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添加劑對(duì)棉織物耐久定型整理品質(zhì)的改善

來(lái)源：印染在線　發(fā)布時(shí)間：2009年04月29日

摘要: 在檸檬酸-殼聚糖-次磷酸鈉體系中加入不同種類及用量的添加劑，以考察其對(duì)整理品折皺恢復(fù)角、機(jī)械性能、白度、可濕性等性能的影響。結(jié)果表明，添加劑的加入可使整理品的白度及機(jī)械性能有明顯的提高，但其抗皺性卻略有下降。關(guān)鍵詞：檸檬酸;殼聚糖;防皺整理;添加劑在多羧酸防皺整理劑中，檸檬酸(CA)具有產(chǎn)品易得、價(jià)格低廉和安全無(wú)毒的特點(diǎn)，因此得到了廣泛的應(yīng)用，但其整理品卻存在泛黃嚴(yán)重及機(jī)械性能較差的缺點(diǎn)。其原因是在高溫焙烘下(175℃)，檸檬酸會(huì)脫水或分解產(chǎn)生一系列不飽和多元酸，如烏頭酸(反-丙烯三甲酸)、衣康酸(2-亞甲基丁二酸)和檸康酸(甲基順丁烯二酸)等，從而生成易發(fā)色的共扼雙健系統(tǒng)[1，4]；此外，在高溫焙烘條件下CA對(duì)整理品的酸性降解作用也是不可小視的。本文作者曾試圖在CA整理液中添加殼聚糖(CTA)以改善整理品的性能。這是由于殼聚糖加入防皺整理液后，在焙烘過(guò)程中交聯(lián)反應(yīng)不僅在CA和纖維素之間發(fā)生，而且也在CA和CTA的羧基及氨基之間發(fā)生，即CA中游離的羧基將與CTA中的氨基作用。另外，CTA中的氨基也會(huì)與纖維素大分子中的羥基反應(yīng)。由此可見(jiàn)，CA、CTA、纖維素大分子之間的相互作用是非常復(fù)雜的，其中不乏纖維素大分子-CA-CTA-CA-纖維素大分子類型的交聯(lián)。即CTA起著CA交鏈延伸劑的作用，且交聯(lián)的支化度也有一定的提高，生成了纖維素間柔韌的交聯(lián)，因此有利于整理品機(jī)械性能的提高。同時(shí)，若殼聚糖用量及其分子量恰當(dāng)?shù)脑?，還對(duì)整理品抗皺性的提高有一定好處[2]。在整理液中即便是加入殼聚糖，其整理品的白度及強(qiáng)度仍不能明顯改善。為了抑制檸檬酸整理品的泛黃現(xiàn)象，并改善織物的機(jī)械性能，須在整理浴中加入特殊的添加劑。1 材料與方法1·1 材料織物為己經(jīng)過(guò)退漿、煮練和漂白的純棉平紋織物; 染化藥劑有，檸檬酸(CA)、次磷酸鈉(SHP)、硼酸(BA)、三乙醇胺(TEA)

、聚乙二醇(PEG-400)均為分析純；殼聚糖為自制(脫乙酰度為80%)。主要設(shè)備有，國(guó)產(chǎn)YGO652型電子織物強(qiáng)力試驗(yàn)儀、YG541A型織物折皺彈性儀;日本產(chǎn)LA-205型熱定形試驗(yàn)機(jī)、NM-450型浸軋?jiān)囼?yàn)機(jī)、國(guó)產(chǎn)WS-SD d/o色度白度計(jì)。1·2 方法1·2·1 防皺整理工藝采用浸軋-預(yù)烘-焙烘工藝流程，具體參數(shù)為:二浸二軋(軋余率80%)、預(yù)烘90℃，2min、焙烘180℃，90s;檸檬酸用量6%、次磷酸鈉用量6%、殼聚糖用量0.1%、添加劑用量，以對(duì)CA的摩爾比表示。1·2·2 測(cè)試方法1·2·2·1 折皺恢復(fù)角按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3819-83，采用垂直法在織物折皺彈性儀上測(cè)試，并以三次平均值的經(jīng)+緯的緩彈恢復(fù)角作為試樣的折皺恢復(fù)角數(shù)據(jù)。1·2·2·2 白度用色度白度計(jì)測(cè)定試樣的白度，每塊織物在不同部位保持經(jīng)緯方向一致的情況下測(cè)定四次白度，取其算術(shù)平均值。1·2·2·3 抗拉強(qiáng)力用電子織物強(qiáng)力試驗(yàn)儀測(cè)定，試樣剪成20×4(cm)的長(zhǎng)方形，每塊織物的經(jīng)紗數(shù)量保持一致，測(cè)試織物被拉斷所用的力，2 結(jié)果與討論2·1 三乙醇胺(TEA)添加劑在以緩彈折皺恢復(fù)角(WRA)表示的經(jīng)CA及殼聚糖整理的整理品彈性方面，整理品的彈性會(huì)因TEA的加人而有所下降，但當(dāng)TEA:CA超過(guò)0.25時(shí)便對(duì)整理品的性能沒(méi)有明顯的影響了；而整理品的白度（WI）和斷裂強(qiáng)力則隨TEA用量的增加而有非常明顯的提高，TEA:CA超過(guò)0.5后，織物的WI及強(qiáng)力只產(chǎn)生較小的變化。2·2 聚乙二醇(PGE-400)添加劑整理品的白度和強(qiáng)力會(huì)因PEG-400的加人而有

明顯的提高(PEG-400:CA(O.5)，即使最初織物的WI趨于下降，但通過(guò)幾小時(shí)的調(diào)濕后，均可得到優(yōu)良的白度；同時(shí)織物的WRA有一個(gè)并不明顯的連續(xù)下降。添加PEC-400:CA達(dá)O.5時(shí)，可得到織物彈性、白度及機(jī)械性能三者之間的良好平衡。2·3 硼酸(BA)添加劑采用0.5或較高的BA:CA時(shí)，整理品可獲得優(yōu)異的白度；然而隨BA濃度的增加，織物的彈性下降嚴(yán)重；同時(shí)樣品斷裂強(qiáng)力有一定下降。2·4 整理品性能變化的機(jī)理以前的研究認(rèn)為，次磷酸鈉(SHP)加速了多元羧酸酸酐的形成。其脫水反應(yīng)包括兩種完全不同的機(jī)理[1，4-5]；從相鄰羥基脫水形成酐以及從α羥基脫水而生成造成織物泛黃的不飽和酸類。經(jīng)TEA和BA處理后的織物具有優(yōu)良的白度可能是由于它們能與CA中的α羥基發(fā)生醚化反應(yīng)（TEA）或與α羥基和羧基螯合(BA)，從而防止了由于第二種脫水作用而形成的不飽和酸類。而PEG-400不大可能抑制CA的脫水作用，但當(dāng)織物中存在這類添加劑時(shí)，會(huì)隨著多余水分的吸收，可能會(huì)使脫水反應(yīng)逆轉(zhuǎn)或使其反應(yīng)程度下降。 TEA本身具有羥基，可與多元羧酸及纖維發(fā)生酰化、醚化等反應(yīng)，即向整理液中加入TEA可提高交鏈的支化度和平均長(zhǎng)度；同樣，PEG-400的加入增加了與纖維交聯(lián)的較低分子量的聚酯產(chǎn)物，亦增加了交鏈的支化度和平均長(zhǎng)度，因此整理品強(qiáng)力會(huì)有一定改善。不同的是，由于BA對(duì)纖維素大分子的少量酸降解作用，而使得織物強(qiáng)力稍有下降。除此以外，PEG-400及TEA中的羥基還會(huì)與纖維素大分子上的羥基發(fā)生交聯(lián)競(jìng)爭(zhēng)作用，從而對(duì)織物的彈性產(chǎn)生消極影響。但同時(shí)它們又是一種強(qiáng)極性的溶脹劑，它們的加入有利于交聯(lián)劑向纖維內(nèi)部的滲透和擴(kuò)散，提高交聯(lián)的均勻性。這又對(duì)織物彈性的提高產(chǎn)生積極的影響。以上兩因素共同決定著織物彈性的變化趨向。對(duì)于經(jīng)BA處理后的織物，

因?yàn)闄幟仕嶂械聂然鶠锽A所束縛，即BA的存在使CA和纖維素間產(chǎn)生了交聯(lián)阻緩作用，酯化反應(yīng)速率會(huì)明顯下降，因而導(dǎo)致CA與纖維素大分子間的交聯(lián)程度降低，織物彈性明顯下降。3 結(jié)論比較本研究所采用的三種添加劑的作用可知，無(wú)論是從整理品的WRA、WI還是強(qiáng)度方面考慮，PEG-400是最能令人滿意的。其最佳用量為對(duì)CA摩爾比0.5；對(duì)于TEA，在保證良好的WI和機(jī)械性能的TEA濃度下，織物的WRA不能令人滿意;而加入BA雖能極大地改善整理品的白度，但織物的強(qiáng)力有所下降。尤其令人不能接受的是，織物的WRA會(huì)隨BA的加人而大幅度地下降。

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