人们对无甲醛整理剂BTCA的研究很多,因价格原因一直不能推广使用,价廉、无毒的整理剂柠檬酸越来越引起人们的注意。但由它整理的纺织品与BTCA相比,交联程度较差,泛黄较严重,整理后的纺织品断裂强度都下降。为此,很多人在寻找解决的途径,本文就柠檬酸整理中加入三乙醇胺、甲酸、聚乙二醇、四硼酸钠等添加剂对整理效果的影响进行探讨。
1实验
1.1实验材料及仪器
织物:02双绉;
助剂:柠檬酸(CA),次磷酸钠,三乙醇胺(TEA),甲酸,聚乙二醇(PEG,分子量为400),四硼酸钠,改性氨基硅油柔软剂,渗透剂JFC。
仪器:NM-450气压电动轧车,LA-205热定型机,DSBD-1白度仪,YG-541织物折皱弹性仪,ElemendeftypemodelD-(2)落锤式撕破强力仪,YG026A-250织物强力试验机。
1.2实验方法
将真丝织物10*30cm在含有柠檬酸7%(owf)、次磷酸钠5%(owf)、添加剂x%(owf)等助剂配成整理液中,二浸二轧,轧余率为90%。浸轧后的织物在80℃烘2min,160℃焙烘2min,然后用50℃的热水洗涤,最后烘干测试其性能。
1.3测试
(1)折皱回复角按GB/T3819测试湿折皱回复角试样处理,在0.2%的平平加O溶液中,充分润湿30min后取出,夹在两层滤纸间以吸去过
量的水分,然后测定。
(2)白度按GB/T8425-1987测定
(3)撕破强力按GB/T3917.1-1997测定
计算其经向和纬向的撕破强力保留率。
(4)断裂强力按GB/T3923.1-1997测试
计算其经向和纬向的断裂强力保留率。
(5)耐洗性能的测定
将试样放入含洗涤剂5g/L(浴比1∶50)的溶液
中,于40℃下洗涤10min,然后用清水冲洗干净,甩
干,反复洗涤一定次数,然后在80℃条件下烘干,在
大气中放置24h后测织物性能。
(6)交联程度测试
现将0.5%酸性红280mL,0.5%直接胡兰81.5mL,苦味酸乙醇饱和溶液12mL,醋酸钠25g配制指示剂。然后将试样放平,在试样中心滴指示剂溶液3滴,反应2min,用流水冲洗1min,取出用滤纸压干,晾干,比较其色泽变化。将交联程度分成5级:5级为绿色,交联最充分;1级为紫色,未交联。
2结果与讨论
在柠檬酸和次磷酸钠催化剂的整理液中添加一定数量的不同助剂,对整理后织物的性能影响较大。
[pagebreak]2.1TEA的影响
将添加不同浓度TEA的CA整理液对真丝织物进行整
理,测其理化性能、交联程度和白度值,见表1。结果表明,添加TEA可以提高真丝织物的湿折皱回复角和白度,而干折皱回复角略有下降。这是因为(1)TEA带有三个羟基,在焙烘的过程中,柠檬酸不仅会与蚕丝纤维蛋白质发生交联反应,而且也会与TEA的三个羟基发生交联反应,TEA所起的架桥作用可容许与几个柠檬酸分子连结,每一个这样相连结的柠檬酸均可与蚕丝分子发生化学键作用,这样在纤维内部就可能会形成三维空间的网状结构,这种结构加强了交联效果。(2)TEA中羟基与柠檬酸中羟基相互作用,抑制了柠檬酸的脱水反应,避免了乌头酸或衣康酸的产生。综合成本价格、整理效果,TEA浓度为2%较适合。
从表1看出,随着TEA浓度的增加,整理织物的强力保留率逐渐增加。按1.3(5)中的条件对整理前后的织物皂洗30次,测定各项性能指标,见表2。从表2可知,加入TEA也可以改进CA整理的耐洗牢度。这是因为TEA的碱性中和了—OOH的酸性,TEA分子中的羟基也与—OOH发生酯化反应,形成了以共价健和纤维相连的低分子量聚酯,从而增加了交联的平均长度及支链度,使真丝织物的强力损失得到降低。众所周知,经CA整理后的织物强力很差,影响其使用价值,所以TEA的加入对CA整理的推广使用非常重要。
2.2甲酸的影响
添加甲酸对整理后织物性能也有影响。从表3中可以看出,随着甲酸用量增加,折皱回复性也随之增加。这是因为甲酸可以帮助丝绸织物完全溶胀,有助于整理剂向纤维内部渗透,因而交联位置可以增加,丝绸的湿折皱回复角也可以提高。而对白度的影响不大。
从表4数据可以看出,加入聚乙二醇后,可明显提高织物的断裂强力、撕破强力和白度。这是因为聚乙二醇含有比较多的—OH,能吸收较多的水分,更能膨胀纤维,聚乙二醇中的—OH还会与纤维反应,在纤维内部生成微囊状,从而增加纤维的可及度,所以能提高纤维的断裂强力、撕破强力。另外如果与TEA混合使用,交联程度还会进一步提高。
[pagebreak]2.4四硼酸纳的影响
据资料介绍四硼酸钠也能改进CA整理织物的白度,为此进行了实验,结果见表5。
从表5可以看出,四硼酸钠对白度的改进效果很好,只是交联程度稍差些,对断裂强力影响不大,撕破强力稍有提高。所以对于漂白织物或对颜色鲜艳度要求高的织物,可在树脂整理时加入1%~2%四硼酸钠。
2.5柔软剂和渗透剂的影响
渗透剂的作用是帮助整理剂较好的渗透到纤维内部,提高整理剂在纤维内部的均匀性,以减少表面整理和局部交联现象,改善整理的弹性和手感,减少强力损失。一般用量为0.1%~0.3%。通常,织物经防皱整理后都会变硬,手感不好,加入柔软剂可以改善整理后织物的手感。由于柔软剂的滑润作用,减少了应力集中现象,故还可以提高撕破强力。一般选用有机硅柔软剂,用量为1%~2%。表6是添加2%柔软剂和0.2%渗透剂整理后织物的
性能。
3结论
在采用柠檬酸进行树脂整理时,最佳工艺为柠檬酸7%,次磷酸钠5%,三乙醇胺2%,甲酸8%,PEG5%,四硼酸钠1%,柔软剂2%,渗透剂0.2%,可获得较佳的整理效果。而对于漂白织物或对颜色鲜艳度要求高的织物,可在树脂整理时加入1%~2%四硼酸钠;对强度要求比较高的织物,可在树脂整理时加入5%PEG。
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