檸檬酸d二醇的棉織物抗鉸整理印染[2009No.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(3:12:1和1:1),及在不同反應(yīng)時間(1h,0.5h和0h)下制備的合成樹脂對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)化的合成工藝為檸橡酸與乙二醇的摩爾分?jǐn)?shù)之比為2:1,反應(yīng)05h;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:T195.55文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號: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前言羥基發(fā)生醚化,從而降低織物的泛黃2。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)行理存放或穿著過程中,會分解或釋放出甲醛,嚴(yán)重影定程度酯化反應(yīng),然后配成整理劑對純棉織物進(jìn)行響人身健康。國內(nèi)外近年來研究的低甲醛或無甲醛樹抗皺整理。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(BCA)是一種性佳酯化條件。能優(yōu)良的無甲醛防皺整理劑,但成本昂貴。檸檬酸具有價格優(yōu)勢,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50texx62.5tex500根/10cmx240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。而在纖維無試劑廠),硫酸和JFC(天津市大茂化學(xué)試劑廠),以上定形區(qū)引人一定數(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,通過檸檬酸與多元醇的酯化有可能使檸檬酸的限公司);WsBⅡ4o型白度計(jì)(溫州儀器儀表有限公司)限公中國煤化工海朗高紡織設(shè)備有收稿日期:2009-09-21;修回日期:2009-11-24市宏發(fā)染整機(jī)械制作者介:張維(984-),女,在讀碩士研究生,研究方向:紡織染整造CNMHG燥箱(天津市泰斯助劑的研究, E-mail: zhangwei2999van@126.cm。特儀器有限公司);YG(B)541DI型全自動數(shù)字式織印染(200N0.24)www.cdfn.comcn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GBT3819-1997《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)性的測定回復(fù)角法》。在折皺回復(fù)角測試儀1.2試驗(yàn)上測定,保持經(jīng)緯方向一致,各測定三塊布樣,取其算1.2.1樹脂合成方案術(shù)平均值。樹脂合成檸檬酸+乙二醇(酯化反應(yīng))斷裂強(qiáng)力根據(jù)GBT3923.1-1997《紡織品織通過相關(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)力和斷裂伸長率的測定醇的摩爾分?jǐn)?shù)比大于3:1時,并用以處理織物后,各項(xiàng)條樣法》在YG(B)026D250型電子織物強(qiáng)力機(jī)上測性能與單獨(dú)用檸檬酸整理的織物相近3。主要原因定。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,檸2.1檸檬酸與乙二醇摩爾分?jǐn)?shù)比對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2.1.1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,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)行不同時被全部反應(yīng)無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122和1.23節(jié)進(jìn)行抗無法應(yīng)用于抗皺整理中。皺整理,結(jié)果見表1。此外檸檬酸與乙二醇的反應(yīng)時間越長隨著反應(yīng)表1酯化時間對整理效果的影響(檸橡酸乙二醇為3:1)的進(jìn)行,檸檬酸上的羧基也就越來越少。據(jù)文獻(xiàn)介紹,項(xiàng)日二者反應(yīng)時間在1.5h內(nèi)較好。根據(jù)前期準(zhǔn)備試驗(yàn),匚反應(yīng)時間h1.00.50當(dāng)反應(yīng)溫度在120~130℃之間時,反應(yīng)時間超過1h強(qiáng)力·/N后,反應(yīng)物變得十分黏稠,且反應(yīng)時間越長,反應(yīng)物的強(qiáng)力保%64760.057410073.0溶解性越差。2]2.5因此,本合成試驗(yàn)選取檸檬酸與乙二醇摩爾分?jǐn)?shù)幸均測試織物緯向的強(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)的鏈長度比2#的交聯(lián)鏈的長度稍長,從而酸/乙二醇配比下優(yōu)化反應(yīng)時間,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,反應(yīng)1.2.2樹脂工作液配制h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/%檸檬酸與乙二醇摩爾分?jǐn)?shù)比為2:1進(jìn)行不同時間JFC/mL次磷酸鈉/%pH值152的酯化反應(yīng)隨后按1.2.2和1.2.3節(jié)進(jìn)行抗皺整理結(jié)果見表2。表2酯化時間對整理效果的影響(檸檬酸乙二醇為2:1)1.2.3整理工藝原布在前期試驗(yàn)基礎(chǔ)上制定整理工藝條件:反應(yīng)時間/h強(qiáng)力/N浸漬整理液(50℃)→二浸二軋軋余率80%,[力保*%547m5十871005min)→預(yù)烘(100℃x4min)→焙烘(190℃白度2050225222:5168.01.2.4測試方法由表2可知,2#試樣的斷裂強(qiáng)力優(yōu)于1#和3織物白度在白度儀上測定,按GB/T8424.2復(fù)角了與3#相訴。說明1#和3#試樣的2001《紡織品色牢度試驗(yàn)相對白度的儀器評定方整理中國煤化工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CNMHG運(yùn)動受到了限制,活測試三處白度,取其算術(shù)平均值。動自由度下降,因此容易斷裂,強(qiáng)力下降。2#整理劑不檸檬酸二醇的棉織物抗皺整理印染(2009No.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)時間為05h并且分子鏈較長,給纖維素分子鏈段的相對運(yùn)動提供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,二者反應(yīng)分?jǐn)?shù)比為2:1,反應(yīng)時間0.5h)對棉織物進(jìn)行整理,并0.5h后對棉織物進(jìn)行抗皺整理,效果較好。故選2#試與單獨(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)行不同時藝與檸檬酸/乙二醇合成樹脂的整理工藝同。間的酯化反應(yīng),再按12.2和1.2.3節(jié)進(jìn)行抗皺整理,表5檸檬酸/乙二醇合成樹脂與檸檬酸整理效果比較結(jié)果見表3。項(xiàng)目杓酸/乙二醇檸酸原布表3酯化時間對整理效果的影響(檸檬酸乙二醇為1:1)強(qiáng)力保留氧/%61,9反應(yīng)時間/hWRA/38244強(qiáng)力保留率由表5可以看出,檸檬酸/乙二醇合成樹脂整理劑47.4度n.2736x086處理棉織物的折皺回復(fù)角比單獨(dú)用檸檬酸處理低但強(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,隨著酯化時間增加,強(qiáng)力下降顯著,交聯(lián)后對棉織物進(jìn)行抗皺整理,相對于單獨(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,折皺回復(fù)為檸檬酸與乙二醇進(jìn)行酯化反應(yīng)時反應(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)論并沒有酯化,當(dāng)織物在高溫焙烘時兩者才可能發(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)形成相對較低分子質(zhì)量的聚合物與纖維素共價結(jié)(3:1,2:1和1:1),以及不同反應(yīng)時間下(1,0.5和合,可產(chǎn)生較長的支鏈結(jié)構(gòu)這樣增加了交聯(lián)的平均長0h)合成的樹脂整理織物的效果,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,可直接復(fù)配(2)檸檬酸與乙二醇先酯化交聯(lián)后再對棉織物進(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,相對于單獨(dú)使用檸檬酸整理,白度和強(qiáng)力將上述三個不同摩爾分?jǐn)?shù)比下的優(yōu)化配方進(jìn)行工均有所提高同時,折皺回復(fù)角下降不多能夠滿足一藝試驗(yàn),整理效果見表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,成原布本低,不含甲醛能夠取得較好的整理效果。檸橡酸/乙二醇3:1211:1反應(yīng)時間/h參考文獻(xiàn):強(qiáng)力/N[]黃玲呂艷萍李臨生棉織物抗皺整理劑進(jìn)展(二)[J].印染強(qiáng)力保留率/%54.92003,29(9):4345n207367080(2)韓虎蔡玉青房寬峻多元羧椒無甲醛整理劑的現(xiàn)狀及發(fā)展WRA213.52085205017[J]青島大學(xué)學(xué)報,20005256由表4數(shù)據(jù)可知,1#試樣的折皺回復(fù)角最高,但其[3]王亞風(fēng)檸橡酸抗皺整理存在的主要問題及對策[D]天津工業(yè)大學(xué)碩士學(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#試樣雖相[4]唐育民染整生產(chǎn)疑難問題解答北京:中國紡織出版社,200.3差不大,但強(qiáng)力最高。這說明檸檬酸與乙二醇先進(jìn)行342343一定程度的酯化能使棉纖維分子之間的交聯(lián)鏈變長,5]黃華芹高洗李文國檸檬酸酯化交聯(lián)棉織物的基礎(chǔ)研究廣東化纖,2003.3:1517使織物受力更均勻。[6]中國煤化工擰酸處理研究[J]紡織綜上所述選取2#試驗(yàn)為優(yōu)化工藝,即檸檬酸與乙二醇先進(jìn)行酯化反應(yīng),其優(yōu)化條件為:檸檬酸與乙二醇[7]CNMHG的問題與對策[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:中國紡織出版社,200