【集萃網(wǎng)觀察】【摘要】 采用醚化2D樹(shù)脂,以MgCl2·6H2O為催化劑,在室溫條件下對(duì)棉織物進(jìn)行潮態(tài)交聯(lián)。研究了樹(shù)脂用量、催化劑用量、pH值及堆置時(shí)間等因素對(duì)整理織物折皺回復(fù)角、斷裂強(qiáng)力保留率、白度和甲醛釋放量的影響。優(yōu)化的醚化2D樹(shù)脂的潮態(tài)交聯(lián)工藝為：醚化2D樹(shù)脂用量200g/L,MgCl2·6H2O用量為24% (相對(duì)樹(shù)脂用量),pH值2,堆置時(shí)間24h。結(jié)果表明,整理后棉織物的折皺回復(fù)角有所改善,強(qiáng)力保留率在60%,甲醛釋放量小于75mg/kg。
0 前言
根據(jù)纖維膨化程度的不同,防皺整理工藝一般可分為干態(tài)交聯(lián)、濕態(tài)交聯(lián)、潮態(tài)交聯(lián)和多步交聯(lián)。潮態(tài)交聯(lián)工藝是纖維在部分膨化狀態(tài)下(即在一定含濕情況下) ,與抗皺整理劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的防皺工藝。潮態(tài)交聯(lián)工藝可賦予織物較好的濕防皺性、中等水平的干防皺性及尺寸穩(wěn)定性,以及較少的耐磨性損失和強(qiáng)力損失。近年來(lái),潮態(tài)交聯(lián)工藝具有的優(yōu)良濕防皺和強(qiáng)力保留性能受到人們的青睞,在生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來(lái)越多[1]。但潮態(tài)交聯(lián)工藝存在工藝流程長(zhǎng)、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、生產(chǎn)效率低、工藝難以控制等缺點(diǎn)[2]。
本項(xiàng)目以醚化2D樹(shù)脂為交聯(lián)劑,探索純棉織物在不同工藝條件下,經(jīng)潮態(tài)交聯(lián)后各項(xiàng)性能的變化,并確定了較佳的潮態(tài)交聯(lián)工藝參數(shù)。
1 試驗(yàn)
1. 1 試驗(yàn)材料
織物14.8/14.8 tex 433/354根/10cm純棉府綢(經(jīng)退漿、煮練、漂白、絲光處理) 。
藥品 醚化2D樹(shù)脂(工業(yè)級(jí)),MgCl2·6H2O (化學(xué)純), 85%H3PO4(化學(xué)純)。
1. 2 儀器設(shè)備
M INE2TENTER PT2J軋烘焙一體機(jī), YG026C型強(qiáng)力測(cè)試儀, YG(B) 541D2Ⅱ型全自動(dòng)數(shù)字式織物折皺彈性?xún)x,WS2SD d/0 色度/白度計(jì),DHG29076A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,數(shù)顯pH計(jì), 722型分光光度計(jì)等。
1. 3 工藝流程
二浸二軋(軋余率80% )→烘干( 90 ℃,含潮率10% )→室溫堆置(15～24 h,卷繞在直徑較大的玻璃管上,用聚乙烯薄膜密封)→水洗→烘干(110℃)
1. 4 測(cè)試
1. 4. 1 折皺回復(fù)角
參照GB/T3819-1997《紡織品織物折痕回復(fù)性的測(cè)定回復(fù)角法》測(cè)定。每種試樣測(cè)五經(jīng)五緯,折皺回復(fù)角為織物經(jīng)向和緯向的折皺回復(fù)角緩彈值的平均值之和。測(cè)試濕態(tài)下的折皺回復(fù)角時(shí),試樣的含水率為100%。
1. 4. 2 斷裂強(qiáng)力
參照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,每種試樣經(jīng)向測(cè)3塊,取平均值。
斷裂強(qiáng)力保留率/% =整理后織物的斷裂強(qiáng)力整理前織物的斷裂強(qiáng)力×100
1. 4. 3 白度
把試樣疊成八層,在WS2SD d /0色度白度計(jì)上按ISO R457視亮度(白度)測(cè)3次,取平均值。
1. 3. 5 織物上甲醛釋放量
參照GB/T2912.1-1998《紡織品甲醛的測(cè)定第1部分游離水解的甲醛(水萃取法)》,測(cè)定織物上的甲醛釋放量。
2 結(jié)果與討論
2. 1 樹(shù)脂用量對(duì)整理效果的影響
在催化劑MgCl2·6H2O 用量為24%(對(duì)樹(shù)脂用量), pH值2,堆置時(shí)間24 h的條件下,改變樹(shù)脂用量,對(duì)棉織物進(jìn)行整理,整理后織物的性能見(jiàn)表1。
表1 樹(shù)脂用量對(duì)整理效果的影響
由表1知,隨樹(shù)脂用量增加,織物折皺回復(fù)角逐漸增大,相對(duì)于干態(tài)而言,濕態(tài)的折皺回復(fù)角增加更為明顯;斷裂強(qiáng)力保留率逐漸減小;白度略有下降;甲醛釋放量增大。隨樹(shù)脂用量增加,總的交聯(lián)量提高,整理后織物的折皺回復(fù)角得到提高,斷裂強(qiáng)力下降;但與此同時(shí),樹(shù)脂與纖維的交聯(lián)程度有可能降低,因此甲醛釋放量增大。綜合考慮,樹(shù)脂用量以200 g/L為宜。
2. 2 催化劑MgCl2·6H2O用量對(duì)整理效果的影響
在樹(shù)脂用量200g/L, pH值2,堆置時(shí)間24h的條件下,改變催化劑MgCl2·6H2O 用量,對(duì)棉織物進(jìn)行整理,整理后織物的性能見(jiàn)表2。
表2 催化劑用量對(duì)整理效果的影響
表2中,隨催化劑用量增加,交聯(lián)反應(yīng)更易進(jìn)行,交聯(lián)程度提高,織物的折皺回復(fù)角逐漸增大,斷裂強(qiáng)力保留率、白度和甲醛釋放量逐漸降低。綜合考慮,MgCl2· 6H2O催化劑用量以24%(對(duì)樹(shù)脂用量)為宜。
2. 3 pH值對(duì)整理效果的影響
pH值越低,交聯(lián)反應(yīng)速率越快,對(duì)整理后織物性能的影響越大。在樹(shù)脂用量200 g/L,MgCl2·6H2O用量24% (對(duì)樹(shù)脂用量) ,堆置時(shí)間24 h的條件下,用磷酸調(diào)節(jié)pH值,對(duì)棉織物進(jìn)行整理,整理后織物的性能見(jiàn)表3。
表3 pH值對(duì)整理效果的影響
表3中,隨著pH值提高,織物的折皺回復(fù)角逐漸減小,斷裂強(qiáng)力保留率、白度和甲醛釋放量逐漸增大。pH值過(guò)低,斷裂強(qiáng)力保留率太低; pH值過(guò)高,折皺回復(fù)角太小。綜合考慮,調(diào)節(jié)pH值至2為宜。
2. 4 堆置時(shí)間對(duì)整理效果的影響
在樹(shù)脂用量200 g/L,MgCl2·6H2O用量24% (相對(duì)樹(shù)脂用量) , pH值2的條件下,改變堆置時(shí)間,對(duì)棉織物進(jìn)行整理,整理后織物的性能見(jiàn)表4。
表4 堆置時(shí)間對(duì)整理效果的影響
眾所周知,潮態(tài)交聯(lián)工藝的反應(yīng)條件溫和,交聯(lián)反應(yīng)速率較慢,需較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間,交聯(lián)時(shí)間不宜過(guò)短,否則棉纖維分子鏈間沒(méi)有充分交聯(lián)。此時(shí),棉織物雖然具有較高的強(qiáng)力保留率,但折皺回復(fù)角很小。但是,交聯(lián)時(shí)間也不宜過(guò)長(zhǎng),否則折皺回復(fù)角雖大,但斷裂強(qiáng)力下降嚴(yán)重,且生產(chǎn)效率低。由此看來(lái),交聯(lián)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短,均不能賦予織物優(yōu)良的服用性能。由表4看出,選擇堆置時(shí)間24 h為宜。
從表1～4中可明顯看出,經(jīng)潮態(tài)交聯(lián)工藝整理后,棉織物的濕折皺回復(fù)角大于干折皺回復(fù)角,即濕防皺性能優(yōu)于干防皺性能。這是由于纖維在一定含濕率下進(jìn)行交聯(lián),此時(shí)纖維處于部分膨化狀態(tài),整理劑可在纖維的部分無(wú)定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)邊緣發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),因此形成的交聯(lián)鍵分布廣,且較均勻。在濕態(tài)時(shí),整理織物纖維無(wú)定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)邊緣均存在交聯(lián),所以,濕防皺性能較好;而當(dāng)干燥時(shí),無(wú)定形區(qū)的水分蒸發(fā),使一部分纖維大分子間的交聯(lián)缺失,但由于無(wú)定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)邊緣仍然還存在部分交聯(lián),所以,織物也有較好的干防皺性能。經(jīng)試驗(yàn),醚化2D樹(shù)脂最佳潮態(tài)交聯(lián)工藝為:樹(shù)脂用量200g/L,催化劑MgCl2·6H2O用量24%(相對(duì)樹(shù)脂用量), pH值2,堆置時(shí)間24h。棉織物整理后具有較高的折皺回復(fù)角,特別是濕彈大于干彈,同時(shí),斷裂強(qiáng)力保留率近60%,白度與未整理織物相近,甲醛釋放量小于75 mg/kg,符合環(huán)保要求。
參考文獻(xiàn):
[1] 危想平,陳文珍,蘇開(kāi)第，低溫潮交聯(lián)抗皺免燙整理[ J ]. 印染,2004,30(4):31-32
[2] 楊靜新主編，染整工藝學(xué)(第二冊(cè))[M]北京，中國(guó)紡織出版社,2004,111-112
作者：王春梅, 繆勤華 (南通大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,江蘇南通226007)
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