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檸檬酸抗皺整理對真絲織物耐洗性的影響

來源：中國紡機網(wǎng)編輯部　發(fā)布時間：2013年09月25日

絲綢因其柔和的光澤、優(yōu)良的吸濕性、優(yōu)異的懸垂性、優(yōu)雅的外觀和優(yōu)良的舒適性，成為最受人們青睞的高品質(zhì)紡織原料之一。遺憾的是真絲織物濕彈性低，在家庭洗滌時或在濕態(tài)時容易產(chǎn)生折皺，造成使用過程中的諸多不便。真絲織物濕彈性低是纖維結(jié)構(gòu)決定的。絲蛋白與羊毛角蛋白不同，絲蛋白中沒有胱氨酸殘基，蛋白質(zhì)分子之間沒有化學交聯(lián)。當纖維吸收水分并膨化時，賦予纖維高度干折皺回復性的聚合物之間的鹽鍵被破壞，沒有了在水中不容易被破壞的化學交聯(lián)，使真絲織物的濕態(tài)抗皺性很差。如果在絲纖維結(jié)構(gòu)中引入化學交聯(lián)，則可以限制絲纖維分子鏈在水中的相對運動，因而可提高真絲的濕彈性。國內(nèi)外紡織界進行了許多提高真絲織物抗皺性的研究[l-6]。隨著國際范圍內(nèi)對環(huán)保的日益重視，用無甲醛整理劑對真絲織物進行抗皺整理，已成為研究的重點。目前研究較多的是用多元羧酸作交聯(lián)劑，含磷酸的堿金屬鹽類作催化劑整理織物。最近有關用多元羧酸作交聯(lián)劑和含磷酸的堿金屬鹽類作催化劑對棉織物進行非甲醛抗皺整理的研究表明，整理后的棉織物具有耐洗性極好的抗皺(DP)性，其中最有效的交聯(lián)劑是1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)，最好的催化劑是次磷酸鈉。經(jīng)BTCA整理后的織物可獲得滿意的彈性、白度、耐洗性、強力保留值和良好的手感等。但由于BTCA的價格昂貴，它的推廣受到限制。人們考慮到用價格與二羥甲基二羥基乙烯脈樹脂(DMDHEU)相近的檸檬酸(CA)來代替四元羧酸。目前棉織物用CA進行非甲醛DP整理獲得了極大的成功，這引導人們用CA對絲織物進行非甲醛DP整理。本文研究了真絲織物用CA進行抗皺整理其耐洗性能的變化。

1實驗

1·1實驗材料

織物:100%染色真絲雙縐。

試劑:1,2,3,4-丁烷四竣酸(BTCA)、檸檬酸(CA)、次磷酸鈉、甲酸、三乙醇胺(TEA)、柔軟劑808、滲透劑WC

1·2設備與儀器

SD均勻軋車、HH-S恒溫水浴鍋、LLY-OlB電腦控制硬挺度

儀、YG-541織物折皺彈性儀、YG-026-2500織物強力儀、D0-101-B電熱鼓風干燥箱

1·3整理工藝

處方:"w/w"(對整理浴質(zhì)量分數(shù)，%)；CA:O-10.5;次磷酸鈉:0-9;甲酸:0-8;三乙醇胺:0-6;柔軟劑808:0.5ml;滲透劑JFC:5滴

工藝流程:浸軋整理液(二浸二軋，軋余率90%)→預烘(85℃，3min)→焙烘(150-190℃，1-4min)→水洗(5O℃，2次)→烘干(85℃，3min)。

1·4性能測試

(1)折皺回復角按GB3819-83標準在YG-541織物折皺彈性儀上測定。

(2)耐洗性能:將試樣放入含洗滌劑5g/L(浴比1:50)的溶液中，于5O℃洗滌5min，然后用清水沖洗干凈，甩干為一次，反復洗滌一定次數(shù)后，在85℃條件下烘干，在大氣中放置24h后測定織物性能。

2結(jié)果與討論

2·1抗皺整理機理[7]

BTCA等多元羧酸與纖維大分子依靠酯鍵交聯(lián)。一般認為酯化反應分兩步進行:

第一步:多元羧酸在高溫焙烘條件下，兩個相鄰羧基脫水成酐。要求處理的多元羧酸兩個相鄰的羧酸在主鏈的同側(cè)，以便脫水時易于形成環(huán)酐。如果兩個羧基在主鏈的兩側(cè)，就不能生成環(huán)酐，難以同纖維大分子發(fā)生酯化反應。催化劑可以促進環(huán)酐的形成。

第二步:酸酐進一步與纖維大分子上的羥基反應生成酯。由于環(huán)酐的活性較高，與纖維大分子上的羥基易發(fā)生酯化反應。酸酐和醇或纖維大分子上的羥基的酯化反應，常以弱堿為催化劑。磷酸鹽是弱堿性物質(zhì)，本身又有催化作用，因此多元羧酸和纖維大分子的酯化反應常以磷酸鹽類作催化劑。

2·2 CA用量對耐洗性能的影響

注:①未處理(W+T)/(°):干急:138干緩:205濕緩:l87

②次磷酸鈉:5.5%，甲酸:8%，三乙醇胺:4%，柔軟劑808:0.5ml，滲透劑JFC:5滴;焙烘條件:170℃，2min。

從表1可看出，CA用量對真絲織物折皺回復角的影響較

大。CA的用量為7%時，真絲織物的干、濕折皺回復角最大，洗滌性能最好。真絲織物水洗5次后的干、濕回復角下降最為明顯;水洗10次、20次后的干、濕回復角下降程度相對較小。當CA的用量低于7%時，折皺回復角隨CA用量的增加而增加。這是由于蠶絲聚合物分子鏈之間的交聯(lián)程度隨CA濃度的增加而增加。但是，當CA濃度太高時，整理劑與纖維之間

的反應太劇烈，以致于在織物表面形成一層較厚的整理層，從而降低了織物的回彈性，所以當CA的用量為10.5%時，干、濕折皺回復角都有所下降。

整理劑和纖維分子產(chǎn)生的共價交聯(lián)使纖維受外力作用后均勻分配外應力的能力下降，造成應力集中，大分子鏈更易斷裂，所以真絲織物經(jīng)CA整理后，抗皺性提高，但強力有所下降，綜合考慮真絲織物的耐洗性、抗皺性及強力較合適的CA用量是7%。

2·3次磷酸鈉的用量對耐洗性的影響

注:①未處理(W+T)/（°）:干急138干緩205濕緩187

②CA:7%，甲酸:7.5%，三乙醇胺:4%，柔軟劑808:0.5ml、滲透劑JFC:5滴;焙烘條件170℃3min

從表2可看出，隨著催化劑用量的增加，真絲織物的干、濕折皺回復角逐漸增加，其中濕回復角增加較多，耐洗性逐漸下降，這是因為在干態(tài)下，真絲織物較高的折皺回復角主要來自于蛋白分子間大量的氫鍵、鹽式鍵等分子間力。當CA和蛋白分子發(fā)生交聯(lián)反應后，必然會使原來的分子間遭受破壞，大分子抵抗因外力作用時分子間發(fā)生相對滑移的能力下降，所以干折皺回復角增加較少。只有當交聯(lián)達到某種程度后，其折皺回復性才能達到最大。濕態(tài)時，未整理織物纖維大分子間的氫鍵和鹽式鍵均遭到破壞，抗皺性很差，但經(jīng)過交聯(lián)后，由于交聯(lián)化學鍵的存在，阻止了分子間的相對滑移，故比未處理織物的抗皺性要好。因為真絲織物不耐堿，催化劑偏堿性，在堿性條件下，肽鍵發(fā)生一定程度的水解，造成纖維強力有所下降，手感變硬，綜合考慮織物的干、濕折皺回復角、耐洗性、強力及手

感，較適宜的催化劑用量是6%。

2·4甲酸用量對耐洗性能的影響

注:①未處理(W+T)/（°）:干急138干緩205濕緩187

②CA:7%，次磷酸鈉:6%，三乙醇胺:3%，柔軟劑808 0.5ml、滲透劑JFC:5滴;焙烘條件170℃，2min。

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