整理液中不加次亚磷酸钠只加二氧化钛时(编号A),整理后织物的防皱效果相当差,说明二氧化钛不能单独作为防皱整理的催化剂。加入二氧化钛后织物的白度有所提高。随着次亚磷酸钠浓度增加,整理织物的折皱回复角及断裂强力保留率提高,当其浓度为6%时,折皱回复角达到最大值,之后下降。这是因为在焙烘中次亚磷酸钠能释放出碱性物质,以中和多元羧酸高温时释放的酸,减轻了对织物的损伤。同时,次亚磷酸钠在高温下能促进多元羧酸的相邻羧基脱水成酐,利于柠檬酸与纤维素分子上羟基的酯化反应,从而使整理织物的防皱性能提高。次亚磷酸钠浓度对白度的影响不大。二氧化钛的浓度增加有利于提高织物的断裂强力保留率,但浓度过大时,整理后织物的防皱效果下降。原因可能是过多的二氧化钛进入到纤维分子的无定形区,促进了交联发生后新形成的化学键断裂,使大分子回复到交联前的位置,降低了折皱恢复性。综合考虑选用6%的次亚磷酸钠和0.5%的二氧化钛配比为宜。
2.1.3 焙烘温度对织物性能的影响
柠檬酸12%,三乙醇胺4%,次亚磷酸钠6%,二氧化钛0.5%,配制整理液并对织物进行整理,二浸二轧,80℃烘干3 min,焙烘时问120 s,改变焙烘温度,测定整理棉织物的性能
随着焙烘温度的升高,织物的白度和折皱回复角先升高后降低,断裂强力保留率逐渐下降。这是因为焙烘温度越高,相邻羧酸越易脱水形成酸酐,与纤维素分子上羟基发生酯化反应的程度越高,使织物的防皱性得以提高。如前所述,由于柠檬酸呈酸性,高温下与纤维交联的同时,也会导致纤维发生脆化,且部分柠檬酸会失水生成乌头酸,或脱去二氧化碳分予和水生成衣康酸,乌头酸和衣康酸又会进一步反应成糠酸。这三种酸分子内均含有双键,受高温作用,会引起织物泛黄,故焙烘温度愈高,织物强力损失愈大,白度越差。综合各项性能,焙烘温度以170℃较适宜。2.1.4 焙烘时间对织物性能的影响
柠檬酸12%,三乙醇胺4%,次亚磷酸钠6%,二氧化钛0.5%,配制整理液并对织物进行整理,二浸二轧,80℃下烘3 min,170℃焙烘60~180 s,测定整理棉织物的性能
随着焙烘时问的延长,断裂强力下降,白度先升高,当焙烘时间超过120 s后下降明显。整理棉织物的折皱回复角不断增加。这是因为适当的焙烘时间有利于整理剂充分渗透到纤维内部进行,提高多元羧酸与纤维素大分子之间的交联程度,从而提高棉织物的防皱性能。但焙烘时间过长可能会导致棉纤维变脆,织物损伤较大,导致织物的断裂强力下降,白度下降严重。综合考虑,焙烘时间以120 s比较合适。
2.2 紫外线处理工艺对织物性能的影响
柠檬酸12%,三乙醇胺4%,次亚磷酸钠6%,二氧化钛O.5%,织物二浸二轧,80℃烘干3 min,距离紫外灯管0.5 m改变照射时问,随后于170℃焙烘120s。
紫外线照射时间增加,整理棉织物的白度缓慢增加,断裂强力逐渐变小,折皱回复角则在照射超过10 min后变化较小。这可能是由于在紫外线作用下二氧化钛产生过氧化阴离子(·02-)和羟基原子团(·0H)越多,整理效果越好,10 min反应已基本完全。选用紫外线照射10min为宜。
2.3 整理棉织物的耐洗性能
根据前述试验结果,选定柠檬酸12%,三乙醇胺4%,次亚磷酸钠6%,二氧化钛O.5%,配制整理液,将样品1和样品2均进行二浸二轧,轧余率100%,80℃烘干3 min。样品1不经紫外线照射处理直接进行170℃焙烘120 s,样品2在距离紫外线灯50 cm处照射10 min后再经170℃焙烘120 s。对比整理织物的耐洗性能,结果见表2。
可以看出,与未经处理的试样相比,整理后棉织物缓弹折皱回复角达到220.8°,白度达93.2,随着洗涤次数的增加,整理棉织物的折皱回复角下降,白度下降。经紫外线处理后的样品在洗涤20次后仍具有较高的白度和中等的折皱回复性能。
表2 防皱整理后棉织物的耐洗性能
白度 |
回复角/° |
|||||
急弹 |
缓弹 |
|||||
1# |
2# |
1# |
2# |
1# |
2# |
|
未洗涤 |
90.2 |
93.2 |
192.6 |
211.3 |
198.6 |
220.8 |
洗5次 |
88.6 |
90.1 |
178.4 |
185.7 |
186.5 |
191.3 |
洗10次 |
86.3 |
89.2 |
160.3 |
173.1 |
166.4 |
179.6 |
洗20次 |
85.2 |
88.5 |
151.7 |
160.0 |
157.2 |
165.4 |
原样 |
84.7 |
132.0 |
162.0 |
3结论
(1)用柠檬酸和纳米二氧化钛、次亚磷酸钠等催化剂对棉织物进行防皱整理,整理后织物的折皱回复角有很大提高,白度和断裂强力保留率较高。
(2)棉织物用柠檬酸、纳米二氧化钛、次亚磷酸钠防皱整理工艺中,经过适当的紫外线处理后再焙烘,织物的白度、折皱恢复性、断裂强力保留等指标均较好,并具有一定的耐洗性。
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