理论教育 无甲醛抗皱整理的多元羧酸化合物及工艺介绍

无甲醛抗皱整理的多元羧酸化合物及工艺介绍

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:目前研究应用较多的无甲醛防皱整理剂及工艺如下所示:1.多元羧酸类化合物多元羧酸在催化剂存在下,首先脱水成酐,再与纤维素上的羟基发生酯化交联反应,它属于无甲醛防皱整理。在降解壳聚糖溶液中添加乙二醛,对棉织物进行整理,可将棉织物的折皱回复角提高到298.4°,抗皱效果可与2D树脂相媲美,且对织物白度不产生显著影响,有望成为新型无甲醛抗皱整理剂。

无甲醛抗皱整理的多元羧酸化合物及工艺介绍

纤维素纤维及再生纤维素纤维的防皱整理,一般选用无甲醛的抗皱整理剂,通过整理剂中的活性官能团和纤维素分子链中的羟基形成共价交联,纤维素相邻的分子链互相链接起来,限制了纤维素分子链间产生相对滑移,提升织物的抗皱性能。目前研究应用较多的无甲醛防皱整理剂及工艺如下所示:

1.多元羧酸类化合物

多元羧酸在催化剂存在下,首先脱水成酐,再与纤维素上的羟基发生酯化交联反应,它属于无甲醛防皱整理。反应过程为:

选择多元羧酸的原则:

(1)羧基的数量。在饱和酸中至少有三个羧基,在不饱和酸中至少有两个羧基。

(2)羧基的位置。在脂肪族不饱和酸中,必须是顺式构型,在芳香族酸中,必须是位于相邻的C原子上。

(3)羧基的间隔。羧基彼此间要隔开2~C原子。

考虑到效果、成本、应用等因素,可供选择的有1.2.3.4丁四烷羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)、马来酸(MA)、丙三羧酸(PTCA),其中研究较多的是BTCA和CA。

BTCA整理效果好,弹性提高,强力保留可达到2D树脂的水平,但由于其合成路线复杂、价格昂贵,难以工业化,而且整理织物时焙烘温度一般在170℃以上,引起白度下降,手感不理想,降低焙烘温度又影响整理效果,故一般与其他整理剂配用,提高整理效果。

CA价格低,但免烫效果不如2D树脂,且有泛黄严重和强力损失的缺点。

采用复合型多元羧酸则可以减少BTCA的用量,降低成本,克服织物泛黄的缺点。复合型多元羧酸主要是羟基羧酸,如由苹果酸、次磷酸钠、三乙醇胺与丁烷四羧酸组成的混合体系。该体系能提高织物的断裂强力、耐曲磨性、耐碱洗性并可减少泛黄。

用马来酸(MA)和衣康酸(IA)复配整理,基本工艺为:

MA:IA(摩尔比)为1:1,单体总用量为9%(owf),催化剂次磷酸钠用量为7.7%(owf),引发剂过硫酸钾的用量为单体重的1.5%,预烘条件为100℃、10min;焙烘条件为180℃、1.5min。整理品具有较高的回复角、强力保留率、耐洗牢度等性能。

2.环氧树脂类整理剂

环氧化合物具有极大的反应活性,易与纤维上的—OH、—NH2等基团反应,生成的共价键比N-羟甲基整理剂有更好的湿抗皱性,且无甲醛释放,无毒,对人体无害,生产和服用均符合环保要求,可显著提高织物的湿弹,耐洗性也良好。

3.水溶性聚氨酯

封闭型水溶性聚氨酯具有热反应性,将其处理到织物上,在催化剂存在下经高温焙烘可分解出封闭物,产生的异氰酸酯基能发生自身交联,形成聚氨酯弹性薄膜,或与纤维大分子中的羟基和氨基反应,在织物上形成网状交联结构;并且部分聚氨酯树脂沉积在纤维无定形区,依靠摩擦阻力和氢键,限制了纤维中分子链或基本结构单元的相对位移,从而赋予整理后的织物抗皱性和弹性,但单独使用不足以达到免烫等级,一般与其他树脂拼用。

4.二醛类整理剂(www.daowen.com)

该类整理剂主要为乙二醛、戊二醛等。乙二醛通过生成半缩醛,可在棉纤维上形成交联,产生抗皱作用。

有采用乙二醛添加丝素整理剂对棉织物进行整理,丝素剂50g/L,乙二醛60g/L,硫酸铝4g/L,土耳其红油1g/L,CGF 30g/L,焙烘120℃、2min。该工艺整理的纯棉织物折皱回复角有明显提高,对白度及润湿时间影响不大,但撕破强度有所下降。

5.天然高聚物壳聚糖

利用壳聚糖的可溶性与成膜性,以及壳聚糖与甲壳素化学结构可相互转换的特点,以壳聚糖为原料,以乙酸酐作转型固化剂,可得到一种甲壳型非甲醛防皱整理剂。既保留了甲壳素天然高聚物的优点,又保留了整理剂与整理工艺无毒无害的特点,整理的棉织物抗皱性能明显提高,干折皱回复角可提高7%左右,且耐洗性较好,断裂强力几乎不变,只是透气性稍下降。

在降解壳聚糖溶液中添加乙二醛,对棉织物进行整理,可将棉织物的折皱回复角提高到298.4°(未处理的织物为151.7°),抗皱效果可与2D树脂相媲美,且对织物白度不产生显著影响,有望成为新型无甲醛抗皱整理剂。对棉织物进行整理的工艺如下所示。

工艺流程:

二浸二轧降解壳聚糖溶液(轧液率90%)→80℃预烘(3min)→120℃焙烘(3min)

整理液组成:

降解壳聚糖液 8%

渗透剂JFC 0.2%

乙二醛 8%

6.淀粉改性物

水解淀粉加乙二醛和柠檬酸等复配成AR-508非甲醛防皱整理剂,采用浸轧—预烘—焙烘工艺整理棉织物,实验结果表明,处理后织物的折皱回复角与2D树脂相近。改性淀粉作为织物防皱整理剂,具有原料丰富、价格低廉、无甲醛有害成分的特点。

7.新型抗皱整理

最近,国外将具有碳硅多面体结构的化合物(Poss)引入聚氨酯体系中,形成了新的纳米复合材料,表现出一系列新的性能。将类似Poss结构的化合物引入树脂中,在形状记忆整理方面具有优良的性能,尤其对免烫整理中避免强力降低具有显著效果。

将笼状化合物引入氟碳聚合物高分子上,形成带笼状结构的氟碳聚合物体系,由于笼状结构内部可以捕捉带有阴离子的化合物,因此对染料具有优良络合性,将笼状化合物与染料混合能很好地限制染料的上染,尤其是在精细印花过程中,具有良好的防沾色效应。

国外推出的纳米材料Perfin 03产品也是类似的化合物,从免烫效果看,加入Perfin 03后,耐久压烫性能、强力、甲醛释放量都得到理想的结果。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈