柠檬酸抗皱整理对真丝织物耐洗性的影响-纺织技术中心

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柠檬酸抗皱整理对真丝织物耐洗性的影响

来源：中国纺机网编辑部　发布时间：2013年09月25日

丝绸因其柔和的光泽、优良的吸湿性、优异的悬垂性、优雅的外观和优良的舒适性，成为最受人们青睐的高品质纺织原料之一。遗憾的是真丝织物湿弹性低，在家庭洗涤时或在湿态时容易产生折皱，造成使用过程中的诸多不便。真丝织物湿弹性低是纤维结构决定的。丝蛋白与羊毛角蛋白不同，丝蛋白中没有胱氨酸残基，蛋白质分子之间没有化学交联。当纤维吸收水分并膨化时，赋予纤维高度干折皱回复性的聚合物之间的盐键被破坏，没有了在水中不容易被破坏的化学交联，使真丝织物的湿态抗皱性很差。如果在丝纤维结构中引入化学交联，则可以限制丝纤维分子链在水中的相对运动，因而可提高真丝的湿弹性。国内外纺织界进行了许多提高真丝织物抗皱性的研究[l-6]。随着国际范围内对环保的日益重视，用无甲醛整理剂对真丝织物进行抗皱整理，已成为研究的重点。目前研究较多的是用多元羧酸作交联剂，含磷酸的碱金属盐类作催化剂整理织物。最近有关用多元羧酸作交联剂和含磷酸的碱金属盐类作催化剂对棉织物进行非甲醛抗皱整理的研究表明，整理后的棉织物具有耐洗性极好的抗皱(DP)性，其中最有效的交联剂是1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)，最好的催化剂是次磷酸钠。经BTCA整理后的织物可获得满意的弹性、白度、耐洗性、强力保留值和良好的手感等。但由于BTCA的价格昂贵，它的推广受到限制。人们考虑到用价格与二羟甲基二羟基乙烯脉树脂(DMDHEU)相近的柠檬酸(CA)来代替四元羧酸。目前棉织物用CA进行非甲醛DP整理获得了极大的成功，这引导人们用CA对丝织物进行非甲醛DP整理。本文研究了真丝织物用CA进行抗皱整理其耐洗性能的变化。

1实验

1·1实验材料

织物:100%染色真丝双绉。

试剂:1,2,3,4-丁烷四竣酸(BTCA)、柠檬酸(CA)、次磷酸钠、甲酸、三乙醇胺(TEA)、柔软剂808、渗透剂WC

1·2设备与仪器

SD均匀轧车、HH-S恒温水浴锅、LLY-OlB电脑控制硬挺度

仪、YG-541织物折皱弹性仪、YG-026-2500织物强力仪、D0-101-B电热鼓风干燥箱

1·3整理工艺

处方:"w/w"(对整理浴质量分数，%)；CA:O-10.5;次磷酸钠:0-9;甲酸:0-8;三乙醇胺:0-6;柔软剂808:0.5ml;渗透剂JFC:5滴

工艺流程:浸轧整理液(二浸二轧，轧余率90%)→预烘(85℃，3min)→焙烘(150-190℃，1-4min)→水洗(5O℃，2次)→烘干(85℃，3min)。

1·4性能测试

(1)折皱回复角按GB3819-83标准在YG-541织物折皱弹性仪上测定。

(2)耐洗性能:将试样放入含洗涤剂5g/L(浴比1:50)的溶液中，于5O℃洗涤5min，然后用清水冲洗干净，甩干为一次，反复洗涤一定次数后，在85℃条件下烘干，在大气中放置24h后测定织物性能。

2结果与讨论

2·1抗皱整理机理[7]

BTCA等多元羧酸与纤维大分子依靠酯键交联。一般认为酯化反应分两步进行:

第一步:多元羧酸在高温焙烘条件下，两个相邻羧基脱水成酐。要求处理的多元羧酸两个相邻的羧酸在主链的同侧，以便脱水时易于形成环酐。如果两个羧基在主链的两侧，就不能生成环酐，难以同纤维大分子发生酯化反应。催化剂可以促进环酐的形成。

第二步:酸酐进一步与纤维大分子上的羟基反应生成酯。由于环酐的活性较高，与纤维大分子上的羟基易发生酯化反应。酸酐和醇或纤维大分子上的羟基的酯化反应，常以弱碱为催化剂。磷酸盐是弱碱性物质，本身又有催化作用，因此多元羧酸和纤维大分子的酯化反应常以磷酸盐类作催化剂。

2·2 CA用量对耐洗性能的影响

注:①未处理(W+T)/(°):干急:138干缓:205湿缓:l87

②次磷酸钠:5.5%，甲酸:8%，三乙醇胺:4%，柔软剂808:0.5ml，渗透剂JFC:5滴;焙烘条件:170℃，2min。

从表1可看出，CA用量对真丝织物折皱回复角的影响较

大。CA的用量为7%时，真丝织物的干、湿折皱回复角最大，洗涤性能最好。真丝织物水洗5次后的干、湿回复角下降最为明显;水洗10次、20次后的干、湿回复角下降程度相对较小。当CA的用量低于7%时，折皱回复角随CA用量的增加而增加。这是由于蚕丝聚合物分子链之间的交联程度随CA浓度的增加而增加。但是，当CA浓度太高时，整理剂与纤维之间

的反应太剧烈，以致于在织物表面形成一层较厚的整理层，从而降低了织物的回弹性，所以当CA的用量为10.5%时，干、湿折皱回复角都有所下降。

整理剂和纤维分子产生的共价交联使纤维受外力作用后均匀分配外应力的能力下降，造成应力集中，大分子链更易断裂，所以真丝织物经CA整理后，抗皱性提高，但强力有所下降，综合考虑真丝织物的耐洗性、抗皱性及强力较合适的CA用量是7%。

2·3次磷酸钠的用量对耐洗性的影响

注:①未处理(W+T)/（°）:干急138干缓205湿缓187

②CA:7%，甲酸:7.5%，三乙醇胺:4%，柔软剂808:0.5ml、渗透剂JFC:5滴;焙烘条件170℃3min

从表2可看出，随着催化剂用量的增加，真丝织物的干、湿折皱回复角逐渐增加，其中湿回复角增加较多，耐洗性逐渐下降，这是因为在干态下，真丝织物较高的折皱回复角主要来自于蛋白分子间大量的氢键、盐式键等分子间力。当CA和蛋白分子发生交联反应后，必然会使原来的分子间遭受破坏，大分子抵抗因外力作用时分子间发生相对滑移的能力下降，所以干折皱回复角增加较少。只有当交联达到某种程度后，其折皱回复性才能达到最大。湿态时，未整理织物纤维大分子间的氢键和盐式键均遭到破坏，抗皱性很差，但经过交联后，由于交联化学键的存在，阻止了分子间的相对滑移，故比未处理织物的抗皱性要好。因为真丝织物不耐碱，催化剂偏碱性，在碱性条件下，肽键发生一定程度的水解，造成纤维强力有所下降，手感变硬，综合考虑织物的干、湿折皱回复角、耐洗性、强力及手

感，较适宜的催化剂用量是6%。

2·4甲酸用量对耐洗性能的影响

注:①未处理(W+T)/（°）:干急138干缓205湿缓187

②CA:7%，次磷酸钠:6%，三乙醇胺:3%，柔软剂808 0.5ml、渗透剂JFC:5滴;焙烘条件170℃，2min。

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