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前言

長(zhǎng)期以來(lái),棉織物的防皺整理劑主要使用N-羥甲基化合物,但其存在甲醛釋放問(wèn)題。多元羧酸作為一種無(wú)甲醛防皺整理劑,已受到普遍關(guān)注。其中,檸檬酸是一種三官能羧酸,與其它多元羧酸相比,價(jià)格低廉、毒性低、整理效果較為理想。

淀粉在紡織工業(yè)中的用途很廣,不僅可作為紗線的上漿劑,也可作為印花的原糊及整理劑等。不過(guò),淀粉的分子量過(guò)大,不易進(jìn)入纖維內(nèi)部,但經(jīng)過(guò)適當(dāng)水解后,分子量降低,可提高對(duì)織物的整理效果。

本試驗(yàn)擬討論用檸檬酸-水解淀粉對(duì)棉織物進(jìn)行防皺整理,分析多種因素對(duì)織物防皺整理工藝及其它性能的影響,并測(cè)試整理織物的耐洗性能。

1試驗(yàn)

1.1材料、藥品及儀器

材料經(jīng)退煮漂、絲光的平紋純棉機(jī)織物,規(guī)格為29.2tex×29.2tex 236根/10cm×236根/10cm

藥品檸檬酸、次亞磷酸鈉、三乙醇胺、鹽酸(均為分析純),小麥淀粉(食品級(jí)),滲透劑JFC(工業(yè)級(jí))。

儀器WS2SD d/0色度白度計(jì),YG026C型電子織物強(qiáng)力機(jī),YG(B)541D2Ⅱ型全自動(dòng)數(shù)字式織物折皺彈性儀,MINE TENTER軋烘焙一體機(jī)。

1.2試驗(yàn)方法

1.2.1水解淀粉的制備

稱取適量淀粉,加入少量水,調(diào)成漿狀,然后加入1 mol/L的鹽酸溶液(淀粉與鹽酸溶液重量比1∶1),置于60℃恒溫水浴鍋中,進(jìn)行不同時(shí)間水解,即得到不同的水解產(chǎn)物[1]。

1.2.2整理工藝

將淀粉或水解淀粉的溶液加熱到60℃,使其成為漿狀,然后加入所需的檸檬酸、次亞磷酸鈉、三乙醇胺、滲透劑JFC等,配制成整理液。將棉織物在整理液中二浸二軋(軋余率85%左右),然后經(jīng)紅外線預(yù)烘或熱風(fēng)預(yù)烘,并于150～190℃焙烘60～180s,再經(jīng)50℃熱水充分水洗,冷水洗,最后烘干,于室溫中放置24h后測(cè)試相關(guān)性能。

1.3測(cè)試方法

白度把試樣疊成8層,在WS2SD d/0色度白度計(jì)上按“ISO”視亮度(白度)R457測(cè)5次,取平均值。

干態(tài)折皺回復(fù)角(緩彈)按GB/T 3819-1997《紡織品織物折痕回復(fù)性的測(cè)定》垂直法測(cè)定。

斷裂強(qiáng)力按GB/T3923.1-1997《紡織品織物拉伸性能第1部分:斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定條樣法》測(cè)定,按下式計(jì)算織物的斷裂強(qiáng)力保留率:

耐洗滌性能織物整理后,用2g/L洗衣粉溶液于60℃洗滌10min,浴比1∶50,再用清水洗凈,80℃烘干,為一次洗滌。洗滌若干次后,于室溫中放置24h后測(cè)定折皺回復(fù)角。

2結(jié)果與討論

2.1淀粉水解時(shí)間對(duì)織物性能的影響

固定其它工藝條件,僅改變淀粉的水解時(shí)間,整理后織物的性能見表1。

表1淀粉水解時(shí)間對(duì)織物性能的影響

注:淀粉20 g/L、檸檬酸7%、次亞磷酸鈉6%、三乙醇胺3%、JFC 2mL/L,170℃焙烘90s。

由表1可以看出,隨著淀粉水解時(shí)間的延長(zhǎng),整理織物的折皺回復(fù)角、白度和斷裂強(qiáng)力均有所提高;當(dāng)?shù)矸鬯?/span>120min時(shí),整理織物的折皺回復(fù)角、斷裂強(qiáng)力達(dá)到最大值,之后均有下降,而白度繼續(xù)提高。故淀粉的水解時(shí)間取120min較適宜。

2.2水解淀粉用量對(duì)織物性能的影響

淀粉水解時(shí)間120min,其余條件同表1,僅改變水解淀粉用量,整理后織物的性能見表2。

表2淀粉用量對(duì)織物性能的影響

由表2可以看出,整理液中加入水解淀粉,整理織物的折皺回復(fù)角、斷裂強(qiáng)力及白度均有提高,當(dāng)其用量為30g/L時(shí),整理織物的折皺回復(fù)角達(dá)最大值,之后則下降;斷裂強(qiáng)力在水解淀粉40g/L時(shí)達(dá)到最大值,之后有所下降;水解淀粉用量對(duì)織物白度基本不影響。綜合考慮,水解淀粉用量以30g/L較適宜。

2.3檸檬酸用量對(duì)織物性能的影響

淀粉水解120min,取水解淀粉濃度30g/L,其余條件同表1。檸檬酸用量對(duì)織物性能的影響見表3。

表3檸檬酸用量對(duì)織物性能的影響

由表3可以看出,不加檸檬酸,整理織物的折皺回復(fù)角、斷裂強(qiáng)力均較小;加入檸檬酸后,整理織物的折皺回復(fù)角、斷裂強(qiáng)力均明顯提高。其用量超過(guò)7%后,折皺回復(fù)角增加緩慢。整理織物的斷裂強(qiáng)力在檸檬酸用量較少時(shí),隨著其用量的增加略有提高,而用量較大時(shí),則隨著檸檬酸用量增加而下降。整理織物的白度在檸檬酸用量較大時(shí)也有所下降。這是因?yàn)闄幟仕峥膳c棉纖維大分子上的羥基及淀粉分子中的羥基發(fā)生酯化反應(yīng),在纖維內(nèi)部形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu),阻礙大分子間的相對(duì)滑移,從而提高織物的防皺效果。但整理劑與纖維分子間共價(jià)交聯(lián)較多時(shí),纖維受外力作用后均勻分配外應(yīng)力的能力下降,易造成應(yīng)力集中,大分子鏈更易斷裂,因而斷裂強(qiáng)力下降[2]。檸檬酸用量較高時(shí)織物白度反而下降,主要是因?yàn)楸汉鏁r(shí)檸檬酸分子中的羥基和其鄰位上的氫受熱脫去,生成烏頭酸、衣康酸和檸康酸等不飽和羧酸[3]。綜合考慮,檸檬酸用量以7%為宜。

2.4次亞磷酸鈉用量對(duì)織物性能的影響

淀粉水解120 min,水解淀粉30 g/L,其余條件同表1。次亞磷酸鈉用量對(duì)織物性能的影響見表4。

表4次亞磷酸鈉用量對(duì)織物性能的影響

由表4可以看出,隨著次亞磷酸鈉用量增加,整理織物的折皺回復(fù)角及斷裂強(qiáng)力提高,當(dāng)其用量為6%時(shí),達(dá)到最大值,之后有不同程度的下降;次亞磷酸鈉用量對(duì)織物白度影響不大。這是因?yàn)樵诒汉孢^(guò)程中,次亞磷酸鈉能釋放出堿性物質(zhì),以中和多元羧酸高溫時(shí)釋放的酸,減輕了對(duì)織物的損傷。同時(shí),次亞磷酸鈉在高溫下能促進(jìn)多元羧酸的相鄰羧基脫水成酐,利于檸檬酸與纖維素分子及水解淀粉分子上羥基的酯化反應(yīng),從而使整理織物的彈性上升。綜合考慮各項(xiàng)性能,次亞磷酸鈉用量以6%為宜。