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熱反應(yīng)型水性聚氨酯用于羊毛防縮整理的研究

查劉生 吳明元 楊建軍 (安徽大學(xué) 臺肥230039)

【摘要】 使用熱反應(yīng)型水性聚氨酯對羊毛織物進(jìn)行防縮整理，氈化收縮率達(dá)到國際羊毛局規(guī)定的機(jī)可洗標(biāo)準(zhǔn)，其它性能均良好。整理過程中影響羊毛織物防縮效果的主要因素有：羊毛的酸堿度.整理液pH值，熱處理條件，樹脂在纖維上的附著量。

【關(guān)鍵詞】熱反應(yīng)型 水性聚氨酯 羊毛織物 防縮整理 氈化收縮率

利用聚氨酯(PU)樹脂覆蓋于羊毛纖維表面，可使羊毛織物獲得極佳的防縮效果。國外開始是將端異氰酸酯基(NCO)PU預(yù)聚體溶解在有機(jī)溶劑中使用[1]，這類防縮劑最早出現(xiàn)的商品牌號是Synthappret LKF。由于使用有機(jī)溶劑，造成環(huán)境污染，對操作人員健康有害。如果回收溶劑，設(shè)備投資大，生產(chǎn)成本高。因此七十年代末又研究了水性聚氨酯羊毛防縮劑[2]，并很快商品化，代表性牌號有：德國的Synthappret BAP，澳大利亞的Sirolan BAP，日本的Elastron BAP。其中樹脂是亞硫酸氫鈉(NaHS03)對PU預(yù)聚體的封閉物，當(dāng)它涂覆到羊毛纖維表面后，通過加熱即發(fā)生解封，重新生成帶NC0基團(tuán)的預(yù)聚體，遇水再繼續(xù)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)或與羊毛分子鏈上某些官能團(tuán)(如NH2、OH、SH等)產(chǎn)生鍵合反應(yīng)，形成具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的彈性膜，因此將這類防縮劑稱為熱反應(yīng)型水性聚氨酯羊毛防縮劑。國內(nèi)已有人做過熱反應(yīng)型水性PU的研制工作[3]，但將它用于羊毛防縮整理的研究未見報道。我們成功地合成了熱反應(yīng)型水性聚氨酯[4]，本文現(xiàn)就它在羊毛防縮整理方面的應(yīng)用研究工作做些介紹。

l 實驗部分

1.1 原料與整理液配方

1.1.1 原料

熱反應(yīng)型聚氨酯水溶液，自制，一般性能如下：

陰離子型羥基硅油乳液,含油量28%,蚌埠化工所產(chǎn)；

BX滲透劑，米色粉末.上海助劑廠產(chǎn)，

碳酸氫鈉(NaHCO3)為化學(xué)純試劑；

羊毛織片，精紡32／2S。含毛量100％。

1.1. 1.1. 2整理液配方

浴比 1︰40

1.2整理工藝

L1.2.1 織片的pH調(diào)節(jié)

1.2.1.1 pH測定

將2g羊毛織片浸泡于100m1蒸餾水中，攪拌約1h后，用pH計測定水的pH值。

1.2.1.2 pH調(diào)整

織片的pH值在6以下時，要將其調(diào)至接近中性(pH＝7±1.0)。將織片浸泡于2g／L (pH在3-4的極低情況下用3g／L) NaHCO3溶液中，完全潤濕后再進(jìn)行脫水、干燥(120℃×6min)?？椘灰诐櫇駮r，要添加滲透劑。

1.2.2 整理工藝流程

配制整理液→毛織片浸濕→離心脫水(軋余率60％-80％) →熱處理(130℃×8min)→熱水洗(70℃×10min)→干燥(120℃×6min)→成品

1. 3性能測試

整理液pH值用PHS-2型pH計(上海產(chǎn))測定。

羊毛織物機(jī)洗后松弛及氈化收縮率根據(jù)GBll05l-89標(biāo)準(zhǔn)，在Y(B)089型全自動縮水率試驗機(jī)(浙江溫州產(chǎn))上測定，該標(biāo)準(zhǔn)等效于國際羊毛局IWS TM 3l-1983標(biāo)準(zhǔn)。

羊毛織物頂破強(qiáng)度按GB7742標(biāo)準(zhǔn)測定，腋下強(qiáng)力按GB8687標(biāo)準(zhǔn)測定，起球按GB4802.3標(biāo)淮測定，染色牢度分別按GB8

羊毛纖維表面形貌用日本產(chǎn)X-650型掃描電鏡觀察，放大倍數(shù)1500。

2 結(jié)果與討論

2.1 防縮整理原理與基本化學(xué)反應(yīng)

一般認(rèn)為，羊毛織物氈縮主要是由羊毛纖維表面的鱗片結(jié)構(gòu)所引起的。在羊毛纖維表面含有定向排列的鱗片結(jié)構(gòu)(見圖1)、極易產(chǎn)生定向摩擦效應(yīng)(D.F.E)，引起羊毛纖維的相互纏結(jié)，從而產(chǎn)生氈化收縮。因此羊毛織物防縮整理方法的基本原理是建立在如何減小D.F.E的基礎(chǔ)上。通常有兩種方法：

(1)通過氧化劑的氧化作用破壞羊毛的鱗片層；

(2)采用聚合物覆蓋鱗片層.

方法(1)對羊毛纖維有損傷，影響其它性能，如強(qiáng)度、色澤、手感等。另外防縮效果不穩(wěn)定，因此逐漸被方法(2)代替。

使用PU樹脂作為羊毛纖維表面的成膜物，是由于PU具有獨特的分子結(jié)構(gòu)，分子鏈由柔性鏈段和硬鏈段交替構(gòu)成。PU在其它織物整理上的應(yīng)用已顯示出諸多優(yōu)點：涂層薄，彈性大，粘著性好，手感柔軟，耐磨性好.還可形成很薄的微孔性膜，具有透濕、透氣性等特點。

我們合成的熱反應(yīng)型水性PU為下列結(jié)構(gòu)：

I是一種離子型聚合物，因此具有良好的水溶性。其中-NHCOSO3-Na+離子基團(tuán)在堿性條件下通過加熱可解封為NCO基團(tuán)，I生成預(yù)聚Ⅱ:

Ⅱ中NC0基團(tuán)遇水生成胺(NH2)基團(tuán):

由于I為三官能度，當(dāng)它涂覆到羊毛纖維表面后，在堿性條件下通過加熱即形成具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的聚合物膜。另外，I中NCO基團(tuán)反應(yīng)活性很高.也可與羊毛纖維表面OH、NH2、SH等基團(tuán)發(fā)生下列反應(yīng)：

結(jié)果使聚合物與羊毛纖維之間形成化學(xué)鍵連接，兩者產(chǎn)生更牢固的結(jié)合，保證羊毛織物防縮耐久性好。

2.2 羊毛的酸堿度對防縮效果的影響

使用熱反應(yīng)型水性聚氨酯對羊毛織物進(jìn)行防縮整理時，羊毛上所帶有的酸

表1 羊毛的酸酸度對防縮效果的影響*

*整理液pH＝7.3.熱處理條件：130℃×8min

2.3 整理液pH值對防縮效果的影響

我們通過試驗曾得出結(jié)論[5]，熱反應(yīng)型水性PU只有在堿性條件下才能發(fā)生解封反應(yīng)。因此在進(jìn)行羊毛防縮整理時，整理液的pH值必須大于7，否則對織物基本上不起防縮作用，表2試驗結(jié)果證明了這一點。

表2 整理液pH值對防縮效果的影響*

*毛織片pH=6.5，樹脂附著量1.8-2.2％.

**NaHCO3用量以在每升整理液中的克數(shù)來表示

2.4 熱處理條件對防縮效果的影響

使用熱反應(yīng)型水性聚氨酯對羊毛進(jìn)行防縮整理時，熱處理溫度和時間也是影響防縮效果的重要因素，試驗結(jié)果如表3所示。

表3 熱處理溫度和時間對防縮效果的影響*

*毛織片pH＝6.6，樹脂附著量1.8％-2.2%，整理液pH＝7.3。

在熱處理過程中，羊毛纖維表面樹脂溫度是逐步上升的，可分為兩個階段；第一階段，水份受熱揮發(fā)，樹脂溫度＜l00℃，只有少量RNHCOSO3-Na+解封.樹脂沒有形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，熱處理溫度越低，這一段的時間就越長。第二階段羊毛纖維表面只有微量水份存在，樹脂溫度很快與熱處理溫度達(dá)到平衡，隨即發(fā)生解封，交聯(lián)以及與羊毛的鍵合反應(yīng)，纖維表面形成具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物膜，熱處理溫度越高，完成交聯(lián)反應(yīng)所需的時間就越短。因此熱處理溫度過低或時間太短，都會使交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行得不完全，最終影響羊毛織物的防縮效果。通過試驗我們確定熱處理條件為l 30-140℃×8min。

2． 2． 5樹脂附著量對防縮效果的影響

圖2 樹脂固著量與氈化收縮率的關(guān)系

樹脂附著量為l00%羊毛纖維上所附著的樹脂的克數(shù)，可按下式計算：

樹脂附著量(％)=防縮劑在整理液中的濃度(％)×防縮劑固含量(％)×軋余率(％)

其中軋余率(％)＝[(離心脫水后毛織片重-干毛織片重)／干毛織片重]100％

使用熱反應(yīng)型水性聚氨酯對羊毛織物進(jìn)行防縮整理時，只有當(dāng)羊毛纖維上樹

2.6全面性能測試結(jié)果

我們對整理前后的羊毛纖維做了紅外光譜測試，從兩者的差譜圖(見圖3)上可以看到1075cm-1處有-C-O-C-基團(tuán)吸收峰，1162cm-1 處有較強(qiáng)的-NH-C(=O)-基團(tuán)中碳基吸收峰，表明羊毛纖維上有聚醚型聚氨酯存在。另外從整理后羊毛的掃描電鏡照片上(見圖4)也可以看出羊毛纖維表面被樹脂覆蓋，與圖l比較，鱗片層基本看不見。

圖3 羊毛整理前后紅外光譜的差譜圖

使用熱反應(yīng)型水性PU解決羊毛織物的氈縮問題時.也應(yīng)考慮到整理后可能存在的負(fù)效應(yīng)。為此我們對整理后的羊毛衫進(jìn)行全面性能測試，結(jié)果如表4所示。所有性能均達(dá)到FZ73003-9l標(biāo)準(zhǔn)，其中松弛收縮和氈化收縮指標(biāo)達(dá)到國際羊毛局[I.W.S]機(jī)可洗標(biāo)難。

表4 羊毛衫整理后全面性能測試結(jié)果

*依據(jù)FZ73003-9l標(biāo)準(zhǔn)

聚氨酯樹脂本身具有較好的柔韌性。如果與一定量的聚硅氧烷混合，對羊毛進(jìn)行防縮整理，整理后的織物防縮效果不變.手感與純羊毛基本接近。

3. 結(jié)論

3.1 用熱反應(yīng)型水性聚氨酯整理的羊毛織物，其氈化收縮率達(dá)到國際羊毛局(I.W.S)規(guī)定的機(jī)可洗標(biāo)準(zhǔn)，其它性能測試結(jié)果均符合FZ73003-91標(biāo)準(zhǔn)?？椢锸指信c純羊毛接近，彈性增加，抗皺性提高。

3.2 整理過程中影響羊毛織物防縮效果的主要因素有：羊毛的酸堿度：整理液pH值；熱處理條件;樹脂在羊毛纖維上的附著量等。

3.3 與其它樹脂不同[6-7]，整理過程中無需對羊毛進(jìn)行氧化預(yù)處理，避免了羊毛受損傷以及整理工藝上的繁瑣。另外對環(huán)境沒有污染，對操作人員健康無害。

致謝：羊毛織物松馳收縮率、面積氈化收縮率、頂破強(qiáng)度、腋下強(qiáng)力、起球、色牢度等項目測試工作，由安徽省紡織產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心陸惠芬高級工程師和鄭世玲工程師完成，在此表示感謝。

參考文獻(xiàn)

[1] Jackson MB etal.

[2] Rushforth MA etal. 13-The Curing of Sirolan BAP Treatments on wool Fabrics. J. Text. Inst. 1980.7l (3);121

[3] 丁偉峰等,水溶性聚氨酯的制備.聚氨酯工業(yè)，1991，(3)；13

[4] 查劉生等,熱反應(yīng)型水性聚氨酯羊毛防縮劑的研制. 精細(xì)化工，199 5，待發(fā)表

[5] 查劉生等,聚氨甲?；撬猁}水溶液凝膠機(jī)理的探討.安徽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，1995，待發(fā)表

[6] 何蓉蓉等,水性聚氨酯羊毛防縮劑的研制及應(yīng)用,杭州化工，1991，(4)：1

[7] 張勇力,羊毛衫防縮劑MH的合成及應(yīng)用.安徽化工，1990，(3);31