1.天然整理剂

许多天然高聚物具有特殊的结构及生物活性，且大部分无毒性作用并可被自然降解，将其改性，使之成为新型的织物后整理助剂，将是今后绿色织物整理助剂的发展趋势。

天然功能整理剂的种类大体可分为动物和植物两类。在动物类中，甲壳质和脱乙酰壳聚糖的后加工正受到人们的关注。此外，胶原、丝素粉、透明质酸、三十六碳烯（角鲨烯）正被用于对纤维衣料柔软、皮肤保温和保持水分的功能中；植物类功能整理剂包括艾蒿、芦荟、蕺菜、甘草等。

这类天然高聚物本身大多为β-1，4-糖二苷结合形成的多糖类化合物，其主链上一般含有大量的羟基、缩酮基、羧基、氨基等活性基团。这些活性基团既能够进行醚化、羧甲基化、烷基化、酰化、磺化等反应，又能与纤维织物表面的活性基团进行交联反应，并能产生较强的氢键作用，从而在织物表面形成能赋予织物一定功能性的高分子膜。

（1）壳聚糖。壳聚糖极易溶于水，处理织物时用量极少，且浸轧液可反复使用，工艺简单易行，只需轧—烘即可。用于织物的后整理时，除可以保持棉织品的吸水、透气性外，还具有防缩和挺括功能。

用蟹虾外壳（甲壳质）脱乙烯后成为脱乙烯多糖，制成的整理剂可用于织物的抗菌防臭和保湿整理，国内也有用作涂料印花成膜剂、壳聚糖抗菌防霉产品等。利用壳聚糖纤维还可制成具有远红外热敏性能的服装。

（2）角鲨烯。角鲨烯为一种脂质，可从鲨鱼肝脏中提取，含有与人体肌肤亲和性高的物质，可用作织物天然功能性整理剂。整理后的织物安全舒适，并具有良好的润湿性、柔软性和保湿性。

（3）丝胶素。从天然蚕丝精练液中回收、精制提取的丝胶素可对织物进行柔软舒适整理，丝胶素含有大量的氨基酸。丝氨酸含量最高，约占1/3，天冬氨酸和谷氨酸均在10%以上，具有良好的保湿性，用其整理后的织物柔软舒适，穿着时可使肌肤润滑。

2.合成环保型整理剂

（1）柔软剂。德国规定用作纺织柔软剂的表面活性剂原料，最高容许排放度：阳离子表面活性剂6.5～8.5mg/L；非离子表面活性剂＜100mg/L；阴离子表面活性剂8.5～43.7mg/L。

可研究、开发、应用以脂肪酸及其衍生物为原料的柔软剂，如用谷氨酸或天冬氨酸与C12～C14脂肪醇经酯化、叔胺化、季铵化生成双酯季铵盐，对各种纤维的柔软效果等同于双十八烷基二甲基季铵盐，具有优良的吸水性和抗静电性能，而且有良好的生物降解性，几乎不产生污染问题。

新一代绿色柔软剂产品还有酰胺乙基咪唑啉、脂肪酸三乙醇胺季铵盐、烷基咪唑啉脂肪酸酯季铵盐、二甲基丙二醇胺季铵盐、甲基二乙醇胺季铵盐、卵磷酯型季铵盐类等。利用上述原料可制成固状或液状柔软剂，如阴离子柔软剂ZF-SS、弱阳离子柔软剂ZF-M。德国CHT.R.Breitlich公司的Tubingal B也是很好的柔软剂。

新型氨基有机硅柔软剂。氨基有机硅柔软剂具有优异而持久的柔软度和平滑性能，是目前较为理想的柔软剂，但其吸水性差，已有多种改性氨基硅柔软剂生产。另外，通过复配聚氨酯类预聚物制得的新品种，是在有机硅分子链上引入能自乳化成微乳液的基团，既有有机硅的柔软性、爽滑性，又有聚氨酯类预聚物的丰满感、柔软回弹感和高吸水性。

运用生物降解理论，在柔软剂的烷基链与阳离子氮原子上至少含有一个酯基或酰胺基等弱键，这些弱键在水处理过程中易于分解为脂肪酸和阳离子代谢物。日本明成公司开发“可食用”柔软剂，安全性高，容易分解，其原料是蔗糖脂肪酸酯，对皮肤无刺激性。

天然甜菜碱即三甲基胺乙内酯[（CH3）3N+CHCOO-]，存在于许多植物中。甜菜碱表面活性剂是甜菜碱的同系物，其性能温和，对皮肤、眼睛的刺激小，易于生化降解，并具有良好的洗涤、增稠、稳泡等作用。三乙醇胺脂肪酸酯甜菜碱两性柔软剂，分子中既含有与调理性有关的长疏水基和亲水基，又含有稳定性较差的弱键（酯键），易于被微生物分解。

（2）树脂整理剂。

①低甲醛无甲醛树脂整理剂。

a.使用甲醛捕集剂和将树脂初缩体分子中的羟甲基、羟基进行醚化改性，如含有氨基的化合物易与甲醛反应，这种化合物都可以用作甲醛捕集剂。其中碳酰肼（H2NHNCONHNH2），商品名捕醛剂CH、Finetex FC、GU-72（日本油墨）是效果最好的甲醛捕集剂，加入2D树脂整理液中后，游离甲醛由1044mg/kg降至243mg/kg。Hoechst公司的Arkofix NDS是多元醇醚化的2D树脂，初缩体内加入碳酰肼，其释放甲醛及游离甲醛量都很低。

b. DMDHEU（2D树脂）醚化改性物。通过醚化反应改性制得低甲醛树脂整理剂，最主要的有DMDHEU的甲醚化、乙醚化和多元醇醚化改性。用醇将羟甲基或羟基醚化后整理的织物与对应的未醚化整理的织物相比，游离甲醛很少（75～100mg/kg）。由于醚化改性后反应速率大大降低，可以获得耐水解的树脂整理剂和树脂整理织物。另外，对于反应性很低的树脂整理剂，可以采用高效催化剂来获得树脂整理必要的反应速率。

BASF公司的系列产品Fixapret NF,COC、COF、CL、CNR；日本油墨公司的Beckamine NFS，住友公司的Sumitex Resin系列产品EX-309、NS-19、NS-11、NF-500K、NF-113spe；Ciba-Geigy公司的Knittex FF、FPM、FRCT Conc.；Hoechst公司的系列产品Arkofix NDS、NGF60、NGN、NFC、NGR、NHL；SunChem公司的Permaf resh ZF以及上海新力纺织化学品公司的尼普威SDP-Ⅰ和SDP-Ⅱ都是醚化改性整理剂。

多羟甲基三聚氰胺树脂（包括2D树脂）是亲水性聚合物，与甲醇、乙醇、多元醇（乙二醇、丙三醇、季戊四醇）等低分子醇在酸性催化剂作用下，进行醚化改性时，控制反应生成的烷氧基数目，仍可得到亲水性较强的改性树脂；采用长链脂肪醇进行醚化反应，则导致树脂亲水性下降，免熨和抗皱整理性能随之下降。

醚化反应的多羟甲基三聚氰胺树脂中的游离甲醛及释放的甲醛含量大幅度降低，满足了环保型免熨、抗皱整理剂市场的需求。从高分子结构与性能的角度可以预测，醚化多羟甲基三聚氰胺树脂可进一步与具有一定摩尔质量的醇酸树脂进行共缩聚改性。而且，由于醇酸树脂的酸性具有催化作用，可降低醚化多羟甲基三聚氰胺树脂中的烷氧基、醇酸树脂分子上的羟基与纤维表面羟基反应的温度；在织物表面成膜后，由于醇酸树脂的增塑作用，能提高织物的回弹性，使游离及反应释放甲醛的量降至最低。

水溶性聚氨酯类整理剂，多为二异氰酸酯与聚乙二醇的缩聚物，经二胺或多胺进一步扩链后的摩尔质量在10000～20000g/mol，是水溶性无甲醛整理助剂，符合环保要求。如国内的105水溶性聚氨酯、免烫整理剂SDP、RS等各种无甲醛树脂产品。根据分子结构可以分析，采用氨基硅油或水溶性氨基硅油与聚氨酯嵌段改性，能得到兼具免熨、抗皱以及柔软、滑爽的环保复合型织物后整理剂。因此，对合成高聚物进一步功能化复合改性，可以提升助剂性能、降低有害组分含量。

②多元羧酸整理剂。多元羧酸与纤维素纤维羟基形成酯键交联，能改善棉、麻及黏胶纤维织物的防皱性和尺寸稳定性，作为免烫整理剂，要求其分子结构中至少有三个羧酸基团。丁烷四羧酸（BTCA）等多元羧酸类化合物是最有开发前途的无甲醛整理剂，BTCA是由马来酸酐和丁二烯反应生成四氢酞酸酐，再经高浓度过氧化氢氧化为1，2，3，4-丁烷四羧酸。BTCA对提高棉织物的干湿弹性和DP级别较为理想，整理的织物无甲醛，耐洗性好，强度损失低，也不泛黄。但丁烷四羧酸（BTCA）类无甲醛整理剂，价格昂贵阻碍了大规模应用和推广。产品风格及防缩效果与2D树脂相比尚有不足之处，仍处在继续深入研究中。

除四元羧酸外，三元羧酸也可用于纤维素纤维的防皱整理。在催化剂和热的作用下，首先去水形成酸酐，然后与纤维素纤维反应生成酯和一个再生的羧基。其中柠檬酸（CA）虽不如2D树脂和BTCA，但DP级也可达到4级，回复角为250°左右。由于价格低，安全性高，有可能成为实用的无醛整理剂，其缺点是易泛黄和耐洗性差。(www.daowen.com)

有报道对CA进行改性，方法是在CA中添加聚马来酸（PMA）。PMA是一种结构和BTCA相似的多元羧酸，如单独使用PMA效果不理想，CA与PMA反应后可形成更大结构的分子，同时生成更多官能团的大分子，该大分子和纤维素大分子之间形成多重酯交换，因此可提高整理效果。但CA和BTCA用于真丝绸整理效果较好。也有用环氧化合物树脂、乙二醇二缩水甘油醚（EDGE）、三甘醇缩水甘油醚（GTGE）等，选择适当的催化剂对真丝绸抗皱整理，也取得了明显的效果。

但目前开发的低甲醛和无甲醛树脂，其防缩效果以及经济性等还不很理想，无甲醛树脂整理剂仍是当前急需解决而尚未能完全解决的重要课题。

（3）其他整理剂。

①抗菌防臭防霉整理剂。目前使用的抗菌防臭剂主要有：日本可乐丽公司的Saniter；美国Dow Corning公司的DC5700；美国Textile Biocideo公司的Reputex20；日本钟纺公司的Bactekiller。我国在应用中草药抗菌方面进行了大量的研究工作，取得了很大的成绩，国内也有类似于DC 5700的产品，比较安全，可以应用。如果能在改进加工方法或使用微胶囊化技术方面开展进一步研究，使之能被纤维吸附或固着在纤维上，将会有很大的实用价值。

②防水防油整理剂。据报道，防水剂PF、AEG、703、FTC、FTG、MDT中都含有甲醛，它们虽可用有机硅防水剂来取代，但后者难以生物降解。

还有一种脂肪酸铬络合物的防水剂，如Phobotex CR、Perlit DW、Cerol C、Quilon S、QuintolanW、防水剂CR等，是由硬脂酸与三氯化铬在甲醇溶液中生成的络合物，在织物上有优异的拒水性，但Cr3+大大超过了2mg/kg的限量，因此禁止使用。国内采用同类型铝盐防水整理剂H（与除霉剂HA并用）、防水剂WDC-108代替。

含氟整理剂具有防水、防油、防污和易去污功能，而且效果显著，经其整理后的织物能保持原有的手感、透气性、色泽、穿着舒适性等特点，并具有一般烃类及有机硅类整理剂所不具备的防油性。此外，含氟织物整理剂还具有用量少、功效高、耐久性强、符合环保要求（但有的含氟有机化合物对生态有影响）的优点，因此其应用得到了普及和推广。今后在有机全氟烷基化合物整理剂的合成、氟代丙烯酸酯单体的合成及氟代丙烯酸酯共聚物的合成等方面有待进一步研究。

③阻燃整理剂。目前，纤维素纤维、涤纶和涤/棉织物上应用的阻燃剂主要是氮—磷及溴—锑两大系列。以往使用的磷系阻燃剂存在游离甲醛与释放甲醛问题，很多被禁用。一般说磷氮系阻燃剂对环保相对有利，但也不够理想。在德国危险品条例中规定纺织品中阻燃剂不得含有砷、锑、铅、汞、镉等，因此，溴锑系阻燃剂也不利于环保，将逐步限制。过去认为对人体比较安全的一些阻燃剂，在新的环保要求和法规面前也必须重新加以考虑了。

国内的CFR-201（相当于Ciba Pyrovatex CP）可用于纤维素纤维，但工艺中要注意控制甲醛含量。阻燃剂RFC-2可用于涤纶。日本在近年新开发了含硼的特殊复合组分阻燃剂NFR-650、NFR-650S、NFR-110，据称是一种无毒、无刺激性的产品。

综上所述，后整理助剂的环境保护和生态保护问题在纺织助剂中尤其令人担忧，这或许是欧盟禁用整理剂的症结所在。

3.环保型助剂和整理剂的开发趋势

（1）运用新技术开发助剂和整理剂。

①采用复配技术开发环保型助剂。采用复配技术，使整理剂获得多功能性和高功能性。例如，氨基改性有机硅类柔软剂虽有卓越的耐久性，但吸水性差，通过复配聚氨酯类预聚物，可以使织物获得有机硅特有的柔软性、滑爽性及聚氨酯预聚物特有的丰满、回弹性和吸水性。

复配增效技术是印染助剂开发的重要手段，例如，阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂及各种添加剂的复配，得到性能优良的精练助剂。在今后的助剂开发中复配增效技术还将被广泛应用。

②生物技术。生物技术对环境的污染少，又有专一性。在纺织印染助剂的开发中，生物技术目前主要用于制造织物酶处理制剂。如用于真丝织物精练的蛋白酶，棉织物煮练的果胶酶和纤维素酶，棉、麻、Tencel纤维光洁整理的纤维素酶等。

③纳米技术。纳米的小尺寸效应和宏观量子隧道效应，能提高处理织物的光热稳定性、耐水性、耐磨性、弹性，此外还可赋予织物抗菌、抗红外线、抗紫外线、抗电磁波辐射等功能，利用纳米技术制成的功能性整理剂正在被开发利用。另外，纳米技术还可用于制造乳液黏合剂等印染助剂。

④微乳化技术。微乳化技术可以大大提高助剂的渗透性，提高使用性能。该技术已在有机硅柔软剂乳液的制备中得到广泛的应用，使有机硅的柔软性得到进一步改进。今后还将在黏合剂、涂层剂等高分子助剂的制备中获得应用。

⑤催化技术。催化技术包含多方面内容，如相转移催化技术、金属化合物催化技术、分子筛催化技术等，是目前国际上纺织化学品领域中研究和开发最活跃、发展最快的一种绿色合成技术，今后也将在纺织印染助剂的合成中得到应用。

目前市场已出现的助剂，如环保型涂层胶，聚酯超细旦纤维染色用匀染剂，新型氨基有机硅柔软剂，氨纶弹力丝纺丝油剂及硅酮油去除剂，羊毛织物耐久压烫整理剂，大豆纤维染色增深剂，大豆纤维混纺织物染色匀染剂，节能、节水、简化工艺的助剂，羊毛低温染色助剂，涤纶织物染色还原清洗助剂，常温洗涤剂，棉布直接染色用助剂以及新型载体等都是催化技术的新产品。

（2）开发适应新型纺织纤维染整加工的助剂。近年来，新型纺织纤维、复合纤维、功能性纤维被不断开发和应用，对染整加工技术和印染助剂提出了新的要求。另外，还要根据新型纤维的发展，超前开发相应的配套助剂。每种纤维的诞生，都需要新的染整工艺、染料及助剂，而这些新颖染料与助剂的诞生，又推动了这些新型纤维的染整加工技术进一步发展。目前，在国外掀起了涤纶超细纤维以及异收缩、异纤度、异截面的“新合纤”热。印染助剂公司纷纷为此超前开发和研制相应助剂与之配套。

（3）开发具有反应性功能基的高分子化合物作后整理剂。织物绿色功能整理剂集环保性和功能性为一体，有着很大的市场需求。

大多数纤维表面含有反应性基团如：—NH2、—OH、—CONH2等，为织物的功能整理提供了耐久的可能性。许多织物后整理助剂是带活性功能基的线型或支链型的高分子化合物，能够在织物表面（包括内表面）形成厚度在亚微米乃至微米级的、具有特殊功能化作用的膜。具有反应性功能基的高分子化合物，经性能优化、筛选以及适当的工艺处理，均可制成能赋予织物特殊性能的织物后整理剂。由于高分子化合物本身不含有毒或对环境造成破坏作用的物质，因此，用其制成的织物后整理剂比使用低分子化合物制备的具有明显的优势。

（4）多功能整理助剂。整理剂开发的目标主要为防皱免烫、阻燃、防缩、防水、防油、防污、防静电、增进手感、防螨、抗菌、防起毛起球以及防紫外线整理等。开发的方向为高效、耐久、无毒、环保，集多种功能于一体。

如防螨、抗菌是现代保健医学与纺织品后整理相结合的技术。螨能传播病菌。在国外，防螨抗菌后整理剂已广泛应用于床单、被单、毛巾、内衣、袜子、鞋垫等纺织品中。