长期以来,棉织物的防皱整理剂主要使用N-羟甲基化合物,但存在甲醛释放的问题。多元羧酸作为一种无甲醛防皱整理剂,已受到普遍关注。其中,柠檬酸作为一种多元酸防皱整理剂,与其它多元酸相比,因其价格低廉、毒性低等优点受到人们的广泛关注。但是柠檬酸的缺点是整理后织物的折皱回复角与2D树脂相比较小,而且在焙烘后织物泛黄比较严重,这些缺点限制了柠檬酸在棉织物防皱整理中广泛应用[1-3]。
乙二醛也是一种无甲醛整理剂,能够提高棉织物的折皱回复角,但是低浓度的乙二醛会对棉织物造成很大的强力损失,并且价格比较高[5-10]。但乙二醛的醛基比较活泼,在一定的条件下可以与柠檬酸上的羟基发生反应,产生新的交联剂用于防皱整理。这样不但能够降低柠檬酸上的羟基在焙烘时引起的泛黄程度,还可以大幅度提高织物的折皱回复角。
本实验拟讨论乙二醛-柠檬酸作为混合交联剂对棉织物进行防皱整理。分析了多种因素对棉织物防皱整理工艺及其他性能的影响,并测试织物的耐洗性能。
1试验
1-1材料、药品及仪器
材料:经退煮漂的斜纹棉机织物,规格为50tex×62.5tex,500根/dm×240根/dm
药品:柠檬酸、乙二醛、硝酸钠、次亚磷酸钠、氯化镁(MgCl2·6H20),均为分析纯;JFC(工业级)。
仪器:ZBD型白度仪,YG026A型电子织物强力机,YG(B)54lD-I型全自动数字式织物折皱弹性仪。
1-2实验方法
1-2-1反应机理
乙二醛的两个醛基是个强极性基团,碳显较强的正电性,因而易与亲核试剂反应,而柠檬酸中羟基上的氧具有孤对电子,有较强的亲核性,氧以及孤对电子进攻羰基碳形成半缩醛,或进一步反应形成缩醛。这样柠檬酸上的羟基与乙二醛反应会形成一种新的交联剂。
1-2-2柠檬酸-乙二醛整理剂的制备
分别称取一定质量的柠檬酸与乙二醛(柠檬酸与乙二醛的摩尔比为4:1),置于50℃的恒温水浴锅中,进行4h
1-2-3工艺流程
浸轧工作[自制的柠檬酸-乙二醛无甲醛整理剂(41.9%),硝酸钠0~4g/L]→浸轧(二浸二轧,轧余率80%)→预烘(100℃,3min)→焙烘。
1-3测试方法
断裂强力:按GB/T3923.1-1997法测试:折皱回复角(T+W):按CB/T3819—1997法测试;白度:采用白度仪测试。
2结果与讨论
2-1催化剂的选择
表1不同催化剂对整理织物性能的影响
试验编号 | 催化剂名称 | 回复角(°) | 白度 | 强力/N | 强力保留率% |
1 | 硝酸钠 | 208 | 78.4 | 834 | 58 |
2 | 次亚磷酸钠 | 199 | 59.2 | 904 | 63 |
3 | 氯化镁 | 205 | 72.8 | 36.5 | 26 |
4 | 柠檬酸钠 | 190 | 79.0 | 914 | 64 |
5 | 多聚磷酸钠 | 182 | 77.3 | 949 | 67 |
注:交联剂用量为6%、JFC0.2%、焙烘温度为160℃、焙烘时间为90s
由表1可以看出,使用次亚磷酸钠整理后织物的强力保留率较高,但是白度较差。次亚磷酸钠的价格较高,而且作为含磷催化剂,对环境是有污染的,因此不考虑使用次亚磷酸钠作为催化剂。使用氯化镁后织物的折皱回复角较高,但是强力损失严重,仅剩26%,故不可使用。使用柠檬酸钠和多聚磷酸钠时,整理后织物的强力保留率和白度均较好,但是回复角太低,无法达到理想的防皱效果,所以也不能采用。使用硝酸钠时,强力保留率稍低,但是整理后织物的防皱效果和白度均较好。所以采用硝酸钠作为整理剂的催化剂。