棉织物的多元羧酸抗皱整理

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1、亨斯迈2 0 0 7 全国纺织品特种整理论坛论文汇编( 2 0 0 7 年3 月J 棉织物的多元羧酸抗皱整理一高冬梅1 ：宋晓秋2 ，李宏涛2( 1 长春工业大学，吉林长春1 3 0 0 2 1 ；2 东华大学，上海2 0 0 0 5 1 )棉织物具有透气性好、手感柔软和穿着舒适等优点，深受广大消费者的青睐，但存在易起皱的缺点。柠檬酸( C A ) 是一种价格低廉的整理剂，马来酸酐( M A ) 和柠檬酸适量混合，能获得较佳的整理效果1 。目前，多元羧酸抗皱整理大多采用次磷酸盐作催化剂。但其价格较高，且含磷化合物排放至环境，易造成水体富营养化、污染水源。为此，我们采用纳米二氧化硅作催化剂。纳米

2、材料具有表面积大、表面活性中心多和吸附能力强等一般材料所无法比拟的优异性能1 3J ，用于棉织物的抗皱整理，效果良好。l试验部分1 1 材料及设备1 1 1织物练漂纯棉平纹织物。1 1 2药品柠檬酸( 沈阳第二化学药品厂) ，马来酸酐( 上海第四军医大学化学试剂厂) ；纳米二氧化硅( 长春工业大学纳米研究室) ；柔软剂，渗透剂J F C 。1 1 3 仪器及设备电动试验小轧车( W D 型蜗轮减速机) ( 杭州萧山市城东减速机厂) ；Y G 0 2 6 型强力拉断仪( 常州第二纺织机械厂) ；织物折皱弹性仪；Y 8 0 2 A 型恒温烘箱( 常州纺织仪器厂) ；Y 8 0 1 A 型恒温烘箱、

3、T W I - 5 0 型电熨斗( 常州纺织仪器厂) 电热水浴锅( 北京市医疗设备厂) 。1 2 试验方法1 2 1 工艺流程及条件坯布准备_ 浸轧( 二浸二轧，轧余率8 0 8 5 )_ + 预烘( 8 0 x 4 觚n ) - + 焙烘( 1 1 0 1 6 0o CX 4I I l i n ) - +水洗一皂洗( 5 0o C ，洗衣粉5g L ) _ 清水冲洗叫哄干1 2 2 试验步骤将C A M A 按l ：l 、l ：2 、l ：3 、l ：4 、l ：5 、l ：6 的比例分别配制，再与纳米二氧化硅、渗透剂J F c 、乳化剂O P和适量的蒸馏水配成整理液，对织物进行抗皱整理。1

4、 2 3 干湿折皱回复角测定采用织物折皱弹性仪，按照G B T3 8 1 9 1 9 8 3 方法测定经、纬向折皱回复角各5 次，取平均值。1 2 4 断裂强力测定1 6 2采用Y G 2 0 6 织物强力仪，按照G B T4 2 3 1 9 7 8方法测定经、纬向断裂强力各3 次，取平均值。2 结果与讨论2 1C A M A 混合比的整理效果整理剂总量8g 1 0 0m L 、二氧化硅O 2g 1 0 0m L ，C A M A 之比按1 ：1 、1 ：2 、l ：3 、1 ：4 、I ：5 、l ：6 分别配制成整理液，浸轧处理织物；在1 4 0 下焙烘3m i n 。整理后织物的各项物理

5、性能见表l 。由表l 知，用不同配比的C A M A 整理液整理织物后，折皱回复角不同。其中以1 ：1 配比的折皱回复角表1C A M A 不同配比整理液对整理效果的影响折锻同复角( 经+ 纬) 。强力保留率 试验编号C A ：M A 干湿经纬1l ：l2 5 72 0 r 77 1 87 3 522 ：l2 2 91 9 67 0 37 2 533 ：l1 9 71 7 37 2 37 2 844 ：l1 7 71 6 27 1 67 2 755 ：11 7 61 6 17 2 87 3 166 ：l1 7 41 5 67 0 07 2 57原样1 6 21 4 11 0 01 0 0最大。

6、试验表明，柠檬酸在催化剂的作用以及高温焙烘条件下，先变成酐，酐再与纤维素纤维中的羟基发生酯化反应。柠檬酸分子较小，能深入到纤维中去；同时，柠檬酸系o t 一羟基酸，随柠檬酸用量减少，其与马来酸酐有反应也减少，使马来酸酐的酐中间体与棉纤维结合得到加强，故C A M A 在此条件下产生较多的交联。由此可见，A C M A 的比例为1 ：l 时，混合交联效果最好，此时织物的强力下降也不大。2 2 催化剂浓度在C A M A 配比为1 ：l 的条件下，取二氧化硅浓度分别为0 0 5 、0 1 、0 1 5 、0 2 0 、0 2 5 、0 3g 1 0 0m L 。1 4 0 焙烘3m i n ，整理

7、后织物的物理性能见表2 。表2 不同浓度的二氧化硅整理后织物的物理性能试验二氧化硅折锻回复角( 经+ 纬) o强力保留率 编哮( g 1 0 0 m L 一1 )干湿经纬l0 0 51 7 l1 6 67 8 77 4 22O 1 01 9 11 7 48 2 18 1 13O 1 52 1 91 9 87 4 37 7 64O 2 02 6 62 2 98 0 57 4 85O 2 52 7 32 5 87 5 68 1 56O 3 02 5 82 2 l7 9 38 3 O7原样1 6 21 4 11 0 01 0 0论文汇编( 2 0 0 7 年3 月)亨斯迈2 0 0 7 全国纺织品特

8、种整理论蠹表2 看出，随二氧化硅浓度增大，整理后棉织物的干湿折皱回复角有所增加，而强力有所下降，但下降不多。本试验采用二氧化硅作为催化剂，根据多元羧酸催化机理，纳米二氧化硅先与马来酸酐发生催化反应，使马来酸酐转变成马来酸三元共聚物( T P M A ) ，在焙烘条件下，马来酸三元共聚物与柠檬酸在织物上直接酯化。催化剂浓度为0 2 5g 1 0 0m L 时，织物干湿折皱回复角最大；浓度过高，会发生自聚，使催化性能变弱，甚至丧失催化性能。催化剂浓度在0 1 5g 1 0 0m L时，织物的经纬向强力保留率较高。2 3 焙烘温度选取C A M A 配比为1 ：l ，二氧化硅O 2g 1 0 0m

9、L ，测试不同焙烘温度下织物的物理性能( 见表3 ) 。由表3 知，随温度升高，织物的干湿折皱回复角都有较大幅度的提高，织物的折皱性得到显著改善。这可能是高温条件下，整理剂更容易与棉发生酯化反应。但温度表3 不同温度整理后织物的物理性能反应温度折皱回复角( 经+ 纬) 。强力保留率 试验编号干湿经纬ll l O2 0 51 8 738 1 721 2 02 4 82 0 18 7 28 4 831 3 02 5 22 0 28 1 88 8 141 4 02 7 32 2 68 6 28 1 751 5 03 0 22 4 97 7 87 5 361 6 02 7 82 3 85 5 25 1

10、 87原样1 6 21 4 11 0 01 0 0过高，易使织物发生脆化而降强，选择焙烘温度为1 4 0 。2 4 焙烘时间表4 中，焙烘时间为3 08 ，因时间过短，整理效果不明显，随焙烘时间延长，整理后织物折皱回复角急剧变大，但织物强力下降。选择焙烘时间为2 5 0s 。表4 不同反应时间整理后织物的性能折皱l 旦1 复角( 经+ 纬) o强力保留率试验编号时间8干湿经纬l3 01 6 61 4 29 5 99 0 2 29 01 7 61 4 68 3 27 8 431 5 02 3 72 1 38 2 97 7 442 0 03 0 02 7 77 8 37 7 3 52 5 03 0

11、 32 6 87 8 17 7 263 0 0。3 1 32 7 l6 2 16 5 7 7原样1 6 21 4 1l o ol o o2 5 不同多元羧酸整理效果比较综合上述最佳工艺，对试样进行抗皱整理，并与单 独使用M A 或C A 进行比较，发现M A 与C A 混合使用，在纳米催化剂的作用下抗皱效果最好( 表5 ) 。表5C A + M A 与单独使用C A 或M A 比较增重率接枝率折皱同复角强力保留率 ( 经+ 纬) 。整理剂种类 干湿经纬C A + M A4 6 43 9 52 9 62 4 98 3 18 0 8C A2 9 72 6 82 4 02 1 57 7 47 8 9

12、M A3 3 52 6 02 6 32 0 58 3 88 0 93结论3 1M A 与C A 在纳米催化剂作用下进行抗皱整理是可行的，整理后织物的干湿折皱回复角明显提高，且断裂强力下降不多。3 2 整理的最佳工艺为：M A 与C A 混合比为1 ：l ；二氧化硅浓度为0 2g 1 0 0m L ；焙烘温度为1 4 0o C ；焙烘时间2 5 0S 。参考文献： 1 张济邦多元羧酸B T C A 免烫整理现状和发展趋势 J 印染，1 9 9 9 ，2 5 ( 5 ) ：4 5 - 4 6 2 王雷，陈克宁多元羧酸防皱机理 J 印染，2 0 0 2 ，2 8( 9 ) ：4 4 4 6 3 张立

13、德，牟季美纳米材料学 M 沈阳：辽宁科技出版社。1 9 9 4 1 6 3棉织物的多元羧酸抗皱整理棉织物的多元羧酸抗皱整理作者：高冬梅， 宋晓秋， 李宏涛 作者单位：高冬梅(长春工业大学,吉林,长春,130021)， 宋晓秋,李宏涛(东华大学,上海,200051)相似文献(10条)相似文献(10条)1.期刊论文 李明.徐秀雯 棉织物多元羧酸整理后强力损伤的研究 -印染2001,27(3)棉织物多元羧酸整理后引起强力损失,其原因有两个,即酸催化降解纤维素和纤维与多元羧酸的交联.由多元羧酸的酸性引起的纤维素大分子链的催化 降解是不可恢复的,它的强力损失与酸的种类、浓度、pH值、焙烘温度和时间有关.

14、由多元羧酸与纤维素大分子交联引起的强力损失,随交联程度的提高而 增加.酯交联引起的强力损失在碱的作用下是可恢复的.2.期刊论文 吕海宁.Haining LU 棉织物多元羧酸免烫整理催化反应机理 -染整技术2008,30(4)着重探讨了棉织物多元羧酸免烫整理中各种不同催化剂的催化机理,并指出了改善多元羧酸免烫整理工艺的迫切性.3.期刊论文 何银地.黄晨.许云辉.王红.HE Yindi.HUANG Chen.XU Yunhui.WANG Hong 芦荟蒽醌和多元羧酸对棉织物的复合整理 -纺织学报2010,31(2)针对棉织物抗紫外线及抗皱性较差的缺点,用芦荟蒽醌化合物和柠檬酸、酒石酸对棉织物进行后

15、整理,通过多元羧酸的桥联作用,使蒽醌提取物与棉纤 维大分子产生较为牢固的化学结合,使棉织物同时获得耐久的抗皱抗紫外线性能.通过扫描电子显微镜、红外光谱、x射线衍射测试,证实多元羧酸与棉纤 维大分子按环酐机制发生了酯化反应,芦荟蒽醌通过多元羧酸的桥联作用以化学键的形式固定在棉纤维上.对整理后织物的紫外线透过率、断裂强力、白 度、折皱回复角等性能进行测试.结果表明,棉织物的抗皱性能和抗紫外线性能明显提高.4.期刊论文 吴丽莉.俞建勇 棉织物的多元羧酸和壳聚糖抗菌防皱整理 -印染2001,27(11)讨论了两种多元羧酸的复配对棉织物防皱整理效果的影响,对羧酸浓度、壳聚糖以及催化剂和焙烘温度进行单因素

16、分析,确定了抗菌防皱整理的最佳 工艺.5.期刊论文 陈美云.袁德宏.王春梅.CHEN Mei-yun.YUAN De-hong.WANG Chun-mei 棉织物的混合多元羧酸-壳聚糖防皱整理 -印染2007,33(1)以1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)和壳聚糖(CTA)共同对棉织物进行防皱整理,讨论了工艺因素对整理效果的影响,并测定了整理织物的染色 性能.研究结果表明,防皱整理的最佳工艺条件为:BTCA与CA的质量之比11,多羧酸8%,壳聚糖0.10%,次亚磷酸钠6%,三乙醇胺3%,180 焙烘2 min.整理后 会使织物染色深度下降,颜色有所变化,但基本不影响染色牢度.6