低甲醛或者无甲醛在防皱整理中的应用现状

1、安徽职业技术学院毕 业 论 文题 目 低甲醛或者无甲醛在防皱整理中的应用现状 姓 名 所在学院 安徽职业技术学院 专业班级 染整技术 学 号 指导教师 日 期 2015-4-22 摘要低甲醛与无甲醛整理剂是较为理想的防皱整理剂，介绍了防皱整理剂的发展与问题，阐述了低甲醛或者无甲醛防皱整理剂的研究与应用现状。关键词：低甲醛 无甲醛 防皱整理 整理剂目录绪论1第一章 折皱形成的原因和防皱的基本原理21.1 折皱形成的原因2第二章 防皱整理剂的发展及应用32.1 防皱整理的发展历史32.2 国内防皱整理剂研究现状3第三章 无甲醛防皱整理工业应用所面临的困境43.1 无甲醛整理存在的问题与对策43.2

2、 防皱整理对织物染色性能的影响43.3 开发效果更好、价廉易得的无甲醛整理剂的条件4结论5参考文献60.绪论防皱整理是用防皱整理剂和纤维作用，从而赋予织物一定的抗皱性，作为织物抗皱整理剂，与纤维反应型的树脂即N-羟甲基酰胺化合物是有效的，它能改善织物的抗皱性和防皱性。但反应型树脂整理大多存在易产生游离甲醛问题。近年来，主要的纺织品进出口国家对织物中甲醛的释放量限制越来越严格，纺织品出口的壁垒越来越高，降低乃至完全消除织物上的甲醛释放量，己成为防皱整理剂发展的必然趋势。现在一般采用低甲醛或无甲醛的整理剂，如水溶性聚氨酯，有机硅系列，多元羧酸（1，2，3，4-丁烷四羧酸）等1。 1.折皱形成的原因

3、和防皱的基本原理1.1 折皱形成的原因棉纤维是由-D葡萄糖剩基通过1，4-甙键联接起来的纤维素大分子组成的。纤维素结构如图1-1所示。图1-1 纤维素分子结构示意图在纤维索分子中每个葡萄糖环上都保留有3个可以形成氢键的自由羟基。棉纤维有结晶区和无定形区两种形态(如图l-2所示)，其中无定形区占30352，无定形区的化学性质比较活泼。当纤维受到外力时，在规整度高的结晶区，分子链排列整齐，形成的氢键较多，而且能共同承受外力的作用，所以，在不超过弹性极限的外力作用下，织物一般只发生较小的可逆形变，即普通弹性形变。在规整度较低的无定形区，羟基大多处于游离状态，形成的氢键较少，在洗涤或穿着过程中经受外力

4、作用时，纤维素分子沿着外力的方向发生一定的形变，基本结构单元之间发生相对滑移，羟基在新的位置又会产生新的氢键并重新排列。当外力去除后，系统发生蠕变回复，若新形成的氢键产生的阻力大于回复力，系统形变不能恢复或者不能完全恢复，便出现了永久形变。由于氢键排列的多样性而产生多种形态变化，这种不均一而且不可逆形变的宏观表现就是织物的折皱。图1-2 纤维的结晶态和非结晶态结构模型2. 防皱整理剂的发展及应用2.1 防皱整理的发展历史在耐久压烫整理剂中，N一羟甲基化合物仍占主要地位。用其作防皱处理，虽经过水洗、皂洗等后处理，但在服用过程难免引起交联的水解，释放出对人体有刺激的甲醛。虽然现在已能做到整理品上的

5、释放甲醛值达到超低水平，但要全面达到国家的标准规定，仍有较大难度。目前无甲醛整理剂主要有多羧酸类和戊二醛等 (属于二醛系)3。多羧酸的研究在20世纪60年代中后期已进行，但或因其效果不佳，或因其成本较高等各种原因，而进展不大。近期内，国际上多元羧酸抗皱整理剂有了较大发展，并已成为主要的发展方向。国内也已成功合成 BTCA，使之成本有大幅下降。2.2 国内防皱整理剂研究现状在1958年我国就开始对粘胶织物进行防缩防皱整理，于1960年前后又发展到对纯棉织物进行防缩防皱整理4。由于纯棉织物经树脂整理后，织物折皱回复性与织物强力下降成比例关系，并且存在游离甲醛等问题，使当时的免烫整理未能达到较理想的

6、效果。随着涤纶纤维1964年在我国纺织原料上开始应用，由于涤纶纤维的抗皱抗缩性远比棉纤维好，容易达到理想的耐久压烫整理效果，所以在这以后的一段时间里，我国的耐久压烫整理研究都着重于涤粘和涤棉混纺织物方顽，在这个时期，国外情况亦是如此。直到九十年代初，随着天然纤维织物的重新受宠，棉织物、粘胶织物的耐久免烫整理又重新回到科技工作者的议事日程。但在当时，重点研究的对象仍旧是树脂类整理剂或改性树脂类整理剂；九十年代中后期，一些科研工作者才开始对多元羧酸5进行大量的研究；近几年，用多元羧酸进行防皱整理的研究已经成为免烫整理的热门。3.无甲醛防皱整理工业应用所面临的困境3.1 无甲醛整理存在的问题与对策B

7、TCA价格较贵，目前大量应用还受到限制可通过降低合成成本和工艺加工成本解决。BTCA合成复杂，需寻求最佳的合成路线来降低合成成本；加工成本可采用混用或添加其他多元羧酸或使用不同的催化剂，以减少BTCA和次磷酸钠用量。无甲醛防皱整理新技术一离子交联法也具有较好的抗皱效果6，用离子交联赋予纤维素纤维织物耐久压烫性能，在纤维之间形成交联,整理后织物的折皱回复角得到明显提高,而强度基本不变，此法不含游离甲醛。(1)在BTCA加工工艺中添加来源充足、价格低廉的原n-羟基多羧酸(如柠檬酸、苹果酸等)，以减少BTCA的用量。单用柠檬酸进行酯化，产生的酯交联数较少，交联程度较低，效果较差，如将CA作为BTCA

8、的增效剂，则可大大降低BTCA整理工艺成本。添加辅助催化剂如三乙醇胺或其他醇类，可以改善强力，降低加工成本，提高产品质量”。(2)使用现代分析测试仪器如IR、TGA、DSC和MS等，研究多元羧酸对织物的作用，探索反应的机理，寻求提高织物整理性能的理论依据，指导实践。(3)探索生物酶如纤维素酶在BTCA整理中的作用、反应机理，以取代含磷催化剂，降低成本。据报道，纤维素酶在改善免烫指标如断裂强度、耐磨性、平整度等方面有明显效果。(4)探索生物酶如纤维素酶在BTCA整理中的作用、反应机理，以取代含磷催化剂，降低成本。据报道，纤维素酶在改善免烫指标如断裂强度、耐磨性、平整度等方面有明显效果”。3.2

9、防皱整理对织物染色性能的影响整理棉织物影响染色性能是因为多元羧酸的-COOH与纤维素大分子链段上的-OH的酯化反应不可能非常充分，整理后织物上或多或少残余一定数量的-COOH，使纤维表面带负电荷，大大降低了对染料的亲和力，对直接、活性等阴离子染料产生拒染现象。目前，较多的是采用先染色后整理。为了既能先整理后染色(如成衣染色)又不影响织物的染色性能，必须在整理浴中加入适当的添加剂，以改善织物的染色性能。壳聚糖能改善CA整理织物的染色性能是因为分子中含有氨基，这些氨基使织物表面呈阳离子性，增强了对带相反电荷染料的吸附能力，同时它们还以作为活性染料与纤维素或壳聚糖中的-OH交联反应的内在催化剂7。3

10、.3 开发效果更好、价廉易得的无甲醛整理剂的条件根据多元羧酸可作无甲醛整理剂的原则：(1)-COOH数量，饱和羧酸至少3个，不饱和羧酸至少2 个；(2) -COOH位置，脂肪族多元羧酸的-COOH应处于顺式位置，芳香族须邻位；(3) -COOH间隔，至少隔开2个碳原子8。4.结论传统的防皱整理所使用的整理剂如2D树脂，在整理加工和使用过程中会释放出甲醛，不符合环保与健康的要求，而且织物的强力下降也非常严重。通过使用无甲醛与低甲醛整理剂对织物进行防皱整理，并且通过合适的工艺，不仅能提高织物的防皱性能，而且对织物的其他性能也有改善，如白度、强力等。无甲醛防皱整理新技术一离子交联法也具有较好的抗皱效果，通过离子交联，可以使纤维素织物获得很好的尺寸稳定性，有较高的折皱回复角和强度保留值。为了符合环保、经济、健康的主题，低甲醛、甲醛防皱整理技术的研究还将继续。参考文献1 林杰,田丽.染整技术（第四册）M.北京：中国纺织出版社.2009.2 樱田一郎纤维的化学M戴承渠译北京:纺织工业出版社, 1982： 1-43 汪澜,袁近.三乙醇胺在抗皱整理中的应用J.期刊,2002.8.4 钮海丹,张庆.纺织品的低甲醛J.无甲醛防皱整理技术. 2