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应用壳聚糖进行防皱免烫整理的探讨

来源:中国纺机网编辑部 发布时间:2013年10月18日

棉织物防皱整理属于化学整理,是靠整理剂来实现其目的的。现在常用的防皱免烫整理剂从环保性方面来看分为:有醛树脂、低甲醛树脂、超低甲醛树脂和无醛整理剂四类。前三类的生态指标或多或少不能令人满意,经整理的面料总会含有一定量的甲醛,但无醛整理剂的开发应用还不很广,目前世界上研究比较先进的是BTCA等,而它们不是一般的树脂,合成路线比较复杂,出产成本比较高,所以在国内甚至国际上使用都比较少。若能以壳聚糖作为防皱整理剂,甚或有免烫效果,则既能避免防皱整理的甲醛问题,又是原料易得、资源丰富、成本低廉的整理材料。因此本文探讨无毒无污染的壳聚糖的防皱整理性能,以期将壳聚糖作为无醛整理剂应用于防皱免烫整理。

壳聚糖是甲壳素的脱乙酰基产物,是甲壳素最基本、最重要的衍生物。甲壳素则是虾壳和蟹壳等动物外壳的主要成分,可广泛来源于水产工业产生的固体废弃物,是一类丰富廉价又无毒无害的天然生物资源。壳聚糖的分子结构与纤维素纤维相似,它们有很好的吸附和相容性。壳聚糖的羟基能形成众多的分子间氢键,成膜性强;当用一定的催化剂进行催化交联时,壳聚糖又能在纤维间产生共价交链,使其产生防皱免烫效果成为可能。天然壳聚糖的分子很大,不同分子量的壳聚糖的性质也有差异,因此要获得较好的防皱效果,应该将壳聚糖降解到一个适宜的程度。

1试验材料与仪器

1.1试验材料

织物:纯棉卡其

壳聚糖(青岛利中甲壳素公司);超低甲醛树脂PM-50、催化剂C-803(苏州联胜化学公司);NaH2PO4、MgCl2、醋酐、双氧水、冰乙酸(以上均为分析纯);渗透剂JFC(工业品);

1.2试验仪器

79-1型磁力加热搅拌仪(江苏金坛医疗仪器厂);

F&P MD定型烘干小样机(鹤山精湛染整设备有限公司);

MU504A型台式轧车(北京纺机机械有限公司);

YG541-4纺织折皱弹性仪(宁波纺织仪器厂);

YG033A织物撕裂仪(温州纺织仪器厂)

2试验方法

2.1壳聚糖整理

液的制备

2.1.1 H2O2法降解壳聚糖

将壳聚糖加入2%-5%的醋酸溶液,在磁力加热搅拌仪上边搅拌边逐滴加入2%-6%的H2O2进行降解。

2.1.2不同分子质量壳聚糖的制备

采用L9(34)正交试验进行不同条件的壳聚糖降解,制得不同分子质量的壳聚糖溶液[4]。

表1 H2O2法降解壳聚糖因素水平表

因素

H2O2浓度/%

反应温度/℃

反应时间/h

乙酸浓度/%

水平1

2

50

2

2.5

水平2

4

55

4

3.5

水平3

6

60

6

4.5

2.2整理工艺试验

工艺流程:配制整理液→二浸二轧(轧余率70%)→预烘(90℃×2.5min)→焙烘(150℃×3min)。

2.3整理织物的湿防皱性试验

工艺流程:配制整理液→二浸二轧(轧余率70%)→预烘(90℃×2.5min)→焙烘(150℃×3min)→皂洗(皂片2g/L,温度80℃,时间10min)→水洗→熨干。

2.4性能测试

2.4.1折皱回复角

按GB3819-83用YG541-A织物折皱弹性仪来测定。

2.4.2撕破强力保留率

按GB3918-83用YG033A织物撕裂仪测定。

强力保留率计算:TS,%=(TS后/TS前)*100%

式中:TS-撕破强力保留率;TS后-试样整理后的撕破强力;TS前-试样整理前的撕破强力。

3结果与讨论

3.1不同整理剂性能对比

表2工作液配方

试样组号I

超低甲醛树脂g/l

壳聚糖g/l

Mgcl2g/l

JFCg/l

C-803g/l

pH值

1

100




15

5

2


5




5-6

3


5

50

10


5-6

表3不同整理剂整理的抗皱性能对比

试样折皱回复角/°(T+W)

原布125

I-1 154

I-2 130

I-3 145

注:折皱恢复角的测试结果都是五块样平均后的数据,后面也均如此。

由表3知:壳聚糖和超低甲醛树脂都能提高原布的折皱回复角,具有一定的抗皱性能。I-1超低甲醛树脂整理织物的折皱回复角虽稍大,但布面容易泛黄;I-2壳聚糖整理的布样,颜色与原布变化不大,回复角比原布有提高,当整

理液中加入催化剂Mgcl2和渗透剂JFC后,即I-3的折皱回复角明显提高。由此可知,壳聚糖进行防皱整理时,应该使用催化剂等添加剂,这与它的作用机理是相符的。

3.2不同添加剂比较

表4工作液配方

试样组II

壳聚糖(0.5%)/ml

Mgcl2/g

NaH2PO4/g

醋酐/g

JFC/g

1

200

10



2

2

200


10


2

3

200



10

2

表5不同添加剂性能测试结果

试样

折皱回复角/°

(T+W)

原布

125

II-1

140

II-2

156

II-3

135

由表5可知:壳聚糖整理在使用了催化剂后都能使折皱回复角增大,其中提高幅度最大的是II-2,由此认为,壳聚糖进行防皱整理时,选择合适的催化剂,对抗皱性能的提高影响是较大的,NaH2PO4催化的效果最好,故选择NaH2PO4为壳聚糖整理工艺用催化剂。

3.3催化剂用量的影响

表6催化剂用量对整理性能的测试结果

催化剂NaH2PO4(g/l)

渗透剂JFC

(g/l)

折皱回复角/°

(T+W)

25

5

150

50

10

156

75

15

145


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