无甲醛抗皱整理剂的现状和发展前景

广西纺织科技２００１年第３０卷第１期

刘建薪华载文

【摘要】概述了近年来无甲醛防皱整理剂的现状并对其发展前景提出了看法，尤其对水性聚氨

酯抗皱整理剂作了较全面地论述。

【关键词】抗皱整理无甲醛聚氨酯

０引言

各种防皱耐久压烫整理研究最早在１９世纪６０年代…，那时人们对整理的要求很低，包括耐洗性等都没有特别要求。随着人们的生活水平不断提高，对整理效果有了更高的要求，但由于整理水平的落后和合成纤维的崛起，人们只对合成纤维发生兴趣，因为天然纤维有其先天性缺陷——易皱。

但到了近期，人们不但注重一些表观的东西。而且越来越注重周围环境对身体健康影响。作为服装是人们时刻最贴近的环境，尤其是内衣，对人体身体健康有很大的影响。由于合成纤维衣着舒适性、手感性和皮肤接触安全性等不如天然纤维，天然纤维的发展又成为人们关注的一大热点。因此，天然纤维的防皱防缩整理已成当今世界纺织整理的发展趋势，随之有许多免烫产品相继出现，如“洗可穿”系列。

织物进行整理的主要方法有【２】：在织物上用乙烯单体接枝，用含有甲醛的试剂交联以及用非甲醛试剂交联，织物进行交联整理主要是织物纤维中的反应性官能团（如一ＯＨ，一ＮＨ：等）与非甲醛整理剂之间反应，交联成网状，使织物有一定的回弹性而导致有防皱防缩的效果。

抗皱整理，一般是整理剂与纤维发生交联，因而凡能与纤维发生交联而形成网状结构的几乎都可做抗皱剂。近年来研究与开发的无甲醛抗皱整理剂主要有以下几大类。

１生物整理剂

生物整理剂主要采用天然物质，如甲壳质、丝素蛋白等。经天然物质提纯改性后对真丝绸进行整理，这类整理剂含有与丝纤维相似的化学结构和组分，如整理剂中含有一定的活性基团，在分子间形成交联结构，从而可以提高织物的抗皱性能。用丝素对棉进行整理。由于丝素含有较多的疏水性氨基酸，因此丝素整理会降低棉的吸水性，而且交联的形成也会降低整理织物的吸湿性能【引。另外，这种整理剂来自天然，成本低廉，不仅对环境无污染，而且对人体有保健功能。

为使抗皱效果好，同时其他性能也要求改善或不受影响，一般采用混合整理剂。如采用丝素整理剂和有机硅混合物整理真丝绸ｂ１，能有效提高折皱回复性，改善手感，并且保持了良好吸湿透气性，赋予真丝绸良好的服用性能，同时耐洗性也得到了进一步提高。

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２环氧化合物

常用的环氧类树脂是环氧氯丙烷与多元醇或多元胺的缩合物，环氧类整理剂整理织物没有甲醛释放和吸氯问题，耐水解稳定性和防缩性也较好。环氧类整理时交联生成一Ｃ—Ｃ一键或一Ｃ—Ｏ一键比用Ｎ一羟甲基防皱剂生成的一Ｎ—Ｃ一键具有较好的湿抗皱性。

各种研究结果表明，用环氧树脂整理后的织物可获得较高的干、湿弹性、ＤＰ等级和牢度，耐洗性好，并且织物的防缩性能也大为改善，但由于需在碱性强的催化剂下高温处理，工艺条件不当时，很容易使织物泛黄和脆损。它们特别适用于丝绸类织物的防皱整理，但整理后丝织物的手感不太好，强力损失大，价格也较高。

３二醛类化合物

二醛类整理剂报道较多。其基本原理也是与纤维发生交联，把织物表面处理成网状结构来达到防皱效果。韩国有人用乙二醛进行丝绸抗皱试验㈨，其中加入布伦斯台——洛里酸（如硫酸或甲酸）作为催化剂，试验结果表明能提高平衡折皱回复角。

国内也有人用乙二醛或戊二醛进行织物整理【川，采用硫酸铝一酒石酸或氯化铝一酒石酸作为催化剂体系，乙二醇作为添加剂。结果表明湿态折皱回复性有显著提高，一般可达２５０度左右。整理后的力学性能和白度都较好，纤维的断裂强度比整理前不会有较大的下降，若条件适宜．还会有一定提高。

用二醛类化合物进行织物整理的缺点是干态折皱回复性提高不明显，甚至还有轻微的下降，有待进一步研究。

４多元羧酸类化合物（ＢＴＣＡ）

有关多元羧酸类整理剂的报道国内国外都不少。而且获得了一定的成果。ＢＴＣＡ在棉织物的整理中产生了非常理想的效果，常州有一研究所在生产ＢＴＣＡ并已投入市场。它挥发性低，无味，对皮肤刺激性小，动物实验表明口服和皮肤接触毒性低。

经ＢＴＣＡ整理后，织物强力降低程度与整理所用的催化剂有关，如果催化剂既能提高交联键的长度和支化程度，又能降低纤维中的共价键数目，它就能提高交联网络的柔性。当织物受力时，有更多的大分子能分担这种力，从而提高织物强力。若加入一种磷酸盐作为催化剂ｎ１，能提高ＢＴＣＡ与织物纤维之间的交联反应，从而使织物有良好的免烫性。

用ＢＴＣＡ对织物进行防皱整理。虽然能提高折皱回复角，但织物白度，强力有所降低，染色物色光度变化大，有人研究ＢＴＣＡ中加人树脂整理剂进行混和使用Ｄ】。由予Ｂ’ｒＣＡ价格较高限制了它的应用，人们开始对ＣＡ（柠檬酸）进行研究，与ＢＴＣＡ相比ＣＡ具有产品易得，价格低廉之特点，但ＣＡ的整理效果较ＢＴＣＡ差，特别表现为泛黄和耐洗牢度差，加聚马来酸仅可改善织物的耐洗牢度１８１。

５聚氨酯（ＰＵ）

近十年来，一些新型高分子材料被广泛地开发应用，大大地丰富和美化了人们的物质文化生活。聚氨酯由于其独特的结构，可赋予加工产品突出的强度、柔韧、耐磨、透湿、耐低温等性能，用于纺织品的后整理，可明显地提高服装或饰品的华丽庄重感和衣着的舒适感，因而受到广大消费者的青睐。

聚氨酯有其独特的结构，两端有一个异常活泼的异氰酸酯基（一ＮＣＯ），此基团能和许多类型的化合物（醇、酸、氨基酸、水等）反应，也可发生聚合反应。反映的强烈程度可以根据自己的需要通过控制反应条件而达到此目的。因此，根据其活泼性可作为织物的交联剂，来达到抗皱等功能性整理效果；还可用于织物表面涂层，能改善织物表面的各种性能。总之，ＰＵ树脂主要用于织物整理、染色和印花加工，在纺织上加工用作纤维纱线的上浆剂，在玻璃束纤维上可用作集束

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剂。在后整理方面主要用于织物的后整理和涂层整理。

聚氨酯品种繁多，纺织用ＰＵ有溶剂型和水系型两大类。溶剂型用于纺织工业，有些性能比水系型为好，如薄膜强度、耐水性和粘接性方面．另外光洁度也优于水系型，在转移和湿法涂层上用量较大。溶剂型的主要溶剂为二甲基甲酰胺、甲苯、二甲苯、丁酮等及其混合物，有一定毒性。环境污染较大，并且易燃易爆，设备上必须要有安全措施，工厂建筑上也有特别要求，应用上已受到一定限制。

水系聚氨酯树脂性能优越、环境污染小、生产安全，近年来已成为发展方向，取代溶剂型聚氨酯。欧美、日本等竞相研究开发，增加功能，提高质量，扩大在纺织印染上的应用范围，形成了很多系列产品。国内在这方面的工作分两方面进行：一方面进口部分树脂或与国外合作，准备引进技术生产该类树脂扩大应用；一方面加强力量研制开发该类树脂。应用于整理剂的一般是反应性的水性聚氨酯。反应性水系聚氨酯，也称热反应型水性ＰＵ，主要依靠活性度很高的异氰酸酯基（一ＮＣＯ）与纤维反应交联，形成三维网状结构。由于聚氨酯可同两个或多个纤维素分子进行反应．反应的结果形成了部分交联键。这些部分交联键成为纤维素分子结构的骨架，起着支撑和固定的作用，从而提高了织物的挺括性，降低了易皱性。由于是化学反应的结合，处理后的织物耐洗性、耐磨牢度等都很好，但游离的异氰酸酯基（一ＮＣＯ）很不稳定，与含有活泼氢化合物能迅速反应。为了制成稳定性较好的水系ＰＵ，应选用合适的封闭剂暂时封闭，在织物加工过程中需要作用可采用加热、调节ｐＨ值或加催化剂等方法解离，再产生化学反应。另外，由于聚氨酯的异氰酸酯活性基团也能与丝素分子一赖氨酸残基，Ｂ一酪氨酸的羟基和丝蛋白的丝氨酸残基发生反应，而能达到抗泛黄的效果。

封闭剂的品种是决定产品性能的因素之一。可以根据不同的要求采用各种相应的封闭剂，来最大限度地满足要求。有人通过对水溶性有机硅进行封端聚氨酯改性，制成了反应性织物整理剂

ＵＳＦ伸１。与水溶性有机硅ＣＧＦ、ＮＴＦ等相比，其应用性能有明显改善，特别是整理织物的弹性和效果耐洗性。有比较突出的优势。因为有机硅整理的织物，其整理剂是覆盖在织物纤维的表面，而一般有机硅分子量有限，特别是水溶性有机硅又能溶于水，所以多数有机硅整理织物的耐水洗性都不理想，不能适应更高档次织物整理的需要。

国外有关报道和产品很多。日本第一制药株式会社的ＥＬＡＳ，ＩＲＯＮＣ一５２，ＣＴ一７，Ｆ一２９，Ｍ一２５等均为聚醚型水溶性ＰＵ；德国Ｂａｙｅｒ公司的ＢＡＹＤＥＲＮ，ＦＩＮＩＳＨ６０ＵＤ，８０ＵＤ，９０ＵＤ含固量达３０％一４０％，也可用于织物后整理，耐光泽牢度较好【ｌ们。浙江杭州凯地丝绸股份有限公司和浙江丝绸工学院１９９６年撰文报道了聚氨酯弹性整理丝绸【ｌ¨，效果也较明显。ＣｉｂａＶＵ—Ｕ—ＶＫ聚氨酯树脂整理剂可使整理后的织物降强率降低㈦。

另外．ｓＵＷ一２水性聚氨酯树脂用于羊毛防缩整理有良好的效果ｌｌ引，由于目前树脂多用于毛条连续化防缩整理，聚氨酯防缩剂整理可一步到位，省却了氯化工序，操作方便，无污染。该防缩剂分子链中含有活性基团，整理后在羊毛纤维表面形成具有交联网络结构的聚合物膜，并与羊毛纤维之间产生化学键连接，因此具有极佳的防缩效果，且防缩耐久性相当好。据悉北京度辰纺织材料有限责任公司生产的羊毛防缩整理剂ＷＳＰ是一种热反应性水溶性聚氨酯磺酸盐。主要应用于非氯化（或氯化）的“一步法”羊毛防缩整理工艺。经ＷｓＰ整理后的毛织物，其防缩整理效果容易达到ＩＷｓＴＭ３１所规定方法的机可洗标准，织物手感柔软、丰满、富有弹性和光泽．同时具有抗皱、抗起球等多种效果。

其次，聚氨酯整理剂也与别的整理剂拼用，极大地提高整理效果。同时，还可改善整理后织物的强度。如丝素整理剂和聚氨酯整理剂拼用整理丝绸便于工业化生产，通过丝素整理剂的添加，有利于发挥协同、增效的作用，达到理想的加工效果ｆ１引。

我们正在研究开发水性聚氨酯防皱整理剂，采用无溶剂本体聚合法制得预聚体，选用合适的

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