柠檬酸/乙二醇的棉织物抗皱整理

柠檬酸d二醇的棉织物抗铰整理印染[2009No.24)柠檬酸/乙二醇的棉织物抗皱整理张维,李鹏飞,杜建功(河北科技大学纺织服装学院河北石家庄050018)摘要:以柠檬酸和乙二醇为原料制备无甲醛抗皱整理剂,研究柠檬酸与乙二醇以不同摩尔分数比(3:12:1和1:1),及在不同反应时间(1h,0.5h和0h)下制备的合成树脂对棉织物整理效果的影响并与单独柠檬酸整理效果进行比较。结果显示,优化的合成工艺为柠橡酸与乙二醇的摩尔分数之比为2:1,反应05h;用该整理剂处理的织物白度和强力有改善而折皱回复角略有下降,能够满足一般织物的抗皱整理要求。关键词:耐久压烫整理;柠檬酸;乙二醇;棉织物中图分类号:T195.55文献标识码:A文章编号:1000-4017(200)24-0015-03Anti-crease finish of cotton fabrie with citric acid /glycolZHANG Wei, LI Peng-fei, DU Jian-gongHebei Uninersity of Science and Technology, Shijiazhuang 050018, China)Abstract Formaldehyde-free resins were prepared with citric acid and glycol. Influences of mole ratio of citric acid to glycol(3: 1, 2: 1 and 1: 1)and reaction time(0, 0.5, 1 hour )on finishing resuits were discussed. It was shown that the optimumsynthesis 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 a-lone, which could meet the general requirements for anti-creaseKey words: permanent press finish citric acid; glycol; cotton fabric0前言羟基发生醚化,从而降低织物的泛黄2。基于上述分棉、麻、丝和粘胶纤维等存在弹性差、易起皱洗后析将柠檬酸与乙二醇复配制成整理剂以期提高棉织需熨烫等缺点因此,常需进行防皱整理。传统的防皱物的抗皱整理效果。整理剂主要为N羟甲基酰胺类化合物,但在织物整本课题采用柠檬酸和乙二醇作为交联剂,先进行理存放或穿着过程中,会分解或释放出甲醛,严重影定程度酯化反应,然后配成整理剂对纯棉织物进行响人身健康。国内外近年来研究的低甲醛或无甲醛树抗皱整理。根据整理后棉织物的各项物理机械性能脂有环氧树脂、双羟乙基砜和多元羧酸等。(白度、折皱回复角和强力),探讨柠檬酸乙二醇的最多元羧酸1,2,3,4丁烷四羧酸(BCA)是一种性佳酯化条件。能优良的无甲醛防皱整理剂,但成本昂贵。柠檬酸具有价格优势,但整理织物存在强力下降严重和易泛1试验部分黄的缺点。据有关资料报道,在柠檬酸中加入多元醇1.1原料类的添加剂(如甘油、季戊四醇等),可以改善织物的织物50texx62.5tex500根/10cmx240根强力,并提高白度。这可能是由于多元醇上含有的多10cm,经退煮漂后纯棉斜纹织物(河北省石家庄市常个羟基与多元羧酸的羧基和纤维素大分子上的羟基发山纺织集团棉一分公司)。生反应,从而增加了交联的平均长度和支化度提高了药品柠檬酸(天津市博迪化工厂),乙二醇(天交联网络的弹性,使整理品在使用中能够均匀地承担津市标准科技有限公司)次磷酸钠(天津市永大化学受力从而提高织物的强力和柔韧性。而在纤维无试剂厂),硫酸和JFC(天津市大茂化学试剂厂),以上定形区引人一定数量的羟基,增加了氢键数量,可弥补试剂均为分析纯。因酯化而失去的氢键,从而增加了分子间的作用力。仪器MP200A电子分析天平(上海精科天平有此外,通过柠檬酸与多元醇的酯化有可能使柠檬酸的限公司);WsBⅡ4o型白度计(温州仪器仪表有限公司)限公中国煤化工海朗高纺织设备有收稿日期:2009-09-21;修回日期:2009-11-24市宏发染整机械制作者介:张维(984-),女,在读硕士研究生,研究方向:纺织染整造CNMHG燥箱(天津市泰斯助剂的研究, E-mail: zhangwei2999van@126.cm。特仪器有限公司);YG(B)541DI型全自动数字式织印染(200N0.24)www.cdfn.comcn物折皱弹性仪和YG(B)026D-250型电子织物强力机折皱回复角按GBT3819-1997《纺织品织物(温州大荣纺织机械标准仪器厂)。折痕回复性的测定回复角法》。在折皱回复角测试仪1.2试验上测定,保持经纬方向一致,各测定三块布样,取其算1.2.1树脂合成方案术平均值。树脂合成柠檬酸+乙二醇(酯化反应)断裂强力根据GBT3923.1-1997《纺织品织通过相关资料和前期试验可知,当柠檬酸与乙二物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定醇的摩尔分数比大于3:1时,并用以处理织物后,各项条样法》在YG(B)026D250型电子织物强力机上测性能与单独用柠檬酸整理的织物相近3。主要原因定。是乙二醇的量较少,与柠檬酸羧基进行酯化反应的数量不够。2结果与讨论当柠檬酸与乙二醇的摩尔分数比小于1:1时,柠2.1柠檬酸与乙二醇摩尔分数比对整理效果的影响檬酸与乙二醇发生较高程度的交联,生成了一种有弹2.1.1柠檬酸与乙二醇摩尔分数比为3:1性的高聚物,并且不易溶于水。同时,柠檬酸上的羧基柠檬酸与乙二醇摩尔分数比为3:1,进行不同时被全部反应无法再与棉纤维上的羟基发生反应,因而间的酯化反应,随后用其按122和1.23节进行抗无法应用于抗皱整理中。皱整理,结果见表1。此外柠檬酸与乙二醇的反应时间越长随着反应表1酯化时间对整理效果的影响(柠橡酸乙二醇为3:1)的进行,柠檬酸上的羧基也就越来越少。据文献介绍,项日二者反应时间在1.5h内较好。根据前期准备试验,匚反应时间h1.00.50当反应温度在120~130℃之间时,反应时间超过1h强力·/N后,反应物变得十分黏稠,且反应时间越长,反应物的强力保%64760.057410073.0溶解性越差。2]2.5因此,本合成试验选取柠檬酸与乙二醇摩尔分数幸均测试织物纬向的强力,以下同。比为3:1,2:1和1:1,反应时间在1h之内,反应温度由表1可以看出,1#和2#试样的折皱回复角相近为120~130℃。从酯化反应角度考虑催化剂选取浓但强力相差较大,如前所述,可能是1#柠檬酸与乙二硫酸,用量为柠檬酸用量的3.8%。然后,在不同柠檬醇酯化交联的链长度比2#的交联链的长度稍长,从而酸/乙二醇配比下优化反应时间,并进行整理效果比使纤维分子承力更均匀。综合强力和折皱回复角可以较,以确定优化的合成方案。得出,当柠檬酸与乙二醇摩尔分数比为3:1时,反应1.2.2树脂工作液配制h制得的整理剂处理织物的抗皱效果较好,所以最终取合成的树脂加水溶解,配制成7%的整理工作液。选取该摩尔分数比下的1#为优化配方整理液配方2.1.2柠檬酸与乙二醇摩尔分数比为2:1整理剂/%柠檬酸与乙二醇摩尔分数比为2:1进行不同时间JFC/mL次磷酸钠/%pH值152的酯化反应随后按1.2.2和1.2.3节进行抗皱整理结果见表2。表2酯化时间对整理效果的影响(柠檬酸乙二醇为2:1)1.2.3整理工艺原布在前期试验基础上制定整理工艺条件:反应时间/h强力/N浸渍整理液(50℃)→二浸二轧轧余率80%,[力保*%547m5十871005min)→预烘(100℃x4min)→焙烘(190℃白度2050225222:5168.01.2.4测试方法由表2可知,2#试样的断裂强力优于1#和3织物白度在白度仪上测定,按GB/T8424.2复角了与3#相诉。说明1#和3#试样的2001《纺织品色牢度试验相对白度的仪器评定方整理中国煤化工分子链较短在外力法》每一试样在不同部位保持经纬方向一致的情况下作用CNMHG运动受到了限制,活测试三处白度,取其算术平均值。动自由度下降,因此容易断裂,强力下降。2#整理剂不柠檬酸二醇的棉织物抗皱整理印染(2009No.24)但能够较好地与纤维素形成交联,提高折皱回复性能,浓硫酸的用量是柠檬酸的3.8%,反应时间为05h并且分子链较长,给纤维素分子链段的相对运动提供2.3柠檬酸/乙二醇与单独柠檬酸的整理效果比较了较大的活动空间织物强力保留率较高。由此确定,采用柠檬酸/乙二醇整理剂(柠檬酸/乙二醇摩尔当柠檬酸与乙二醇摩尔分数比为2:1时,二者反应分数比为2:1,反应时间0.5h)对棉织物进行整理,并0.5h后对棉织物进行抗皱整理,效果较好。故选2#试与单独使用柠檬酸的整理效果进行比较,考察柠檬酸验为该摩尔分数比下的优化合成配方。与乙二醇酯化反应后制备的整理剂对提高棉织物的白2.1.3柠檬酸与乙二醇摩尔分数比为1:1度、强力和折皱回复角的影响(表5)。柠檬酸整理工柠檬酸与乙二醇摩尔分数比为1:1,进行不同时艺与柠檬酸/乙二醇合成树脂的整理工艺同。间的酯化反应,再按12.2和1.2.3节进行抗皱整理,表5柠檬酸/乙二醇合成树脂与柠檬酸整理效果比较结果见表3。项目杓酸/乙二醇柠酸原布表3酯化时间对整理效果的影响(柠檬酸乙二醇为1:1)强力保留氧/%61,9反应时间/hWRA/38244强力保留率由表5可以看出,柠檬酸/乙二醇合成树脂整理剂47.4度n.2736x086处理棉织物的折皱回复角比单独用柠檬酸处理低但强力和白度均比后者高。因此,柠檬酸与乙二醇酯化由表3可知,随着酯化时间增加,强力下降显著,交联后对棉织物进行抗皱整理,相对于单独使用柠檬而折皱回复角相近。1#和2#试样强力较低,可能是因酸整理,在白度和强力方面作用显著,同时,折皱回复为柠檬酸与乙二醇进行酯化反应时反应较充分,织物角下降不多,能够满足一般织物的抗皱整理要求。经其树脂整理后,在纤维素链之间形成了较高程度的交联所致。3#试样强力较高是由于柠檬酸与乙二醇3结论并没有酯化,当织物在高温焙烘时两者才可能发生反(1)综合比较柠檬酸与乙二醇在不同摩尔分数比应形成相对较低分子质量的聚合物与纤维素共价结(3:1,2:1和1:1),以及不同反应时间下(1,0.5和合,可产生较长的支链结构这样增加了交联的平均长0h)合成的树脂整理织物的效果,优化的合成工艺为度,从而提高了纤维的断裂强力。由此,当柠檬酸与乙柠檬酸与乙二醇的摩尔分数比为2:1,反应0.5h。二醇的摩尔分数比为1:1时,可直接复配(2)柠檬酸与乙二醇先酯化交联后再对棉织物进2.2柠檬酸与乙二醇抗皱整理的最佳合成工艺行抗皱整理,相对于单独使用柠檬酸整理,白度和强力将上述三个不同摩尔分数比下的优化配方进行工均有所提高同时,折皱回复角下降不多能够满足一艺试验,整理效果见表4。般织物的抗皱整理要求。表4不同摩尔分数比的优化工艺对整理效果的影响(3)柠檬酸与乙二醇作为抗皱整理剂的原料,成原布本低,不含甲醛能够取得较好的整理效果。柠橡酸/乙二醇3:1211:1反应时间/h参考文献:强力/N[]黄玲吕艳萍李临生棉织物抗皱整理剂进展(二)[J].印染强力保留率/%54.92003,29(9):4345n207367080(2)韩虎蔡玉青房宽峻多元羧椒无甲醛整理剂的现状及发展WRA213.52085205017[J]青岛大学学报,20005256由表4数据可知,1#试样的折皱回复角最高,但其[3]王亚风柠橡酸抗皱整理存在的主要问题及对策[D]天津工业大学硕士学位论文,2005强力却是最低的;2#试样的折皱回复角与3#试样虽相[4]唐育民染整生产疑难问题解答北京:中国纺织出版社,200.3差不大,但强力最高。这说明柠檬酸与乙二醇先进行342343一定程度的酯化能使棉纤维分子之间的交联链变长,5]黄华芹高洗李文国柠檬酸酯化交联棉织物的基础研究广东化纤,2003.3:1517使织物受力更均匀。[6]中国煤化工拧酸处理研究[J]纺织综上所述选取2#试验为优化工艺,即柠檬酸与乙二醇先进行酯化反应,其优化条件为:柠檬酸与乙二醇[7]CNMHG的问题与对策[J].印染助剂,2001,18(1):1-3的摩尔分数比为2:1,反应温度为120~130℃,催化剂[8]陈克宁董瑛织物的抗皱整理北京:中国纺织出版社,200