摘要:丝素与壳聚糖复配,制取其不同壳聚糖浓度的溶液,将褪过浆的纯棉布放到不同浓度的溶液中,对处理过的织物的拉伸、折皱、白度性能进行测试。结果表明,丝素/壳聚糖复配,丝素浓度调至1.63%、壳聚糖浓度为0.035%时,整理后棉织物抗皱性能最好。
前言
人们经常用的天然纤维—棉,其内在结构决定外在特点。棉纤维主要由纤维素大分子组成,含有大量的亲水性基团。使得棉织物在染整过程中,纤维大量吸水而膨胀,受到外力极易变形,从而造成缩水现象。且纤维素大分子链是一种刚性链,这就造成了棉纤维形变困难,产生形变后也不容易恢复,故弹性差,抗皱性差。因此,棉织物的抗皱整理成为我们现在研究的焦点。
长期以来,棉织物的抗皱整理使用的是醛(酰)胺缩合树脂,以2D 树脂应用最多,2D树脂抗皱整理降低织物断裂强度约为4%,同时还降低撕破强度和耐磨性,手感也会变差,泛黄;抗皱整理的织物释放甲醛的问题越来越引起了人们的重视。
随着国内外绿色环保意识的不断增强,无甲醛防皱整理已成为发展趋势。目前,我们研究水溶性生物蛋白—丝素,成膜性强、与纤维素化学结构相似、有很好的吸附和相溶性的壳聚糖。二者进行复配得到的整理液对棉织物具有很好的防皱效果,并且棉织物的其它良好性能不受影响。
1. 试验部分
1.1 试验材料
原料:30cm×15cm 纯棉织物、蚕茧
化学试剂:氢氧化钠、蒸馏水、氯化钙、壳聚糖、冰醋酸、盐酸、氯化镁、戊二醛等。
1.2 实验仪器
Instron 强力机、FAST 织物风格仪、用Data Color 测色配色仪测试织物白度、电热恒温干燥箱。
1.3 整理剂制备
(1)蚕丝脱胶、溶解
一定量的蚕丝在100℃,0.5%的Na2CO3 溶液中脱胶3 次,每次30 分钟,用热自来水冲洗3 次,然后50℃烘干、剪碎。脱胶后的丝素在CaCl2:C2H5OH:H2O=1:2:8(摩尔比),浴比1:10,在水浴锅75℃条件下搅拌溶解2 小时,然后过滤去除不溶物,得到丝素粗溶液。
(2)丝素粗溶液透析
利用截留分子量10000 以上的透析袋透析,先用流动的自来水透析48 小时,再用蒸馏水透析6 个小时,每2 小时换一次水。风干得纯丝素溶液,重量法测试其浓度。用两个小烧杯分别量取30-40ml 的溶液放在烘箱里面,水分完全蒸发掉,称其重量,得出浓度(多测几组数据,直到数值变化不大为止)。
(3)丝素降解
将所制丝素浓度调至1.63%,每130ml 丝素溶液添加3.5mlHCl,HCl 溶液浓度为3mol/L,在水浴锅中70℃条件下水解120 分钟,然后用浓度为3mol/L 的NaOH 溶液滴定至中性。
(4)丝素/壳聚糖制备
取上面制备好的溶液,再搅拌5 小时,在搅拌结束前10min 加入4.8ml 的戊二醛,最后5min加入0.17g 的MgCl2。将降解的丝素溶液倒入烧杯中,再滴加占溶液含量为3.5%的冰醋酸,最后边搅拌边放壳聚糖,壳聚糖浓度分别为0.01%,0.015%,0.025%,0.035%,0.05%,0.1%,0.15%,0.25%,0.5%。
1.4 丝素/壳聚糖对棉织物整理
将纯棉织物试样分别放入不同壳聚糖浓度的丝素/壳聚糖溶液中,浸泡2h,每15min 挤压一次。先80℃温度下预烘5min ,再120℃烘3 min , 然后沸水将其煮沸15min,水洗,最后60℃烘干。
2. 性能测试
2.1 织物拉伸性能测试
用Instron 强力机测试织物的断裂强度、伸长率、断裂时间等。
测试条件:拉伸速度100mm/min,夹距10mm,织物试样规格20cm×5cm。
2.2 织物折皱性能测试
用FAST 织物风格仪测试织物的抗弯刚度、折皱回复角。
测试条件:先将试样熨烫平整,再将试样折叠放在固定压力下压5min,然后取出测试,每个样品取10 个试样,取平均值,试样规格2cm×2cm。
2.3 织物白度测试
用DataColor 测色配色仪测试织物白度。将织物折叠8 层测试,测试4 次,取平均值。
2.4 织物吸湿性能测试
用101-0 电热恒温干燥箱测碱处理麻的回潮率。计算公式如下: