第十一章防皺整理

1Chapter11Anti-CreaseFinishEasyCareFinishWrinkleResistantFinish2§11-1Introduction§11-2Wrinkleoffabricandabasicconceptionof

anti-creasefinishforcellulosicfabric§11-3Mechanismofanti-creasefinish§11-4Resinofamide-formaldehyde§11-5Non-formaldehydereagents§11-6Qualityoffinishedfabric3§11-1Introduction純棉、粘膠及其混紡織物具有很多優(yōu)良的特性，但它們也存在著彈性差、易變形、易折皺等缺點(diǎn),故在穿著過(guò)程中不能保持平整的外觀。為了改善上述不足之處，人們通過(guò)對(duì)棉織物進(jìn)行樹(shù)脂（特殊的高分子預(yù)聚體）整理后，提高其從折皺中回復(fù)原狀的能力，從而提高織物的防縮、防皺性能。因此防皺整理通常稱為樹(shù)脂整理。4防皺整理的發(fā)展歷史?第一階段：防皺防縮整理粘膠織物：透氣性好、吸水性強(qiáng)、穿著舒適、價(jià)格便宜；尺寸穩(wěn)定性差?第二階段：洗可穿整理隨著各種合成纖維的出現(xiàn)，由于其具有：洗后不易起皺、經(jīng)一定溫度壓燙后服裝所產(chǎn)生的折縫或褶裥不會(huì)因洗滌而消失的特點(diǎn)而倍受消費(fèi)者青睞。因此人們希望纖維素纖維織物也能具有上述優(yōu)點(diǎn)，在防皺防縮整理的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了洗可穿整理。棉織物的免燙整理（或稱洗可穿）washandwearW&W5防皺整理的發(fā)展歷史?第三階段：耐久壓燙整理棉織物的耐久壓燙整理：DurablePressDPPermanentPressPP防皺整理發(fā)展趨勢(shì)：常規(guī)的防皺整理劑存在甲醛釋放問(wèn)題，綠色、環(huán)保型的無(wú)甲醛整理劑的開(kāi)發(fā)成為研究熱點(diǎn)。防皺整理后往往導(dǎo)致織物的強(qiáng)力下降，如何減少?gòu)?qiáng)力下降也是一個(gè)研究方向。6NonIron（免燙）WashandWear（W&W整理，洗可穿）DurablePress（DP整理，耐久壓燙）PermanentPress（PP整理，耐久壓燙）andothertermssuchasminimumcare(易洗免燙),easy-to-care,creaseresistant,wrinkleresistant,wrinklefreeareusedforanti-creaseoreasycarefinishes.防皺整理效果的評(píng)定織物經(jīng)樹(shù)脂整理后，其整理效果一般用折皺回復(fù)角來(lái)表示，通常是經(jīng)向和緯向回復(fù)角之和；其回復(fù)角的大小除與整理效果有關(guān)外，還與織物的組織結(jié)構(gòu)有關(guān)。通常情況下：

Untreatedfabricofcotton

（經(jīng)向）：80－850；

Treatedfabricofcotton

（經(jīng)向）：110－1300；

Untreatedfabricofcotton

（經(jīng)＋緯）：1600；

Treatedfabricofcotton

（經(jīng)＋緯）：＞2200；creaserecoveryangle（CRA,折皺回復(fù)角）recoverydegree（回復(fù)度）8§11-2Wrinkleoffabricandabasicconceptionofanti-creasefinishforcellulosicfabric11.2.1Thereasonofformingwrinkleonfabric織物上折皺的形成，可認(rèn)為是由于外力使纖維彎曲變形，放松后未能完全復(fù)原所造成。9CrystalRegions（晶區(qū)）纖維素長(zhǎng)鏈分子相互平行排列，并通過(guò)氫鍵和范德華引力的作用，纖維素大分子鏈緊密牢固地與相鄰分子鏈結(jié)合在一起，纖維素分子間無(wú)空間讓水分子和樹(shù)脂分子進(jìn)入，而且纖維素大分子鏈很難相對(duì)運(yùn)動(dòng)。即使產(chǎn)生分子間的相對(duì)位移，待應(yīng)力消除后，其結(jié)合力就立刻使位移分子恢復(fù)到原來(lái)位置（發(fā)生普彈形變）。所以結(jié)晶區(qū)可以認(rèn)為是完全防皺的。10AmorphousRegions（無(wú)定形區(qū)）?在此區(qū)域內(nèi)，纖維素分子排列無(wú)序或序列較差；纖 維大分子鏈間的間距較大，相鄰大分子鏈間的引力 也低于晶區(qū)，樹(shù)脂和染料分子都可滲入。?在此區(qū)域相鄰大分子鏈間引力較低，在外力作用下 可使纖維素大分子鏈發(fā)生位移，當(dāng)外力去除時(shí)，沒(méi) 有足夠的約束力能使纖維素分子回到其原來(lái)的位 置，使織物造成折皺（發(fā)生普彈形變、強(qiáng)迫高彈形 變、永久形變）。?折皺主要是在無(wú)定形區(qū)產(chǎn)生的。11

Resistancetocreasingisimpartedtocellulosicfibersbyrestrictingtheslippageofmolecularchains.Chainslippagecanberestrictedbyaddingchemicalcrosslinksbetweenthemolecularchainsintheamorphousregionsofthefiberorbydepositionofapolymericsubstanceintheamorphousregions.Permanentcreasesmaybeplacedinafabricbycreasingthefabricatthedesiredlocationbeforethecrosslinksareformed.12綜合歸納?宏觀：織物的褶皺是因?yàn)榭椢锂a(chǎn)生了不可回復(fù)的形變 的結(jié)果；?微觀：織物上褶皺的形成與纖維大分子結(jié)構(gòu)單元密切 相關(guān)。纖維是由基本結(jié)構(gòu)單元（如分子鏈、分子束、 原纖維等）組成的，它們之間存在著各種不同方向、 不同大小的作用力（如氫鍵、范德華力、共價(jià)鍵等） 的作用，處于平衡狀態(tài)。當(dāng)纖維受到外力作用后，大 分子結(jié)構(gòu)單元的平衡狀態(tài)被破壞，基本結(jié)構(gòu)單元伸 長(zhǎng)，取向度提高，并產(chǎn)生相對(duì)滑移，有些氫鍵被破 壞，在新的位置上形成新的氫鍵，通過(guò)基本結(jié)構(gòu)單元 之間的變化達(dá)到新的平衡，纖維就發(fā)生了變形（褶皺）。1311.2.2Howtoimprovetheanti-creaseability織物的抗皺性主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：?織物在穿著過(guò)程中受到伸長(zhǎng)、剪切和彎曲作用 時(shí)，紗線間纖維的相對(duì)移動(dòng)量小（不易發(fā)生形 變、形變?。?；?產(chǎn)生折皺時(shí)織物因彈性好容易回復(fù)（即使發(fā)生形變易回復(fù)）。兩者只要具備其一，織物就具有良好的抗折皺性能。141.PropertiesoftheyarnA.Numberoftwists?紗線的捻度過(guò)小，抵抗外力作用的能力較差，纖維 間極易產(chǎn)生位移，外力去除后，就會(huì)發(fā)生不可回復(fù) 的變形，抗皺性能差；?紗線的捻度過(guò)大，外力作用時(shí)雖然紗線中纖維間不 易產(chǎn)生滑移，但是纖維本身發(fā)生較大變形，纖維內(nèi) 氫鍵斷裂并在新的位置重建，外力消除后，纖維的 變形不能回復(fù)，織物產(chǎn)生折皺。?紗線的捻度過(guò)高或過(guò)低，均對(duì)織物的抗皺性能有不利影響。15B.Fineness同一種棉纖維，捻度相同的條件下，紗線的直徑增加，紗線的抗彎剛度增大，抵抗外力變形的能力相應(yīng)提高，織物的抗折皺性能越強(qiáng)。162.FabrictextureA.Tightness圖11-2織物緊度與折皺回復(fù)角的關(guān)系17B.Thickness織物厚度增加，剛性隨之增加，織物的抗皺性和折皺回復(fù)性也增加。C.Texture紗線和纖維相同的條件下，織物的折皺回復(fù)性能：斜紋組織結(jié)構(gòu)＞平紋組織結(jié)構(gòu)＞緞紋組織結(jié)構(gòu)3.Resinfinishing通過(guò)樹(shù)脂整理可以改善織物的抗皺性能18§11-3Mechanismofanti-creasefinish要使纖維素纖維織物不易起皺，需使織物中的纖維具有一定的彈性，受到外力作用時(shí)產(chǎn)生的形變，當(dāng)外力去除后能回彈到原來(lái)的形狀。2011.3.1Theoryofresinaggradation樹(shù)脂沉積理論：?處理到織物上的整理劑，經(jīng)焙烘后會(huì)在纖維內(nèi)部 形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)縮聚物的樹(shù)脂，沉積在纖維的無(wú)定 形區(qū)；?沉積的樹(shù)脂通過(guò)物理－機(jī)械作用，阻礙纖維素纖 維中大分子或基本結(jié)構(gòu)單元的相對(duì)移動(dòng)（依靠機(jī) 械摩擦作用或氫鍵，改變纖維的流變性）。2111.3.2Theoryofcovalentcrosslinking樹(shù)脂整理劑固然能自身縮聚，但也不能排除與纖維素上的-OH基發(fā)生反應(yīng)的可能?？椢锓腊櫺缘奶岣?，也可能是由于在纖維素大分子或基本結(jié)構(gòu)單元間生成共價(jià)交聯(lián)的緣故，所以提出了共價(jià)交聯(lián)理論。22樹(shù)脂交聯(lián)理論：?整理劑和纖維素纖維大分子中的羥基發(fā)生反應(yīng)，在纖維素分子鏈或基本結(jié)構(gòu)單元間形成共價(jià)交聯(lián)；?共價(jià)交聯(lián)的形成，使纖維在形變過(guò)程中因氫鍵拆 散而導(dǎo)致的蠕變和永久形變減少，纖維從形變中 的回復(fù)能力提高。24不論是樹(shù)脂沉積理論還是共價(jià)交聯(lián)理論，經(jīng)過(guò)整理后的纖維素纖維的彈性模量得到提高，即比未處理的纖維難以變形，而且具有較高的彈性，從形變中的回復(fù)能力增強(qiáng)，防皺性能得到提高。25為了使纖維或織物具有防皺性，可在無(wú)定形區(qū)中緊鄰的纖維素分子間增添一些連接。處理時(shí)織物要保持所需的形狀，在適當(dāng)?shù)拇呋瘎┐嬖跅l件下，引入的分子至少具有兩個(gè)以上能與纖維素發(fā)生反應(yīng)的基團(tuán)。這些分子通常稱為紡織樹(shù)脂，實(shí)際上稱為“初縮體”（precondensates）較為合適?！?1-4Resinofamide-formaldehyde 11.4.1Structure

防皺整理劑又稱交聯(lián)劑，目前工廠里常用的是N－羥甲基酰胺類整理劑，它們是由酰胺與甲醛在一定的條件下反應(yīng)生成的化合物，其生成物通常稱為樹(shù)脂初縮體。即CNCH2OHRO28HClH++Cl-11.4.2Mechanismofthereactionofresinwith cellulose

Theoryofprotoncatalysis

酸堿質(zhì)子理論

?酸：凡是能夠釋放質(zhì)子（氫原子）的任何含氫 原子的分子或離子，如：HCl

?堿：任何能夠與質(zhì)子結(jié)合的分子和離子，如：Cl-CONRCH2OH+H+CONCH2RHO+COCH2NR+H_H2OCONCH2RHO+CONR

+CH2+CellOHCellCONCH2R

29OCell+H+30最初的酸性催化劑：游離的酸，如：硼酸（H3BO3）、醋酸（HAc）、酒石酸（tartaricacid，HOOCCHOHCHOHCOOH，2,3-二羥基丁二酸）、醋酸和酒石酸的混合物、高沸點(diǎn)的有機(jī)酸。樹(shù)脂初縮體在酸性介質(zhì)中不穩(wěn)定、易縮和、產(chǎn)生沉淀，整理液使用時(shí)間不長(zhǎng)，在生產(chǎn)周期中，整理效果常發(fā)生變化。31為了增進(jìn)整理液的穩(wěn)定性和結(jié)果的重現(xiàn)性，使用潛酸性催化劑。?所謂潛酸性催化劑是一種能在干燥或焙烘時(shí)，產(chǎn)生所 需要的酸度，而在浸漬液中不產(chǎn)生酸的催化劑。酸性 的產(chǎn)生是通過(guò)熱分解、水解、與甲醛反應(yīng)或因濃度提 高而引起的，其釋酸條件是可以預(yù)測(cè)和控制的。?硫酸銨(NH4)2SO4、氯化銨NH4Cl、硝酸銨NH4NO3和 磷酸銨(NH4)3PO4是合適的潛酸性催化劑。?在低溫時(shí)，加有銨鹽的整理液呈中性或弱酸性，整理 液非常穩(wěn)定，整理液施加到織物上后在焙烘過(guò)程中， 銨鹽發(fā)生分解而釋放出游離酸，催化整理劑與纖維素纖維反應(yīng)。33路易斯酸堿理論（酸堿電子理論）酸：可以接受外來(lái)電子對(duì)的分子、原子團(tuán)、離子或具有電子層結(jié)構(gòu)未飽和的原子——電子對(duì)接受體堿：給出電子對(duì)的分子、原子團(tuán)或離子——電子對(duì)給予體TheoryofLewis-acidCatalysis?在樹(shù)脂整理中，金屬陽(yáng)離子（M+）作為路易斯酸催化樹(shù)脂與纖維素纖維的反應(yīng)。CONRCH2OH+M+CONCH2RMO+CONR+HCH2+MOHCONCH2RHO+CONR+CH2+CellOHCellCONCH2R 34OCell+H+CNCH2OHRCNCH2RHO +CONR

35HMOH OH+O+HMH+CH2+H2OM++H2OO交聯(lián)劑反應(yīng)溫度（℃）pH

6-1K×10（s）DMEU202.5134.430220.740276.450307.0DMDHEU302.56.4407.85015.26020.2DMDHEU30086.050115.060136.011.4.3Reactionontheagentsofamide/formaldehydewithcellulose表11-2交聯(lián)劑與棉纖維進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的速率常數(shù)K（水中）

3940由表11-2可知：?溫度升高，整理劑與棉纖維的反應(yīng)速率加快；?pH值降低，整理劑與棉纖維的反應(yīng)速率加快;?在相同的溫度和pH值條件下，不同交聯(lián)劑的反應(yīng)速率取決于化合物的結(jié)構(gòu)特性，連接在氮原子上的取代基的供電子性越強(qiáng)，反應(yīng)速率越快。如：DMEU與纖維素反應(yīng)的速率較DMDHEU高雖然反應(yīng)速率快的交聯(lián)劑有利于提高生產(chǎn)效率，但是與纖維素反應(yīng)后形成的共價(jià)交聯(lián)鍵耐酸水解能力差。41酰胺－甲醛類整理劑與纖維素之間的交聯(lián)方式很多，整理劑可以在纖維素分子間形成交聯(lián)或在纖維素分子上形成支鏈，形成的交聯(lián)可以是單分子或自身縮聚成線型或網(wǎng)狀的大分子，另外，也可能是以樹(shù)脂沉積在纖維內(nèi)。42H2CCH2NCN?單分子交聯(lián)

OH2CH2COOCellCell?單分子支鏈H2CCH2CNOH2COCellH2CCH2NCNOH2CH2COHONH或Cell43H2CCH2NCNOH2COCellH2CCH2NCNOH2CH2COOCellH2CH2CCH2NCNOH2COCellH2CCH2NCNOH2CH2COCell?線型大分子交聯(lián)444511.4.4Processofanti-creasewithamide-formaldehyde

1、工藝流程浸軋整理液→預(yù)烘→焙烘→后處理

2、整理液組成組成用量（克／升）

整理劑（樹(shù)脂初縮體）：三羥甲基三聚氰胺（TMM）40－80雙羥甲基二羥基環(huán)亞乙基脲

DMDHEU（簡(jiǎn)稱2D）35－45

催化劑：氯化鎂（對(duì)初縮體固體含量計(jì)%）10－12

添加劑：柔軟劑VS

20

潤(rùn)濕劑：滲透劑JFC

3

3、整理液中各組分的主要作用

1）整理劑如常用的2D、TMM樹(shù)脂等，在適當(dāng)?shù)臈l件下與纖維素反應(yīng)生成穩(wěn)定的共價(jià)交聯(lián)，使織物獲得滿意的防皺效果。對(duì)于棉織物而言，要想具有較好的防皺效果，整理后棉織物上樹(shù)脂的含量如下所示：整理劑棉織物上樹(shù)脂的含量（%）脲－醛5－10

三聚氰氨－甲醛4－8

乙撐脲－甲醛4－6

2）催化劑：使整理劑在焙烘過(guò)程中迅速發(fā)生必要的反應(yīng)。目前工廠里常用的是金屬鹽類作催化劑，這樣能保證整理液在常溫時(shí)能較長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定，而在高溫焙烘時(shí)發(fā)生必要的催化作用。銨鹽類：氯化銨、磷酸氫二氨等；無(wú)機(jī)金屬鹽類：氯化鎂、硝酸鋅、硝酸鋁、氟硼化鋅等；新型催化劑：磷酸氫鎂、氟硼化鎂等；混合催化劑：金屬鹽與檸檬酸、草酸等混合；注意事項(xiàng)：①選用不同的催化劑時(shí)，其焙烘條件也不相同；②催化劑的用量一般用樹(shù)脂初縮體的重量百分率來(lái)表示如氯化銨：1－3%（對(duì)樹(shù)脂初縮體重量）氯化鎂10－12%（對(duì)樹(shù)脂初縮體重量）硝酸鋅：10－13%（對(duì)樹(shù)脂初縮體重量）堿式氯化鋁：2%（對(duì)工作液重量）

3）添加劑：為了提高樹(shù)脂整理后織物的撕破強(qiáng)力和耐曲磨性能，通常要加入柔軟劑等添加劑，如柔軟劑VS等；

4）潤(rùn)濕劑：提高棉織物的潤(rùn)濕性能，有利于樹(shù)脂初縮體能較快地滲透到纖維內(nèi)部如滲透劑JFC等；4、工藝條件分析

1）浸軋①浸軋要均勻，棉織物防皺整理時(shí)帶液率一般控制在70－80%；②織物要具有優(yōu)良的吸水性能，否則容易形成表面樹(shù)脂；③織物不能帶堿，以免防礙催化劑的催化效果；④織物不能帶氯，否則整理劑會(huì)產(chǎn)生吸氯現(xiàn)象；

2）預(yù)烘要控制好預(yù)烘條件，防止“泳移”現(xiàn)象的產(chǎn)生，而形成表面樹(shù)脂；否則經(jīng)防皺整理的織物不斷防皺性能差，手感粗糙。而且還會(huì)發(fā)脆；

3）焙烘提高溫度，加速樹(shù)脂初縮體與纖維素的反應(yīng)生成穩(wěn)定的共價(jià)交聯(lián)，從而具有滿意的防皺性。焙烘溫度和時(shí)間，主要取決于初縮體的性質(zhì)和催化劑的類型；如氯化鎂：150－1600C，3－5分鐘由于焙烘過(guò)程中有甲醛逸出，因此焙烘就有良好的通風(fēng)設(shè)備。

4)后處理包括熱洗、水洗等，去除織物上殘留的未反應(yīng)的化合物、付產(chǎn)物以及游離的甲醛等。49.1非干態(tài)交聯(lián)工藝1.濕態(tài)交聯(lián)工藝：整理劑（DMDHEU12～15％），HCl作催化劑?織物浸軋整理液（軋余率75～100％）?打卷?室溫放置（20～25℃，15h）?開(kāi)卷水洗，干燥50特點(diǎn)：經(jīng)濕態(tài)交聯(lián)處理，棉織物可獲得優(yōu)良的濕防皺性能，但是干防皺性能很差。原因：棉纖維在濕態(tài)時(shí)處于溶脹狀態(tài)，交聯(lián)主要發(fā)生在中等側(cè)序度區(qū)域。在低側(cè)序度區(qū)域，由于纖維素纖維分子鏈之間的距離較大，交聯(lián)極少，干燥后纖維干癟，產(chǎn)生的交聯(lián)處于松弛狀態(tài)，故織物的干防皺性能極差。11.4.5Problemofdissociatedformaldehyde

在整理劑初縮體的制備過(guò)程中，甲醛和酰胺類化 合物在酸或堿的催化作用下發(fā)生反應(yīng)，生成N-羥 甲基化合物，同時(shí)酸、堿也可催化逆反應(yīng)，因此 酰胺－甲醛類整理劑體系中存在游離甲醛。+O CHHO CNHRH+orOH-O CNCH2OHR

5960在焙烘過(guò)程中，并不是所有整理劑中的N-羥甲基化合物都與纖維素分子上的羥基反應(yīng)，在織物上有N-羥甲基化合物存在。在酸或堿的催化下發(fā)生分解，釋放出甲醛。因此，用酰胺－甲醛類整理劑整理織物時(shí)存在甲醛問(wèn)題。63即使整理劑與纖維素分子發(fā)生共價(jià)交聯(lián)反應(yīng)，在外界條件（酸、堿）的作用下，生成的共價(jià)交聯(lián)也會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，重新生成N-羥甲基化合物。生成的N-羥甲基化合物在酸、堿等條件的作用下，發(fā)生分解釋放出甲醛。因此，用酰胺－甲醛類整理劑整理織物后，在穿著使用過(guò)程中，始終會(huì)有甲醛釋放。66甲醛對(duì)人體的危害及其濃度的允許限度HCHO,formaldehyde活潑化合物，脂肪族醛類中毒性強(qiáng)，空氣中有微量（0.05～1ppm）就有難聞氣味，刺激眼睛粘膜和皮膚，并有口服毒性。目前，世界各國(guó)都以開(kāi)發(fā)生產(chǎn)綠色紡織品或生態(tài)紡織品為目標(biāo)，國(guó)際上對(duì)綠色紡織品或生態(tài)紡織品的認(rèn)證是以國(guó)際紡織品生態(tài)研究和檢測(cè)協(xié)會(huì)(InternationalAssociationforResearchandTestingintheFieldofTextileEcology)1992年制定的Oeko－Tex100標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的,在Oeko－TexStandand100標(biāo)準(zhǔn)中，明確規(guī)定紡織服裝產(chǎn)品上甲醛含量限量值如下：家具布、窗簾布、桌布300mg/kg不接觸皮膚的衣服300mg/kg裝璜織物300mg/kg床墊、接觸皮膚的衣服75mg/kg

床單、嬰幼兒紡織品20mg/kg76為了減少織物上殘留的甲醛量，一般可采用以下三種方法：?對(duì)經(jīng)DP整理的織物進(jìn)行充分水洗；?在整理液中添加H2O2、尿素等化學(xué)藥品作為甲醛捕捉劑，降低整理浴中甲醛的含量。H2O2可以將甲醛氧化成甲酸尿素可以和甲醛反應(yīng)生成脲醛樹(shù)脂?用甲醇、乙二醇、二縮乙二醇等對(duì)N-羥甲基酰胺類化合物中的羥甲基醚化處理。86§11-5Non-formaldehydereagents由于人們認(rèn)識(shí)到服裝上的甲醛對(duì)消費(fèi)者存在潛在的危害，對(duì)棉織物的無(wú)甲醛防皺整理進(jìn)行了大量的研究。歸納起來(lái)，主要有乙二醛－酰胺類化合物、雙羥乙基砜類化合物、環(huán)氧類化合物、水性熱反應(yīng)型聚氨酯、反應(yīng)性有機(jī)硅類化合物、殼聚糖等天然高分子化合物和多元羧酸類化合物等。11.5.1Classificationandpreparationofnon-formaldehyde reagent,polycarboxylicacid 1,2,3,4-butanetetracarboxylicacid(BTCA)H2C HC HCH2CCOOHCOOHCOOHCOOH在目前所研究的多元羧酸類化合物中，1,2,3,4-丁烷四羧酸（BTCA）是被研究最多、整理織物后效果最好的一種多元羧酸。BTCA的制備方法主要有化學(xué)合成法、輻射合成法和電化學(xué)合成法等。

88901,2,3-propanetriacarboxylicacid(PTCA)H2C HCH2CCOOHCOOHCOOHPTCA（丙三酸）整理效果遜于BTCA

9192H2C HCH2CCOOHCOOHCOOH－H2OH2C HCH2C

OC OC OCOOHCellOHH2C HCH2CO CO COOH COOHCellcatalysisH2C HCH2CCCCOCell

OOOOCellOHH2C HCH2COCellCell

CO COOH COO93Modifiedcitricacid(CA)盡管BTCA整理棉織物的免燙效果好，強(qiáng)力保留率也高，但是由于它的成本高，水溶性低，研究者嘗試選擇其它多元酸來(lái)代替。檸檬酸價(jià)格便宜、無(wú)毒、資源豐富，成為研究者的首選。94但用檸檬酸整理后織物明顯泛黃，泛黃的主要原因是檸檬酸在高溫焙烘時(shí)，2位上的羥基會(huì)發(fā)生脫水，生成烏頭酸（citridicacid）（丙烯三酸）。H2CCOOH

CH2CCOOHCOOHHOHCCOOH

CH2CCOOHCOOH+H2O95生成的烏頭酸又有可能進(jìn)一步脫去CO2，形成衣康酸（itaconicacid，甲叉丁二酸）。烏頭酸和衣康酸都是不飽和酸，在焙烘過(guò)程中，使織物變色泛黃。+HCCOOH

CH2CCOOHCOOHCO2CH2

CH2CCOOHCOOH為了克服檸檬酸整理織物泛黃的缺點(diǎn)，用馬來(lái)酸聚合物和檸檬酸一起整理棉織物，可以改善檸檬酸的泛黃性。在高溫焙烘過(guò)程中，聚馬來(lái)酸上的羧基與檸檬酸中的羥基發(fā)生了酯化反應(yīng)。HCHCHCHCCOOHCOOHCOOHCOOH+H2C CH2CCOOHCOOHCOOHHC CH CHHCHOOCHOOCH2CCOOC H2C H2CCOOCH2CCOOH

96COOHCOOH COOH COOHCOOH2HO98CA的工業(yè)應(yīng)用?整理效果低于BTCA和PTCA，原因：CA屬羥基 酸，分子中的-OH妨礙了鄰近的-COOH與纖維上 的-OH發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)；?焙烘時(shí)使織物泛黃；?經(jīng)CA處理的織物耐洗性稍差，強(qiáng)力保留率也不能令人滿意；?但價(jià)格低廉、安全性高，受到人們的關(guān)注。99Terpolymerofmaleicacid(TPMA)由于馬來(lái)酸聚合物的鏈段結(jié)構(gòu)與BTCA相似，許多研究者對(duì)聚馬來(lái)酸化合物用于棉織物的免燙整理進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)馬來(lái)酸聚合物整理棉織物可以獲得良好的免燙效果，特別是馬來(lái)酸聚合物與檸檬酸或BTCA聯(lián)合使用時(shí)效果更好。C100馬來(lái)酸的聚合一般是以馬來(lái)酸酐作為原料，先在堿性條件下將馬來(lái)酸酐水解生成馬來(lái)酸，然后在過(guò)氧化物的引發(fā)作用下聚合，反應(yīng)過(guò)程如下：m+mmH2OHCCOCH COOHCHCCOOHCOOHHCHHOOCCOOHmmaleicanhydrideperoxide11711.5.4Processconditions Preparationofworkingliquid多元羧酸整理劑次亞磷酸鈉有機(jī)硅柔軟劑強(qiáng)力保護(hù)劑60～80g／L（整理劑以100％計(jì)）30～40g／L（不含結(jié)晶水）適量適量水余量調(diào)整整理液pH值至適當(dāng)值Processcondition

?織物二浸二軋整理液，軋余率70～80％

?80℃烘干3分鐘

?170℃或180℃焙烘適當(dāng)時(shí)間焙烘時(shí)間取決于焙烘溫度和整理液pH值120§11-6Qualityoffinishedfabric

11.6.1織物的平挺度等級(jí)織物平挺度等級(jí)用于評(píng)價(jià)經(jīng)防皺整理的紡織品重復(fù)洗滌后表面的平整性，共分六級(jí)，分別為1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)、3.5級(jí)、4級(jí)和5級(jí)，1級(jí)最差，5級(jí)最好。分別代表的織物表面狀況為：5級(jí)：非常平整，有熨燙、整理過(guò)效果；4級(jí)：平整，有整理過(guò)效果；3.5級(jí)：基本平整，但無(wú)熨燙過(guò)效果；3級(jí)：有皺，無(wú)熨燙過(guò)效果；2級(jí)：有明顯的折皺；1級(jí)：折皺非常嚴(yán)重。121按照AATCC標(biāo)準(zhǔn)，有六塊標(biāo)準(zhǔn)模板，分別代表1級(jí)、2級(jí)、3級(jí)、3.5級(jí)、4級(jí)和5級(jí)。對(duì)織物進(jìn)行評(píng)級(jí)前，先按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對(duì)織物進(jìn)行水洗、干燥，然后將被評(píng)試樣與標(biāo)準(zhǔn)模板放在一起，評(píng)級(jí)時(shí)燈光光源、試樣放置高度、評(píng)價(jià)者與試樣之間的距離等條件需嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，由評(píng)價(jià)者根據(jù)試樣與標(biāo)準(zhǔn)模板的相近程度，給出試樣的級(jí)數(shù)?？椢锲酵Χ鹊燃?jí)反應(yīng)了織物樹(shù)脂整理的優(yōu)劣，與織物的折皺回復(fù)角有一定關(guān)系，但不具有對(duì)應(yīng)關(guān)系。12211.6.2Mainmechanicalproperties纖維素纖維織物經(jīng)防皺整理后，在物理機(jī)械性能方面發(fā)生了明顯的變化，例如折皺回復(fù)角提高，拉伸斷裂強(qiáng)度、拉伸斷裂延伸度、撕破強(qiáng)度和耐磨性都有不同程度的變化，這些性能與織物的耐用性能密切相關(guān)，在生產(chǎn)和科學(xué)研究過(guò)程中需要加以測(cè)定。物從形變中回復(fù)能力的最直觀的指標(biāo)，折皺回復(fù)角的大小反應(yīng)了樹(shù)脂整理的優(yōu)劣。

123Creaserecoveryangle

棉織物經(jīng)樹(shù)脂整理后，樹(shù) 脂在纖維素纖維內(nèi)部通過(guò) 交聯(lián)作用、樹(shù)脂沉積作用 增加了纖維的彈性，提高 了織物從形變中回復(fù)的能 力。折皺回復(fù)角是反映織圖11-4整理劑BTCA用量與織物 折皺回復(fù)角的關(guān)系124防皺整理后棉布的斷裂強(qiáng)度和斷裂延伸度明顯降低，降低的程度隨織物防皺性能的提高而加劇。織物斷裂強(qiáng)度的降低主要是由于共價(jià)交聯(lián)的作用所致。由棉纖維的斷裂機(jī)理可知，棉纖維的斷裂是由分子鏈的斷裂而引起的。棉纖維經(jīng)過(guò)防皺整理后，由于在纖維的基本結(jié)構(gòu)單元及大分子間引入一定數(shù)量的共價(jià)鍵，與未整理過(guò)的纖維比較起來(lái)，各單元間的移動(dòng)性受到限制，負(fù)擔(dān)外力的情況更不均勻，必然引起強(qiáng)度的下降。纖維的強(qiáng)度是織物的基礎(chǔ)，以致織物的斷裂強(qiáng)度也有下降。Breakingstrengthandextension125一般來(lái)講，織物折皺回復(fù)性能的提高與織物斷裂強(qiáng)度的降低成正比，因此，在對(duì)織物進(jìn)行樹(shù)脂整理時(shí)，應(yīng)綜合考慮折皺回復(fù)角的提高和織物強(qiáng)度降低之間的平衡。126未經(jīng)整理的粘膠纖維的斷裂機(jī)理與棉纖維有所不同。對(duì)粘膠纖維而言，聚合度、結(jié)晶度較低，取向度小，纖維的分子鏈較短，大分子之間的作用力較小。受拉伸斷裂時(shí)，主要是分子或基本結(jié)構(gòu)單元的滑動(dòng)起著主要作用。經(jīng)過(guò)防皺整理后，由于在粘膠纖維分子間建立了共價(jià)交聯(lián)，使大分子間的作用力得到加強(qiáng)，受外力作用時(shí)，粘膠大分子或基本結(jié)構(gòu)單元間的滑動(dòng)趨勢(shì)降低，使纖維的強(qiáng)度提高。127粘膠纖維在濕態(tài)下纖維溶脹，受力時(shí)分子或結(jié)構(gòu)單元的滑動(dòng)增加，因此粘膠纖維的濕態(tài)強(qiáng)度較干態(tài)強(qiáng)度低。防皺整理后，由于交聯(lián)的存在，限制了粘膠纖維在濕態(tài)的溶脹，因此濕態(tài)強(qiáng)度也有提高，且提高幅度較干強(qiáng)度提高明顯。需要注意的是，如果交聯(lián)密度過(guò)高，將會(huì)出現(xiàn)類似棉纖維的情況，即粘膠纖維的強(qiáng)度經(jīng)交聯(lián)處理達(dá)到最高值時(shí)，再增加交聯(lián)，粘膠纖維的強(qiáng)度會(huì)重新下降。128圖11-5粘膠纖維的應(yīng)力－應(yīng)變曲線1－未處理2－處理無(wú)論棉纖維還是粘膠纖維織物，經(jīng)防皺整理后，拉伸斷裂延伸度都發(fā)生明顯的降低，主要是因?yàn)榻?jīng)防皺整理后，在纖維素大分子或基本結(jié)構(gòu)單元間引入共價(jià)交聯(lián)，降低了纖維隨外力而發(fā)生形變的能力，因此使織物的斷裂延伸度發(fā)生明顯的下降。129Tearingstrength?織物在使用過(guò)程中，特別是在衣服的紐扣、袋口 等處，有時(shí)會(huì)使紗線受到與其軸線方向垂直的外 力作用，發(fā)生撕裂現(xiàn)象，織物是否耐用與其耐撕 裂能力有很大關(guān)系；?織物的撕裂能力一般以測(cè)定織物的撕破強(qiáng)度來(lái)表示；?所謂撕破強(qiáng)度是指織物的經(jīng)紗或緯紗的切口處耐拉伸的能力，以拉開(kāi)切口所需的力表示。130防皺整理后，?棉紗線的斷裂強(qiáng)度和斷裂延伸度降低，棉織物的撕破強(qiáng)度有顯著降低；?粘膠纖維織物的拉伸斷裂強(qiáng)度增大，但撕破強(qiáng)度有明顯降低。原因：斷裂延伸度降低撕破強(qiáng)度的降低正比于斷裂延伸度的降低織物撕裂強(qiáng)度的高低，除了與紗線的強(qiáng)度有關(guān)外，還與撕裂時(shí)承受外力的紗線的數(shù)量有關(guān)，因此織物紗線強(qiáng)度或斷裂延伸度過(guò)低，織物中紗線的可活動(dòng)性較小，都將使織物具有較低的撕破強(qiáng)度。131為了提高織物的撕破強(qiáng)度，普遍采用在整理液中添加柔軟劑的方法。雖然在整理液