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凤凰平台棉织物防皱整理的现状及前景
2017-10-15

  作家简介:何华玲,女,(1983-),纺织化学与染整工程专业硕士推敲生,特意从事染整助剂的推敲与开荒

  【摘要】:先容了棉织物的抗皱繁荣史籍和近况以及存正在的少少题目,并对若何处理闭系题目举行了琢磨和

  棉纤维是一种史籍长远的纤维,它有良众良好的服用穿戴本能,如群众具有柔和、称心、透气、吸湿性好等特质,所以受到人们的青睐。不过棉织物也有肯定的舛误如弹性差、易起皱、易缩水、易受微生物的侵袭导致纤维霉变和脆损,正在穿戴和洗涤进程中容易起皱,不行连结平整的外观,必要通常熨烫,因而给人们的生计带来了良众的未便。近几年来跟着人们生计水准的提升,环保和康健认识的加强,人们越来越喜爱穿自然纤维做的衣服,为了抑制全棉打扮正在穿戴进程中的易起皱,洗后必要熨烫的缺陷,棉织物的抗皱摒挡已成为极其厉重的后摒挡加工工艺。目前所用的抗皱摒挡剂大部门都是2D树脂,不过经2D树脂摒挡后的织物正在操纵和储存进程中会开释出甲醛,风险人们的康健。跟着环保和康健认识的加强,人们越来越偏重棉织物上的甲醛题目,越来越众的转向无甲醛摒挡剂的推敲,因而古板的抗皱摒挡剂受到了很大的寻事[1]。

  自1926年英邦申请第一个织物防皱防缩摒挡专利至今己有泰半个世纪,时期阅历了织物免烫摒挡的几个阶段。

  早正在1928年,Foulds.R.P.等人就用水溶性尿醛、酚醛树脂处分棉织物以提升其抗皱本能。因为当时用的是热固性预缩树脂,不行进入纤维内部,凤凰平台只是重积正在纤维和纤维之间变成皮相树脂,因此手感很差[2]。最初只是操纵于粘胶纤维,到了20世纪40年代,合成了反映性树脂摒挡剂,如三聚氰胺/醛和环亚乙基脉/醛等,重要操纵于棉织物。因为防缩抗皱摒挡的重要目标是提升织物的干抗皱性,它固然能使衣服正在穿戴时不易起皱,但织物的湿态抗皱性并无清楚改革,经洗涤后存正在清楚的皱痕,仍需加以熨烫[3]。

  20世纪50~60年代,化学纤维疾捷繁荣,以平整、疾干、尺寸不乱、牢度好等所长疾捷攻陷了市集。自然纤维一度走入低谷,为了与化学纤维相抗衡,于是便进入了以改革和提升自然纤维织物的湿回弹性为重要特色的抗皱摒挡阶段,即其摒挡功效并不因洗涤而消散,织物正在穿戴和洗涤后仍具有优越的抗皱本能,不必要熨烫,这种摒挡称为洗可穿摒挡(Wash and Wear)。

  20世纪60年代中期,繁荣耐久压烫摒挡,即DP(Durable Press)摒挡或PP(Permanent Press)摒挡。一方面,织物的抗皱水准比洗可穿摒挡阶段又有所提升,即外观平整不起皱,尺寸不乱;另一方面,织物又有连结打扮样子和褶裥定形的用意,如裤线和裙褶连结褂讪。但因为纯棉织物处分后强力低落紧要,实践上这个功夫的耐久压烫摒挡重要操纵于涤棉混纺织物上。

  跟着抗皱性的提升和改革,棉织物的其他物理机器本能受到影响,如强力低落、不耐磨、手感和吸湿性也分歧水平的劣化等,因此到20世纪70年代,抗皱摒挡的一个重要倾向即是提升摒挡后织物的弹性和强力保存率。另一个繁荣的要点是节减织物甲醛的开释量,以节减对人体的刺激和风险,称为低甲醛摒挡或少甲醛摒挡。正在羟甲基类摒挡剂中操纵了甲醛行为原料,甲醛是一种刺激物,它对人的黏膜和皮肤有刺激性,可激励呼吸道炎症和皮肤炎。另一方面,甲醛是一种有毒物质,它对生物细胞的原生质无益,可与生物体内的卵白质联络,调换卵白质组织并将其凝集,惹起构制的病变,可以是一种致癌物。因为认识到甲醛对人体的风险,各邦纷纷出台闭系的律例或强制性法式,对产物的逛离甲醛含量做了厉刻的局限。鉴于此种情景,正在纺织品染整的坐蓐和推敲规模开荒了各样旨正在节减甲醛开释量的产物和工艺。

  20世纪80年从此,跟着处境维护和绿色生态海潮的日益飞腾,提出了从根底上清除甲醛的请求,无甲醛摒挡剂应运而生。众元羧酸类摒挡剂的闪现和繁荣是一个强大的打破,由于它从根底上调换了相沿近百年的醚化交联编制改为酯化交联编制。当然无甲醛摒挡剂早已有之,如环氧类树脂、含硫化合物、乙二醛类树脂等。就众元酸而言,也早正在60年代就有推敲,但正在社会上对甲醛的范围尚无厉刻的请求时,这些摒挡剂也没有开荒巨大的动力,加之自身还存正在的各式题目,因此不停没有变成天气。

  甲醛有毒已被公认,美邦工业卫生学家聚会(ACGIH)与职业和平和职业和平保健经管局(0SHA)乃至将其列为可致癌物质。日本、德邦和欧共体原则,直接接触皮肤的纺织品和婴小儿类纺织品的甲醛开释量应差别小于75 mg/kg和20 mg/kg(日基础则婴小打扮的甲醛开释量应检测不出。实践上,目前的仪器对20 mg/kg以下的甲醛尚难以确实测定,也能够为是检测不出);因此只要操纵无甲醛摒挡剂才可以彻底清除甲醛对身体的风险。

  BTCA固然抗张强力保存率较2D树脂略差、焙烘温度也较高,但性子不乱,耐久压烫摒挡DP等第可达4~5级。改革后的工艺可使耐撕破强力保存率较2D树脂高13%~26%,断裂强力保存率可高达23%以上,曲磨强度乃至高达1倍以上,处分后的纺织品白度、耐洗性、手感均可满意请求。其进一步开荒的要点是改革合成工艺、低重本钱、开荒复配手艺、推敲摒挡加工中催化剂次磷酸钠代替品或抑制次磷酸钠污染。

  采用复配手艺不但可低重逛离甲醛开释量、低重本钱,还可得到较好的归纳摒挡功效。普通会合物乳液均可节减2D树脂用量,改革强度、耐洗性和手感,但可以影响吸湿性。操纵功效较好的会合物乳液重要有聚氨酯、有机硅、聚乙烯、聚乙烯醇和羧甲基纤维素等。如聚氨酯可节减强度亏损,改革手感;有机硅可提升弹性和柔和性。二甲基二羟基乙烯脲(DMEDHEU)与2D树脂或羟基硅烷复配、聚氨酯与2D树脂等复配、有机硅与2D树脂复配,已有报道。此中,聚氨酯、有机硅、壳聚糖、丁烷四羧酸、会合物乳液的互配和复配手艺应着重推敲。

  现正在市集上所用的抗皱摒挡剂大部门都是2D树脂,不过经2D树脂摒挡后的织物正在操纵和储存过呈程中会开释出甲醛,风险人们的康健。跟着环保和康健认识的加强,人们越来越偏重棉织物上的甲醛题目,固然人们对N-羟甲基酰胺类树脂举行改性或通过参加甲醛捉拿剂来低重甲醛的开释量,但照样不行彻底地清除甲醛的开释,所认为了彻底清除抗皱摒挡后棉织物上的甲醛,良众推敲者起先推敲众元酸的无甲醛抗皱摒挡剂。

  正在众元酸中功效最好的是BTCA和柠檬酸(CA),它们告终了从本来的醚键交联到众元酸的酯键的交联。BTCA固然防皱功效极度好,能够与2D树脂相媲美,但其价值太贵,目前大方操纵还受范围[5]。柠檬酸行为众元酸防皱摒挡剂与其它众元酸比拟较其所长正在于价值低廉、毒性低、有用性也较好,但防皱功效不如BTCA好,由于柠檬酸含有三个羧基与织物交联而且交联水平低,柠檬酸上的羟基还可能阻拦羧基与纤维素羟基的交联。柠檬酸用正在织物摒挡后还存正在织物泛黄和耐水洗性差的舛误,重要照样因为柠檬酸上的羟基惹起的,因而邦外里对柠檬酸抗皱摒挡剂举行了深刻的推敲。

  因为柠檬酸形成的交联数目较少,因此交联水平较低,折皱回答角提升较少,耐洗性差,摒挡功效与BTCA又有肯定差异。有的推敲者以为:-羟基对酯化反映有晦气影响,遵守环配外面,凤凰平台假使第一个酯化反映爆发正在中央羧基上,第二个伶俐环配中央体就难以天生[6]。柠檬酸的抗皱才气不如四元酸(BTCA),最先是由于柠檬酸只要三个羧基,而BTCA有四个羧基。其次是由于遵守众元酸先脱水变成环酐然后再交联成酯的机理,当柠檬酸分子中两相邻的羧基变成环酐后,焦点的羧基或边上的羧基与纤维均可以酯化交联,而这种几率是一样的。如下图1-1所示,当焦点的羧基与纤维素上的羟基酯化交联后双方的羧基无法再接连变成酸酐,也即是无法

  再与纤维素酯化交联。因而,柠檬酸行为一个三元酸,只要一半的可以是与纤维交联,另一半可以只是接枝,因此柠檬酸的抗皱功效清楚不如四元酸。如图1-1所示柠檬酸与棉纤维的酯化反映。

  当中央的羧基与纤维素上的羟基酯化交联后,正在这种情景下柠檬酸不行接连形成酯交联,这也是导致其摒挡功效较差的一个厉重源由;其它,CA分子中含有-羟基,正在高温焙烘时,CA分化形成众种不饱和的含有共轭双键的羧酸,从而导致织物正在摒挡后容易泛黄。

  针对柠檬酸的特质,除了正在工艺要求上加以统制外,群众半通过参加增加剂来抑制柠檬酸酸摒挡后织物泛黄的题目,同时参加增加剂还能提升抗皱水准。目前操纵的增加剂有众羟基醇胺、硼酸、及其盐类、羟基酸等。

  三乙醇胺是柠檬酸摒挡中重要的抗御泛黄的增加剂。三乙醇胺通过分子中的羟基,与柠檬酸分子中的羟基相互联络变成醚键,从而关闭了CA中的羟基,抑低了它正在高温时分化脱水天生不饱和酸。固然三乙醇胺能提升织物的白度,不过三乙醇胺分子中的羟基也与纤维素抢夺CA中的羧基,形成柠檬酸与纤维素的酯化交联节减,所以会对柠檬酸的抗皱水准有肯定的晦气的影响。

  参加硼酸也能够节减柠檬酸摒挡后的泛黄水平。硼酸可与l,2-二醇组织变成络合物,从而把柠檬酸酸上的羟基拘束住,避免了脱水变成不饱和物,但同时因为羧基也被拘束住了,因而对柠檬酸的抗皱水准也有肯定的晦气影响。由于硼酸自身也显酸性,因此会加剧对纤维素的水解毁伤。

  聚乙二醇(PEG)对改革柠檬酸的白度和强力有很好的用意。分子质料为400~600的聚乙二醇可清楚抑低柠檬酸的泛黄,同时能够提升织物的断裂强力,这是由于它含有较众的羟基,能吸取较众的水分,更能膨胀纤维,提升纤维的柔韧性。

  处理柠檬酸亏损的要领又有增加此外众元酸。厉刻来说,这些酸不行算是增加剂,该当看作是众个酸的联合交联。参加BTCA有很好的功效,BTCA与柠檬酸中的羟基反映,获得一个更大的众元酸,如许延续反映的结果是获得一个具有更众羧基的产品,增添了与纤维的交联,提升了织物的抗皱性。

  壳聚糖自身也是一种抗皱剂,柠檬酸行为壳聚糖的溶剂和固着剂,与壳聚糖协同用意后,可用作织物的抗皱摒挡。壳聚糖与柠檬酸两者的协同效应,比壳聚糖和柠檬酸独立操纵的功效都有提升,并且具有优越的耐洗本能。

  参加少量的磷酸、亚磷酸等,可加快纤维素和柠檬酸间的氢离子催化酯化。由于遵守环状酸酐的交联外面,正在柠檬酸变成环酐后,会剩下一个羧基未被愚弄,而参加膦酸等举措能够提升酯化交联水平。

  为了抑制柠檬酸的舛误,除了将柠檬酸与各样能清除其羟基影响的化合物羼杂操纵外,还能够将柠檬酸举行改性。例如有人用氯乙酸改性柠檬酸,合成CCA产品,因为CCA分子中的羧甲基替代了柠檬酸中的羟基,所以织物泛黄形象比柠檬酸有较大改革。

  目前工业上普及操纵的防皱摒挡剂是以N羟甲基行为活性基团的酰胺-甲醛类,或称N-羟甲基酰胺类,此中操纵最众、功效最好的是2D树脂,经N-羟甲基酰胺类摒挡剂摒挡的织物正在运输、储存进程和穿戴操纵进程中会或众或少地开释出甲醛,会紧要影响人们的身心康健。目前群众半通过醚化和增加甲醛捉拿剂的举措来低重甲醛的开释量,但不行从根底上统统清除甲醛,要思从根底上彻底清除甲醛

  务必操纵无甲醛摒挡剂,正在无甲醛摒挡剂中推敲最众、最有繁荣出息的是众元酸摒挡剂。正在众元酸摒挡剂中功效最好的是BTCA,但BTCA价值太贵,范围了正在工业中大方操纵。柠檬酸行为众元酸防皱摒挡剂与其它众元酸比拟较其所长正在于价值低廉、毒性低、有用性也较好,但防皱功效不如BTCA,由于柠檬酸含有三个羧基与织物交联,因此与棉纤维素分子链的交联水平低而且柠檬酸上的羟基还可能阻拦羧基与纤维素羟基的交联。柠檬酸用正在织物摒挡后还存正在织物泛黄和耐水洗性差的舛误。

  因此假使可能提升柠檬酸正在棉织物上的抗皱功效,加倍是正在提升被摒挡织物的折皱回答角,低重被摒挡织物的泛黄水平和提升耐洗牢度等方面,柠檬酸行为无甲醛摒挡剂必定会有着更大的操纵价钱,对代替2D树脂低重抗皱摒挡本钱,维护处境和维护人们的康健有着很大的实践意旨。因此推敲改革柠檬酸的防皱功效必定会有极大的实践操纵价钱和操纵前景。

  目前正在环球绿色坐蓐海潮日益飞腾的趋向下,无甲醛摒挡是棉织物的防皱摒挡的繁荣趋向,假使可能进一步提升众元酸摒挡剂的的摒挡功效和低重摒挡剂的摒挡本钱,众元酸无甲醛摒挡剂必定会有着很更大的繁荣前景和操纵价钱。

  [2]王学杰,许炯.我邦纺织品免烫摒挡的推敲近况[J]纺织科学推敲,1999,(9):23-25

  [3]罗军.众元羧酸无醛抗皱摒挡剂推敲发展[J]化纤与纺织手艺,2004,(1):31-35

  [4]叶金鑫.棉织物用柠檬酸耐久压烫摒挡的泛黄题目[J]丝绸手艺,2006,(11):45-47

  [5]土安平,陈克宁.棉织物防皱摒挡的推敲和发展[J]染整手艺,2005,27(10):5-6

  [7]王蕾,陈克宁.众元羧酸防皱机理的琢磨[J]印染,2002.(9):24-26