔗糖和麦芽糖均可进一步提高BTCA整理织物的折皱回复角,同时降低织物的强力损失;葡萄糖对折皱回复角的提高作用最大,其质量浓度为10.0 g/L时,折皱回复角达到最大值260°,比不加葡萄糖的增加了22°;但将白度考虑在内,选择麦芽糖为最佳糖类添加剂,添加剂分子半径越小,越易扩散进入纤维内部,对折皱回复角提高作用越大;折皱回复角提高的原因是在不同BTCA分子之间建立了共价桥接.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2018(039)007【总页数】6页(P89-94)【关键词】防皱整理;糖类添加剂;棉织物;1,2,3,4-丁烷四羧酸;共价桥接【作者】肖慧芳;阎克路;纪柏林【作者单位】东华大学化学化工与生物工程学院,上海201620;东华大学化学化工与生物工程学院,上海201620;东华大学国家染整工程技术研究中心,上海201620;东华大学化学化工与生物工程学院,上海201620;东华大学国家染整工程技术研究中心,上海201620【正文语种】中文【中图分类】TS195.21,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)是多元羧酸中整理效果较好的无甲醛防皱整理剂[1-3]，但其整理织物存在强力下降严重，织物表面pH值过低等缺点[4-5]。
研究表明，棉织物的弹性和断裂强力是一对矛盾体[6-7]，提高织物的折皱回复角(WRA)是以牺牲部分强力为代价的。
强力损失主要由2个原因[8]造成：BTCA与纤维素交联引起织物强力损失；酸降解引起织物强力损失。
而BTCA与纤维素的酯化交联与BTCA对纤维素的酸降解是竞争反应[9]，如果提高交联反应，增加参与酯化反应的羧基数量以降低酸降解反应，那么就可以提高织物的弹性而不造成强力进一步降低。
棉织物无甲醛抗皱整理中DMSO对BTCA交联性能的影响
棉织物无甲醛抗皱整理中DMSO对BTCA交联性能的影响王欣;胡涵昌;蔡红梅;徐苏捷;王程;周志刚;赵强强;何瑾馨
【期刊名称】《纤维素科学与技术》
【年(卷),期】2022(30)4
【摘要】1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)和棉纤维素的酯化交联反应活性因氢键作用而降低,因此在工业整理中存在烘焙温度过高的问题。
研究了二甲基亚砜(DMSO)对BTCA整理工艺的影响,测试了织物中接枝和交联的BTCA含量以及其折皱回复角,同时借助傅利叶红外光谱对DMSO的作用机制进行研究。
结果表明,当整理液中DMSO的含量为6%时,可以有效降低BTCA的烘焙温度,在160℃下烘焙3min 后的棉织物折皱回复角为263.8°,其防皱效果优于经传统工艺(170℃下烘焙3min)整理后织物(259°)。
DMSO因可以削弱BTCA与棉纤维交联体系中的氢键作用,不仅减弱了BTCA在纤维内部的聚集,有利于其扩散和成酐,还加剧了纤维素大分子链的热振动,从而有效提高了BTCA在棉纤维中的接枝率和交联率以及整理后织物的防皱性能。
【总页数】8页(P1-8)
【作者】王欣;胡涵昌;蔡红梅;徐苏捷;王程;周志刚;赵强强;何瑾馨
【作者单位】东华大学化学与化工学院;江苏联发纺织股份有限公司江苏联发高端纺织技术研究院;浙江灏宇科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TS195.5
【相关文献】
1.无甲醛防皱整理剂BTCA在棉织物整理中的应用研究
2.无甲醛免烫整理剂整理工艺对棉织物抗皱性能的影响
3.碱丝光对BTCA整理棉织物防皱性能的影响
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丁烷四羧酸作抗皱整理的机理
丁烷四羧酸（BTCA）是一种理想的甲醛型抗皱整理剂，它具有以下优点：
1．活性强、无刺激性气味。
2．经BTCA整理的棉、丝等织物，可获得显著的抗皱、免烫、保形等性能，并且强力和曲磨损失小，织物品质可达到传统甲醛型抗皱处理和液氨处理的水平，同时工艺具有简单和无污染的优点。
3．丁烷四羧酸可用于制备聚酰亚胺类材料，这类材料具有优良的耐热、耐酸、耐烃及良好的电绝缘性能等特性，可以用于制备各类功能高分子材料，如光敏材料、医用高分子材料和功能高分子膜材料等。
其作用机理是，通过BTCA对棉、丝等织物进行整理，可以与织物纤维上的羟基发生交联反应，形成网状结构，从而改善织物的抗皱性能。
同时，BTCA还能提高织物的弹性和恢复性，减少折皱产生的机率。
丁烷四羧酸（BTCA）作为抗皱整理剂在纺织品处理中的应用机理主要基于其与纤维素纤维的反应和交联作用。
以下是对这一过程的简要说明：
1．吸附与渗透：首先，BTCA溶液通过浸轧、喷雾或其他方式施加到棉、麻或丝等纤维素类织物上。
BTCA分子因其较小的分子量和羧酸官能团能够较好地吸附并渗透到纤维内部。
2．酯化反应：在适当的温度和pH条件下，BTCA分子上的羧基与纤维素纤维骨架上的羟基发生酯化反应。
每个BTCA分子可以与两个或更多的纤维素羟基形成酯键，从而实现对纤维素纤维的化学改性。
3．交联形成：通过多个BTCA分子与纤维素纤维的多点连接，可以在纤维内部形成交联网络结构。
这种交联作用提高了纤维的尺寸稳定性，减少了织物在湿热条件下的收缩和变形，因此赋予了织物良好的抗皱性能。
4．保留柔韧性：相比于传统的甲醛树脂整理，BTCA整理具有低甲醛甚至无甲醛的优点，能够在提高抗皱效果的同时，保持织物原有的柔软性和透气性。
5．耐久性：经过BTCA整理后的织物在多次水洗后仍能保持良好的抗皱效果，这是因为酯键较为稳定，不易在常规洗涤条件下被水解破坏。
总之，丁烷四羧酸作为一种环保型抗皱整理剂，其作用机理主要是通过与纤维素纤维形成稳定的酯化交联结构，从而改善织物的形态稳定性和耐久性，达到抗皱目的。