檸檬酸乙二醇的棉織物抗皺整理印染(2009N.24)檸檬酸/乙二醇的棉織物抗皺整理張維,李鵬飛,杜建功(河北科技大學(xué)紡織服裝學(xué)院,河北石家莊050018)摘要:以檸檬酸和乙二醇為原料制備無(wú)甲醛抗皺整理劑,研究檸檬酸與乙二醇以不同摩爾分?jǐn)?shù)比(3:1,2:1和1:1),及在不同反應(yīng)時(shí)間(1h,0.5h和h)下制備的合成樹(shù)脂對(duì)棉織物整理效果的影響,并與單獨(dú)檸檬酸整理效果進(jìn)行比較。結(jié)果顯示,優(yōu)化的合成工藝為檸檬酸與乙二醇的摩爾分?jǐn)?shù)之比為2:1,反應(yīng)0.5h;用該整理劑處理的織物白度和強(qiáng)力有改善,而折皺回復(fù)角略有下降,能夠滿足一般織物的抗皺整理要求。關(guān)鍵詞:耐久壓燙整理;檸檬酸;乙二醇;棉織物中圖分類號(hào):TS195.55文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-4017(200924-0015-03 Anti-crease finish of cotton fabric with citric acid/glycol ZHANG Wei, LI Peng-fei, DU Jian-gong Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018, China) Abstract: Formaldehyde-free resins were prepared with citic acid and glycol Influences of mole ratio of citric acid to gycol synthesis conditions were mole ratio of citric acid to glycol 2: 1, and reaction time 0.5 hour. Fabric treated with citric acid/ gly col had an increase in whiteness and strength, as well as a little decrease in WRA when compared with those with citric acid- lone, which could meet the general requirements for anti-crease. Key words: permanent press finish citric acid; glycol; cotton fabric0前言羥基發(fā)生醚化,從而降低織物的泛黃。基于上述分棉、麻、絲和粘膠纖維等存在彈性差、易起皺、洗后析,將檸檬酸與乙二醇復(fù)配制成整理劑,以期提高棉織需熨燙等缺點(diǎn),因此,常需進(jìn)行防皺整理。傳統(tǒng)的防皺物的抗皺整理效果。整理劑主要為N羥甲基酰胺類化合物,但在織物整本課題采用檸檬酸和乙二醇作為交聯(lián)劑,先進(jìn)行理、存放或穿著過(guò)程中,會(huì)分解或釋放出甲醛,嚴(yán)重影一定程度酯化反應(yīng),然后配成整理劑對(duì)純棉織物進(jìn)行響人身健康。國(guó)內(nèi)外近年來(lái)研究的低甲醛或無(wú)甲醛樹(shù)抗皺整理。根據(jù)整理后棉織物的各項(xiàng)物理機(jī)械性能脂有環(huán)氧樹(shù)脂、雙羥乙基砜和多元羧酸等。(白度、折皺回復(fù)角和強(qiáng)力),探討檸檬酸乙二醇的最多元羧酸1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)是一種性佳酯化條件。能優(yōu)良的無(wú)甲醛防皺整理劑,但成本昂貴。檸檬酸具有價(jià)格優(yōu)勢(shì),但整理織物存在強(qiáng)力下降嚴(yán)重和易泛1試驗(yàn)部分黃的缺點(diǎn)。據(jù)有關(guān)資料報(bào)道,在檸檬酸中加入多元醇1.1原料類的添加劑(如甘油、季戊四醇等),可以改善織物的織物50tex×62.5tex500根/10cm×240根/強(qiáng)力,并提高白度。這可能是由于多元醇上含有的多10cm,經(jīng)退煮漂后純棉斜紋織物(河北省石家莊市常個(gè)羥基與多元羧酸的羧基和纖維素大分子上的羥基發(fā)山紡織集團(tuán)棉一分公司)。生反應(yīng),從而增加了交聯(lián)的平均長(zhǎng)度和支化度,提高了藥品檸檬酸(天津市博迪化工廠),乙二醇(天交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的彈性,使整理品在使用中能夠均勻地承擔(dān)津市標(biāo)準(zhǔn)科技有限公司),次磷酸鈉(天津市永大化學(xué)受力,從而提高織物的強(qiáng)力和柔韌性。而在纖維無(wú)試劑廠)硫酸和FC(天津市大茂化學(xué)試劑廠)以上定形區(qū)引入一定數(shù)量的羥基,增加了氫鍵數(shù)量,可彌補(bǔ)試劑均為分析純。因酯化而失去的氫鍵,從而增加了分子間的作用力。儀器MP200A電子分析天平(上海精科天平有此外,通過(guò)檸檬酸與多元醇的酯化有可能使檸檬酸的限公司);wsbdo型白度計(jì)(溫州儀器儀表有限公司);LD-360B小樣定形烘干機(jī)(上海朗高紡織設(shè)備有收稿日期:2009-09-21修回日期:2009-11-24限公司);J&XSD軋車(廣東省鶴山市宏發(fā)染整機(jī)械制作者簡(jiǎn)介張維(1984-)女在讀碩士研究生研究方向紡織染整造有限公司);1010型電熱鼓風(fēng)干燥箱(天津市泰斯助劑的研究,--muil zhangwei2n1cm特儀器有限公司);YG(B)541D-I型全自動(dòng)數(shù)字式織15印染(2009N.24) www.cdfn.com.cn物折皺彈性儀和YG(B)026D-250型電子織物強(qiáng)力機(jī)折皺回復(fù)角按GB/T38191997《紡織品織物(溫州大榮紡織機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)儀器廠)。折痕回復(fù)性的測(cè)定回復(fù)角法》。在折皺回復(fù)角測(cè)試儀1.2試驗(yàn)上測(cè)定,保持經(jīng)緯方向一致,各測(cè)定三塊布樣,取其算1.2.1樹(shù)脂合成方案術(shù)平均值。樹(shù)脂合成檸檬酸+乙二醇(酯化反應(yīng))斷裂強(qiáng)力根據(jù)GB/T3923.1-1997《紡織品織通過(guò)相關(guān)資料和前期試驗(yàn)可知,當(dāng)檸檬酸與乙二物拉伸性能第1部分:斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定醇的摩爾分?jǐn)?shù)比大于3:1時(shí),并用以處理織物后各項(xiàng)條樣法》,在YG(B)026D-250型電子織物強(qiáng)力機(jī)上測(cè)性能與單獨(dú)用檸檬酸整理的織物相近。主要原因定8是乙二醇的量較少,與檸檬酸羧基進(jìn)行酯化反應(yīng)的數(shù)量不夠。2結(jié)果與討論當(dāng)檸檬酸與乙二醇的摩爾分?jǐn)?shù)比小于1:1時(shí),檸2.1檸檬酸與乙二醇摩爾分?jǐn)?shù)比對(duì)整理效果的影響檬酸與乙二醇發(fā)生較高程度的交聯(lián),生成了一種有彈2..1檸檬酸與乙二醇摩爾分?jǐn)?shù)比為3:1性的高聚物,并且不易溶于水。同時(shí),檸檬酸上的羧基檸檬酸與乙二醇摩爾分?jǐn)?shù)比為3:1,進(jìn)行不同時(shí)被全部反應(yīng),無(wú)法再與棉纖維上的羥基發(fā)生反應(yīng),因而間的酯化反應(yīng),隨后用其按1.2.2和1.2.3節(jié)進(jìn)行抗無(wú)法應(yīng)用于抗皺整理中。皺整理,結(jié)果見(jiàn)表1。此外,檸檬酸與乙二醇的反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng),隨著反應(yīng)表1酯化時(shí)間對(duì)整理效果的影響(檸檬酸乙二醇為3:1)的進(jìn)行,檸檬酸上的羧基也就越來(lái)越少。據(jù)文獻(xiàn)介紹,項(xiàng)目1#2#3#原布二者反應(yīng)時(shí)間在1.5h內(nèi)較好。根據(jù)前期準(zhǔn)備試驗(yàn),反應(yīng)時(shí)間/1.0.5當(dāng)反應(yīng)溫度在120~130℃之間時(shí),反應(yīng)時(shí)間超過(guò)1h強(qiáng)力/N44815后,反應(yīng)物變得十分黏稠,且反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng),反應(yīng)物的強(qiáng)力保留率/%64.760.03976957.4100.0白度73.074.075.080.2溶解性越差。wr211.0212.5214.0172.0因此,本合成試驗(yàn)選取檸檬酸與乙二醇摩爾分?jǐn)?shù)均測(cè)試織物緯向的強(qiáng)力,以下同比為3:1,2:1和1:1,反應(yīng)時(shí)間在1h之內(nèi),反應(yīng)溫度由表1可以看出,1#和2#試樣的折皺回復(fù)角相近,為120~130℃從酯化反應(yīng)角度考慮,催化劑選取濃但強(qiáng)力相差較大,如前所述,可能是1#檸檬酸與乙二硫酸,用量為檸檬酸用量的3.8%。然后,在不同檸檬醇酯化交聯(lián)的鏈長(zhǎng)度比2#的交聯(lián)鏈的長(zhǎng)度稍長(zhǎng),從而酸乙二醇配比下優(yōu)化反應(yīng)時(shí)間,并進(jìn)行整理效果比使纖維分子承力更均勻。綜合強(qiáng)力和折皺回復(fù)角可以較,以確定優(yōu)化的合成方案。得出,當(dāng)檸檬酸與乙二醇摩爾分?jǐn)?shù)比為3:1時(shí),反應(yīng)1.2.2樹(shù)脂工作液配制1h制得的整理劑處理織物的抗皺效果較好,所以最終取合成的樹(shù)脂加水溶解,配制成7%的整理工作液。選取該摩爾分?jǐn)?shù)比下的1#為優(yōu)化配方。整理液配方2.1.2檸檬酸與乙二醇摩爾分?jǐn)?shù)比為2:1整理劑/%7檸檬酸與乙二醇摩爾分?jǐn)?shù)比為2:1進(jìn)行不同時(shí)間 JFC/mL1的酯化反應(yīng),隨后按1.2.2和1.2.3節(jié)進(jìn)行抗皺整理,次磷酸鈉/%5結(jié)果見(jiàn)表2。pH值2表2酯化時(shí)間對(duì)整理效果的影響(檸檬酸乙二醇為2:1)1.2.3整理工藝項(xiàng)目13#原布在前期試驗(yàn)基礎(chǔ)上制定整理工藝條件:反應(yīng)時(shí)間/h1.00.5034644078浸漬整理液(50℃)→二浸二軋(軋余率80%,強(qiáng)力保留率%54.769.559.710005min)→預(yù)烘(100℃×4min)→焙烘(190℃×白度73758082 2 min)r205.0222.5223.5168.01.2.4測(cè)試方法由表2可知,2#試樣的斷裂強(qiáng)力優(yōu)于1#和3#,回織物白度在白度儀上測(cè)定,按CB/T8424.2一復(fù)角比1#提高了20°,與3#相近。說(shuō)明1#和3#試樣的2001《紡織品色牢度試驗(yàn)相對(duì)白度的儀器評(píng)定方整理劑,其檸檬酸與乙二醇交聯(lián)的分子鏈較短,在外力法》,每一試樣在不同部位保持經(jīng)緯方向一致的情況下作用時(shí),纖維素分子鏈段間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)受到了限制,活測(cè)試三處白度,取其算術(shù)平均值。動(dòng)自由度下降,因此容易斷裂,強(qiáng)力下降。2#整理劑不16檸檬酸乙二醇的棉織物抗皺整理印染(2009N.24)但能夠較好地與纖維素形成交聯(lián),提高折皺回復(fù)性能,濃硫酸的用量是檸檬酸的3.8%,反應(yīng)時(shí)間為0.5h并且分子鏈較長(zhǎng),給纖維素分子鏈段的相對(duì)運(yùn)動(dòng)提供2.3檸檬酸/乙二醇與單獨(dú)檸檬酸的整理效果比較了較大的活動(dòng)空間織物強(qiáng)力保留率較高。由此確定,采用檸檬酸/乙二醇整理劑(檸檬酸/乙二醇摩爾當(dāng)檸檬酸與乙二醇摩爾分?jǐn)?shù)比為2:1時(shí),二者反應(yīng)分?jǐn)?shù)比為2:1,反應(yīng)時(shí)間0.5h)對(duì)棉織物進(jìn)行整理并0.5h后對(duì)棉織物進(jìn)行抗皺整理,效果較好。故選2#與單獨(dú)使用檸檬酸的整理效果進(jìn)行比較,考察檸檬酸驗(yàn)為該摩爾分?jǐn)?shù)比下的優(yōu)化合成配方。與乙二醇酯化反應(yīng)后制備的整理劑對(duì)提高棉織物的白2.1.3檸檬酸與乙二醇摩爾分?jǐn)?shù)比為1:1度、強(qiáng)力和折皺回復(fù)角的影響(表5)。檸檬酸整理工檸檬酸與乙二醇摩爾分?jǐn)?shù)比為1:1,進(jìn)行不同時(shí)藝與檸檬酸乙二醇合成樹(shù)脂的整理工藝同間的酯化反應(yīng),再按1.2.2和1.2.3節(jié)進(jìn)行抗皺整理,表5檸檬酸乙二醇合成樹(shù)脂與檸檬酸整理效果比較結(jié)果見(jiàn)表3項(xiàng)目檸檬酸/乙二醇檸檬酸原布強(qiáng)力/N374351567表3酯化時(shí)間對(duì)整理效果的影響(檸檬酸乙二醇為1:1)強(qiáng)力保留%65.961.9100.0項(xiàng)目2#3#原布白度737080反應(yīng)時(shí)間/h10.50 WRA/211219180強(qiáng)力/N17382444669強(qiáng)力保留率47.457.166.4100.0由表5可以看出,檸檬酸/乙二醇合成樹(shù)脂整理劑白度73.273.676.0.6處理棉織物的折皺回復(fù)角比單獨(dú)用檸檬酸處理低,但WRA216.5217.5222.5158.5強(qiáng)力和白度均比后者高。因此,檸檬酸與乙二醇酯化由表3可知,隨著酯化時(shí)間增加,強(qiáng)力下降顯著,交聯(lián)后對(duì)棉織物進(jìn)行抗皺整理,相對(duì)于單獨(dú)使用檸檬而折皺回復(fù)角相近。1#和2#試樣強(qiáng)力較低,可能是因酸整理,在白度和強(qiáng)力方面作用顯著,同時(shí),折皺回復(fù)為檸檬酸與乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)時(shí)反應(yīng)較充分,織物角下降不多,能夠滿足一般織物的抗皺整理要求。經(jīng)其樹(shù)脂整理后,在纖維素鏈之間形成了較高程度的交聯(lián)所致。3#試樣強(qiáng)力較高,是由于檸檬酸與乙二醇3結(jié)論并沒(méi)有酯化當(dāng)織物在高溫焙烘時(shí)兩者才可能發(fā)生反(1)綜合比較檸檬酸與乙二醇在不同摩爾分?jǐn)?shù)比應(yīng)形成相對(duì)較低分子質(zhì)量的聚合物與纖維素共價(jià)結(jié)(3:1,2:1和1:1),以及不同反應(yīng)時(shí)間下(1,0.5和合,可產(chǎn)生較長(zhǎng)的支鏈結(jié)構(gòu),這樣增加了交聯(lián)的平均長(zhǎng)0h)合成的樹(shù)脂整理織物的效果,優(yōu)化的合成工藝為:度,從而提高了纖維的斷裂強(qiáng)力由此當(dāng)檸檬酸與乙檸檬酸與乙二醇的摩爾分?jǐn)?shù)比為2:1,反應(yīng)0.5h。二醇的摩爾分?jǐn)?shù)比為1:1時(shí),可直接復(fù)配。(2)檸檬酸與乙二醇先酯化交聯(lián)后再對(duì)棉織物進(jìn)2.2檸檬酸與乙二醇抗皺整理的最佳合成工藝行抗皺整理,相對(duì)于單獨(dú)使用檸檬酸整理,白度和強(qiáng)力將上述三個(gè)不同摩爾分?jǐn)?shù)比下的優(yōu)化配方進(jìn)行工均有所提高,同時(shí),折皺回復(fù)角下降不多能夠滿足一藝試驗(yàn),整理效果見(jiàn)表4般織物的抗皺整理要求。表4不同摩爾分?jǐn)?shù)比的優(yōu)化工藝對(duì)整理效果的影響(3)檸檬酸與乙二醇作為抗皺整理劑的原料,成項(xiàng)目1#2#3#原布本低不含甲醛,能夠取得較好的整理效果?！迿幟仕嵋叶?:12:11:1反應(yīng)時(shí)間/h1.00.500參考文獻(xiàn):強(qiáng)力/N37420401683[1]黃玲,呂艷萍李臨生棉織物抗皺整理劑進(jìn)展(二)]印染,強(qiáng)力保留率/%54.961.558.71002003,29(9):4345.白度72.0205.0177.075.080.02]韓虎,蔡玉青,房寬峻多元羧酸無(wú)甲醛整理劑的現(xiàn)狀及發(fā)展].青島大學(xué)學(xué)報(bào)2000:52-56.[3]王亞檸檬酸抗皺整理存在的主要問(wèn)題及對(duì)策[D].天津工業(yè)由表4數(shù)據(jù)可知,1#試樣的折皺回復(fù)角最高,但其大學(xué)碩土學(xué)位論文,2005.強(qiáng)力卻是最低的2#試樣的折皺回復(fù)角與3#樣雖相[4]唐育民染整生產(chǎn)疑難問(wèn)題解答北京:中國(guó)紡織出版社2004.3:差不大但強(qiáng)力最高。這說(shuō)明檸檬酸與乙二醇先進(jìn)行342-343.一定程度的酯化,能使棉纖維分子之間的交聯(lián)鏈變長(zhǎng),5]黃華芹,高,李文國(guó)檸檬酸酯化交聯(lián)棉織物的基礎(chǔ)研究廣東化纖,2003.3:15-17.使織物受力更均勻。6]王曉明,李雄波,祝超花漂白棉織物的檸檬酸處理研究[J]紡織綜上所述,選取2#試驗(yàn)為優(yōu)化工藝,即檸檬酸與乙學(xué)報(bào),2003,24(6):4041.二醇先進(jìn)行酯化反應(yīng),其優(yōu)化條件為:檸檬酸與乙二【7]曹萬(wàn)里多元羧酸無(wú)甲醛防皺整理面臨的問(wèn)題與對(duì)策[J]印染助劑,2001,18(1):1-3的摩爾分?jǐn)?shù)比為2:1,反應(yīng)溫度為120~130℃,催化劑[8]陳克寧,董瑛織物的抗皺整理北京:中國(guó)紡織出版社,200517