1.前言
棉織物具有優良的服用性能,深受人們的歡迎;但其彈性差,在穿著及洗滌過程中易起皺、變形。經DMDHEU或其他N—羥甲基酰胺類化合物處理過的棉織物雖然有很好的抗起皺效果,但在整理加工和穿著過程中會釋放出對人體和環境有害的甲醛(如刺激人的眼睛及鼻粘膜等)。
近年來,隨著各國對紡織品甲醛釋放量的限制越來越嚴格,降低乃至完全消失紡織品上的甲醛已經成為織物免燙整理的重點,因此,零甲醛整理是免燙整理的發展趨勢。
目前零甲醛免燙整理劑的種類較多,其中多羧酸類整理劑最受人們的關注。然而,由于制造成本、整理效果、整理后織物泛黃嚴重、耐洗牢度差、強力下降顯著等種種原因,目前尚無工業化產品問世,改進現有整理劑或開發新型、低廉、環保的整理劑是目前免燙市場的需要。本文發現改性多羧酸WL210不但具有良好的免燙效果,且經其整理過的織物不存在泛黃情況,同時具有較高的強力保留值,具有很高的工業化價值。
2.多羧酸免燙機理原理
多羧酸類的零甲醛整理劑的免燙機理是其與纖維素大分子的酯化反應,這一過程可認為分兩步進行:多羧酸中相鄰的兩個羧基首先脫水成酐,然后酸酐再進一步與纖維素大分子的羥基反應生成酯。通過纖維與羧酸之間的交聯反應,在纖維的無定型區之間形成架橋,限制了纖維分子鏈的運動,從而達到免燙防皺的目的。
3.實驗部分
3.1藥品
WL210、2D改性樹脂、MgCl2、NaH2PO2·H2O(AR)、TEA、柔軟劑和滲透劑JFC
3.2織物材料
純棉平紋織物:100100/15279、80/280/2/13372、4040/13372;
3.3實驗用儀器
KLFH—K型軋車(上海市紡織科學研究院);多功能烘燥定型機(上海市紡織科學研究院);YG541B型織物折皺彈性測試儀(寧波紡織儀器廠);YG026B型電子織物強力機(常州市第二紡織機械廠);優越ACS—NJW電子天平(北京宇權電子衡器有限公司);PHDZ—1筆型酸度儀(上
3.4測試標準
紡織品織物折痕回復性的測定回復角法GB/T3819—1997;
紡織品織物拉伸性能第一部分:斷裂強力和斷裂伸長率的測定條樣法GB/T3923.1—1997;織品織物拉伸性能第二部分:舌形試樣撕破強力的測定GB/T3923.2—1997;
紡織品的調濕與實驗用大氣GB/6529—86;
水萃取液pH值的測定GB/T7573—87
3.5整理工藝
浸軋工作液→預烘→焙烘
4.結果與討論
4.1WL210與2D改性樹脂的整理效果比較
為了說明WL210的免燙效果,對多羧酸WL210和N-羥甲基類化合物2D改性樹脂進行如下的免燙試驗。
4.1.1工作液配方及工藝
織物浸泡工作液10min→浸軋(帶液率約80%~90%)→60℃低溫烘至帶液率10~15%→熨燙→焙烘(170℃×3min)
4.1.2實驗結果對比
從上述數據來看,WL210在上述配方和工藝中表現出了優良的免燙性能和良好的強力保留性能;并且經WL210整理的織物回復角和強力保留均好于2D改性樹脂。
4.2零甲醛免燙整理劑WL210整理工藝優化
為了使WL210更好地應用于生產,根據免燙整理的有關國家規定及客戶的有關要求,我們對WL210及其他組分進行了進一步的優化配方和組合。
4.2.1整理劑用量的影響
配方(%):WL210,X1;NaH2PO2·H2O,X2;風格增進劑,X3;柔軟劑,3;滲透劑JFC,0.2
工藝:織物浸泡工作液2min→浸軋(帶液率約75%~85%)→預烘(85℃×2min)→熨燙→焙烘(175℃×3min)
注:布匹規格80/2×80/2/13372平紋純棉,配方中催化劑和風格增進劑分別以整理劑的1/3和1/4比例加入。
由表2可以看出在整理劑的用量較小時,不能充分與棉纖維上的羥基發生酯化反應,整理后的織物折皺回復性還不夠好;當整理劑的用量較大時,整理亦不能充分反應,同樣不能使織物達到良好的免燙整理
4.2.2焙烘溫度及焙烘時間的影響
在免燙整理中,焙烘溫度和焙烘時間對整理織物的免燙效果、白度、強力保留等都有較大影響。
布匹規格:4040/13372
配方(%):WL210,10;NaH2PO2·H2O,3.3;風格增進劑,2;柔軟劑,3;FC,0.2
工藝:浸軋工作液(帶液率約75%~85%)→預烘(85℃×2min)→熨燙→焙烘
由表3明顯看出在相同焙烘時間內隨著焙烘溫度的升高,折皺回復角呈上升趨勢而強力保留值卻逐漸下降,為此進行不同溫度條件下不同時間的工藝條件對整理效果的影響,見表4。
由表4數據可知,如要得到較好的折皺回復角和較理想的強力保留值需滿足如下條件:焙烘溫度應不低于170℃在隨著溫度的升高,焙烘時間應作相應的縮短。當被烘溫度低于170℃時,需要較長的焙烘時間才能達到一定的整理效果。
4.3優化組合試驗配方和工藝后試驗結果
4.3.1試驗配方和工藝
布匹規格:80/2×80/2/13372平紋純棉
配方:
WL21011%
催化劑3.5%
風格增進劑2%
柔軟劑6%
滲透劑JFC0.2%
工藝:織物浸泡工作液2min→浸軋(帶液率約75%~80%)→預烘(85℃×2min)→熨燙→焙烘(180℃×2.5min)。
4.3.2試驗數據
注:表格中的拉伸強力保留值和撕破強力保留值均是經向與緯向的平均值
5.結論
本文主要討論了整理劑的用量、焙烘條件等對整理織物性能的影響。對于多羧酸類零甲醛免燙整理劑而言,次磷酸鈉為其最有效的催化劑所以催化劑量的選擇、柔軟劑的配伍性和效果、焙烘溫度以及時間和其他添加劑等等,它們的優化組合是使該類整理劑達到最佳整理效果的關鍵。另外,在零甲醛免燙整理中浸軋后織物的預烘也是值得注意的地方,其中溫度不宜過高,否則會造成整理液的泳