1前言
甲壳素是自然界除蛋白质外数量最大的含氮天然有机高分子物,全球每年生物合成量约为100多亿吨,产量仅次于纤维素。作为甲壳素衍生物之一的壳聚糖,资源丰富,可生物降解,吸收性能好,安全无毒,因此对其应用研究十分活跃[1-5]。近几年来,已不少利用壳聚糖及其衍生物作为纺织染整助剂的报道[6-15]。本课题研究了壳聚糖(CTA)及丁烷四羧酸(BTCA)对棉织物的整理工艺,以期开发绿色抗菌免烫多功能棉纺织品。
2试验与结果
2·1试验材料及药品、仪器
试验材料及药品织物采用经退浆、煮练、漂白后的21/2l60×50纯棉布(青岛装饰布总厂);壳聚糖(脱乙酰度85%左右,分子量约8-10万,青岛海汇生物工程有限公司),壳聚糖醋酸溶液(1%)粘度为120×10-3Pa·s(20℃);丁烷四羧酸(BTCA工业品);磷酸二氢钠(化学纯);次亚磷酸钠(化学纯);氯化镁(化学纯);润湿剂JFC(工业品)等。
试验及测试仪器试验小轧车,烘箱,LFY-l织物折皱回复测试仪,撕破强力测试仪等。
2·2测试标准及方法
织物折皱回复角、撕破强力及抑菌性能分别按:TM66-1998、GB3919-83和AATCC100-1999标准进行测试。
2·3试验与结果
2·3·1壳聚糖整理
(1)壳聚糖浓度对整理效果的影响
用3%的醋酸溶解壳聚糖配制成1%的壳聚糖溶液,分别取不同浓度的壳聚糖,溶液配制成整理液,整理液中同时加入MgCl2lOg/L,JFC2g/L。
工艺流程:浸轧(二浸二轧,轧余率100%)→预烘(8O℃×5min)→焙烘(160℃×3min)
试验结果见表1。
表1壳聚糖浓度对整理效果的影响
序号 | 壳聚糖浓度(%) | 折皱回复角(°) | 撕破强力(gf) | |||
经 | 纬 | 经+纬 | 经 | 纬 | ||
1 | 0 | 78 | 90 | 168 | 1562 | l680 |
2 | 0.05 | 105 | l12 | 217 | l526 | 1450 |
3 | 0.10 | 86 | 98 | 184 | 1690 | 1664 |
4 | 0.50 | 115 | 118 | 233 | 1380 | 1348 |
5 | 1. | 89 | 88 | 177 | 1784 | 1672 |
由表1可以看出,壳聚糖处理棉织物对织物的折皱回复性有一定改善,但作用不是很强。不同浓度壳聚糖溶液的处理结果变化不大。4#、5#整理织物的手感较硬,2#手感较好,且折皱回复性较好。
(2)催化剂对整理效果的影响
0.05%壳聚糖溶液分别加入10g/L的MgCl2和NaH2PO4作催化剂,其他条件同(1),试验结果见表2。
表2催化剂对整理效果的影响
催化剂 | 催化剂浓度 (%) | 折皱回复角(°) | 撕破强力(gf) | |||
经 | 纬 | 经+纬 | 经 | 纬 | ||
MgCl2 | 10 | 103 | 111 | 214 | 1530 | 1450 |
NaH2PO4 | 10 | 69 | 70 | 139 | 1732 | 1692 |
由表2可以看出,催化剂MgCl2的效果好于NaH2PO4。
(3)催化剂浓度对整理效果的影响
选择壳聚糖浓度0.05%,选取不同浓度的MgCl2作催化剂,工艺流程同(1),试验结果见表3。
表3催化剂浓度对整理效果的影响
序号 | MgCl2(%) | 折皱回复角(°) | 撕破强力(gf) | |||
经 | 纬 | 经+纬 | 经 | 纬 | ||
1 | 5 | 98 | 101 | 199 | 1665 | 1603 |
2 | 10 | 105 | 112 | 217 | 1526 | 1450 |
3 | 20 | 100 | 105 | 1100 | 1132 | |
4 | 40 | 104 | 108 | 212 | 1115 | 1142 |
由表3可以看出,催化剂浓度不同,对织物折皱回复性有影响,2#织物的折皱回复性较佳。
(4)焙烘温度和时间对整理效果的影响
0.05%壳聚糖溶液、10g/LMgCl2作催化剂,浸轧后在80℃下预烘5min,再分别在l60℃下焙烘3min、180℃下焙烘40s试验结果见表4。
表4焙烘温度和时间的影响
焙烘温度(℃) | 焙烘时间(s) | 折皱回复角(°) | 撕破强力(gf) | |||
经 | 纬 | 经+纬 | 经 | 纬 | ||
160 | 180 | 105 | 112 | 217 | 1526 | 1450 |
180 | 40 | 113 | 117 | 230 | 1130 | 1117 |
由表4可以看出,180℃焙烘40s所得到的织物性能比l60℃焙烘180s好一些,温度较高,织物的折皱回复性虽有所提高,强力损伤也较大。
试验表明,织物经0.05%壳聚糖处理,用