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真丝织物柠檬酸无甲醛抗皱整理的研究

王晓明谢治明(湖南工程学院化学化工系，湖南湘潭411104)

[摘要]研究了柠檬酸(CA)用于真丝织物无甲醛抗皱整理的工艺，以及影响整理效果的主要因素。较佳的工艺条件为:CA7%，次亚磷酸钠6%，三乙醇胺4%，甲酸8%，焙烘温度170℃，处理2min，适当加少量柔软剂和渗透剂。整理后的真丝织物，抗皱性能明显改善，干折皱回复角可增加23%，湿折皱回复角可增加32%，并保持了丝绸原有的风格。
[关键词]丝织物;柠檬酸;无甲醛防皱整理
[中图分类号]TS190.644[文献标识码]A[文章编号]1003-1308[2004]04-0040-08

1引言
丝绸因其柔和的光泽、优良的吸湿性、优异的悬垂性、优雅的外观和优良的舒适性，成为最受人们青睐的高品质纺织原料之一。遗憾的是，真丝织物湿弹性低，在家庭洗涤时或在湿态时容易产生折皱，造成使用过程中的诸多不便。真丝织物湿弹性低是纤维结构决定的。丝蛋白与羊毛角蛋白不同，丝蛋白中没有胱氨酸残基，蛋白质分子之间没有化学交联。当纤维吸收水分并膨化时，赋予纤维高度干折皱回复性的聚合物之间的盐键被破坏，没有了在水中不容易被破坏的化学交联，使真丝织物的湿态抗皱性很差。如果在丝纤维结构中引人化学交联，则可以限制丝纤维分子链在水中的相对运动，因而可提高真丝的湿弹性。国内外纺织界进行了许多提高真丝织物抗皱性的研究[1-5]。随着国际上对环保的日益重视，"用无甲醛整理剂对真丝织物进行抗皱整理"已成为近期研究的重点。目前研究较多的是用多元羧酸作交联剂，含磷酸的碱金属盐类作催化剂整理织物。最近有关用多元羧酸作交联剂和含磷酸的碱金属盐类作催化剂对棉织物进行非甲醛抗皱整理的研究表明，整理后的棉织物具有耐洗性极好的抗皱(DP)性，其中最有效的交联剂是1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)，最好的催化剂是次磷酸钠。经BTCA整理后的织物，可获得满意的弹性、白度、耐洗性、强力保留值和良好的手感等，但由于BTCA的价格昂贵，其推广受到限制。人们更多地考虑用与二羟甲基二羟基乙烯脲树脂(DMDHEU)价格相近的柠檬酸(CA)来代替四元羧酸。目前棉织物用CA进行非甲醛DP整理获得了较大的成功，这就启发人们用CA对丝织物进行非甲醛DP整理。本文研究了真丝织物用CA进行抗皱整理的可行性，优化了整理条件和配方，评估了整理后丝织物的性能。
2实验
2．1实验材料
织物:100%染色真丝双绉
试剂:1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)、、次亚磷酸、甲酸、三乙醇胺、柔软剂808、渗透剂JFC。
2．2设备与仪器
SD均匀轧车、HH-S恒温水浴锅、LLY-OlB电脑控制硬挺度仪、YG-541织物折皱弹性仪、YG-026-2500织物强力仪、D0-101-B电热鼓风干燥箱。
2．3整理工艺
处方["w/w"(对整理浴重量的百分比)]:
CA:0-10.5%;次亚磷酸纳:0-9%;甲酸:0-8%;三乙醇胺0-6%;柔软剂808:2%;渗透剂JFC:O.2%。
工艺流程:
浸轧整理液(二浸二轧，轧余率90%)→预烘(85℃，3min)→焙烘(150-190℃，1-4min)→水洗(50℃，2次)→烘干(85℃，3min)。
2．4性能测试
2．4．1折皱回复角按GB3819-83标准在YG-54l织物折皱弹性仪上测定。
2．4．2断裂强度按GB3923-83标准在YG-026-2500织物强力仪上测定。
2．4．3硬挺度在LLY-OlB电脑控制硬挺度仪上测定。
2．4．4增重率的计算
增重率(%)=[(整理后织物绝对干重-整理前织物绝对干重)/整理前织物绝对干重]×100%
(注:绝对干重是指织物在85℃下干燥3min后，所称得的重量。)
3结果与讨论
3．1抗皱整理机理
BTCA等多元羧酸与纤维大分子依靠酯键交联。一般认为，酯化反应分两步进行:
第一步:多元羧酸在高温焙烘条件下，两个相邻羧基脱水成酐。要求处理的多元羧酸两个相邻的羧酸在主链的同侧，以便脱水时易于形成环酐。如果两个羧基在主链的两侧，就不能生成环酐，难以同纤维大分子发生酯化反应。催化剂可以促进环酐的形成。
第二步：酸酐进一步与纤维大分子上的羟基反应生成酯。由于环酐的活性较高，与纤维大分子上的羟基易发生酯化反应。酸酐和醇或纤维大分子上的羟基的酯化反应，常以弱碱为催化剂。磷酸盐是弱碱性物质，本身又有催化作用，因此多元羧酸和纤维大分子的酯化反应常以磷酸盐类作催化剂[6,7]。
表1CA用量对整理效果的影响
CA
（W/W）%干急WRA[(W+T)°]干缓WRA[(W+T)°]湿缓WRA[(W+T)°]增重率断裂强力(N)硬挺度（cm）0.01472061945.612351.4213.51622292108.892401.59871752