棉织物的聚羧酸无甲醛免烫整理黄张秘;周翔;邢志奇;张文龙【摘要】为促进无甲醛免烫整理剂的推广应用，将自制聚羧酸无甲醛免烫整理剂（ LMP）用于棉织物的免烫整理，以整理后织物的折皱回复角、断裂强力、撕破强力和白度为主要评价指标，通过单因素试验，确定了LMP较佳的整理工艺：LMP质量浓度为300 g／L，催化剂质量浓度为整理剂的10％，整理液 pH 值为2�0～2�5，焙烘温度为170℃，焙烘时间为3 min。
整理后纯棉白色府绸的折皱回复角大于260°，断裂和撕破强力保留率分别为55�7％和73�1％，白度由77％降至72％，外观平整度接近3�5级。
与其他免烫整理剂比较，免烫效果优于已商业应用的2种无甲醛免烫整理剂，免烫效果及其耐洗性与丁烷四羧酸相当，比改性二羟甲基二羟基乙烯脲类整理剂稍差。
%In order to promote the wide application of formaldehyde⁃free durable press finishing agent, aself⁃prepared polycarboxylic acid formaldehyde⁃free durable press finishing agent ( LMP) was used to finish the cotton fabrics and the suitable application conditions of LMP were determined by evaluating the wrinkle recovery angle, breaking strength, tear strength and whiteness of the finished cotton fabrics in single factor experiments. The optimum conditions are as follows:LMP dosage 300 g/L, catalyst dosage 10% of LMP, pH of 2�0-2�5, curing temperature 170℃ and curing time 3 min. After finishing, wrinkle recovery ang le is larger than 260°, breaking and tear strength retention are 55�7% and 73�1%, respectively, whiteness decreases from 77% to 72%, and smoothness appearance rating is approximately 3. 5. Comparing with the other durable press finishingagents, the durable press performance of LMP finished cotton fabric is better than those finished with two commercial used formaldehyde⁃free durable press finishing agents. LMP provides almost the same level of durable press performance and laundering durability as butane tetracarboxylic acid, but less effective than modified dimethylol dihydroxy ethylene urea.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2017(038)001【总页数】6页(P94-99)【关键词】棉织物;无甲醛免烫整理;聚羧酸;折皱回复角;白度;耐洗性【作者】黄张秘;周翔;邢志奇;张文龙【作者单位】东华大学化学化工与生物工程学院，上海 201620; 东华大学生态纺织教育部重点实验室，上海 201620;东华大学化学化工与生物工程学院，上海201620; 东华大学生态纺织教育部重点实验室，上海 201620;东华大学化学化工与生物工程学院，上海 201620; 东华大学生态纺织教育部重点实验室，上海201620;东华大学化学化工与生物工程学院，上海 201620【正文语种】中文【中图分类】TS195.6为避免N-羟甲基酰胺类交联剂带来的整理品释放甲醛问题，研究人员长久致力于开发性能优良的无甲醛免烫整理剂。
在众多已研究的无甲醛免烫整理剂中，多羧酸显示出较好的发展前景，其中丁烷四羧酸(BTCA)的应用效果被普遍接受，但BTCA交联剂的价格偏高，影响工业化应用。
研究人员将聚马来酸[1]、柠檬酸[2]、2-磷基丁烷三羧酸[3]、壳聚糖[4]等与BTCA复配使用，以减少BTCA用量，降低交联剂成本，但整理效果有所降低；也有研究以不饱和羧酸为原料，通过自由基聚合反应，生成聚羧酸。
聚羧酸分子上羧基增多，理论上可增加与纤维素大分子的羟基发生酯化交联的机会，但迄今的研究结果显示其免烫效果与BTCA仍有一定差距，如以马来酸或衣康酸等不饱和羧酸为原料合成的聚马来酸[5-6]及其与柠檬酸的复配物[7-8]、马来酸寡聚物[9]、马来酸/衣康酸共聚物[10]、聚马来酸/衣康酸/丙烯酸[11]及马来酸酐与醋酸乙烯酯共聚得到的聚羧酸[12]。
前期课题组合成了相对分子质量为300～700的聚羧酸LMP[13]，本文将LMP作为棉织物无甲醛免烫整理剂进行应用工艺研究。
以整理织物的主要性能指标衡量整理效果，确定LMP的整理工艺。
在此基础上，将LMP的整理效果与商品免烫整理剂服丝平NF和WFF、BTCA及二羟甲基二羟基乙烯脲类(又称改性2D类)超低甲醛免烫整理剂服丝平F-ECO进行了比较。
织物：纯棉白色府绸(线密度为14.6 tex×14.6 tex，经纬密为524 根/10 cm×284 根/10 cm，面密度为123 g/m2)，经烧毛、退浆、精练、漂白、丝光后的半制品(上海王港华纶印染有限公司)。
化学品：LMP(自制，有效成分约为35%)，服丝平NF、服丝平WFF、康定素F-M、催化剂CTL、服丝平F-ECO、有机硅柔软剂适利坚SIE(工业品，巴斯夫(中国)有限公司)，BTCA(工业品，常茂生物化学工程股份有限公司)，氢氧化钾、次磷酸钠、氯化镁(CP，国药集团化学试剂有限公司)，渗透剂JFC(工业品，江苏省海安石油化工厂)。
设备和仪器：PB1轧车(Rapid(厦门)公司)，DLS-6600型定型汽蒸机(Korea Daelim Starlet Co.,Ltd)，TNG01型折皱回复性能测试仪(英国SDL公司)，H10K-S型双臂万能材料实验机(美国Tinius Olsen公司)，Elmendorf撕破强力机(Thwing-Albert公司)，650型测色配色仪(美国Datacolor公司)，VARIAN640傅里叶红外光谱仪(美国Varian公司)。
整理液处方为：LMP x g/L，催化剂次磷酸钠(SHP)y g/L，柔软剂SIE 20 g/L，渗透剂JFC 2 g/L。
工艺流程：浸轧整理液(二浸二轧，带液率80%)→烘干(80 ℃×3 min)→焙烘。
整理液处方为：服丝平NF 120 g/L，催化剂康定素F-M 36 g/L，柔软剂SIE 20 g/L，渗透剂JFC 2 g/L。
工艺流程：浸轧整理液(二浸二轧，带液率70%)→烘干(85 ℃×3 min)→焙烘(170 ℃×1 min)。
整理液处方为：服丝平WFF 350 g/L，催化剂CTL 70 g/L，柔软剂SIE 20 g/L，渗透剂JFC 2 g/L。
工艺流程：浸轧整理液(二浸二轧，带液率70%)→烘干(100 ℃×1.5 min)→焙烘(150 ℃×3 min)。
整理液处方为：BTCA 6%，催化剂SHP 3%，柔软剂SIE 20 g/L，渗透剂JFC 2 g/L。
工艺流程：浸轧整理液(二浸二轧，带液率80%)→烘干(85 ℃×3 min)→焙烘(180 ℃×1.5 min)。
整理液处方为：服丝平F-ECO 240 g/L，催化剂MgCl2·6H2O 24 g/L，柔软剂SIE 20 g/L，渗透剂JFC 2 g/L。
工艺流程：浸轧整理液(二浸二轧，带液率55%)→烘干(85 ℃×5 min)→焙烘(150 ℃×3 min)。
折皱回复角按AATCC 66—2008 《机织物折皱回复性的测定：回复角法》测定，并计算经向与纬向回复角之和，即为织物的折皱回复角。
织物纬向的断裂强力按GB/T 3923.1—2013 《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》测定。
式中：RB为断裂强力保留率，%；B0为整理前织物的断裂强力，N；B为整理后织物的断裂强力，N。
撕破强力按GB/T 3917.1—2009 《纺织品织物撕破性能第1部分：冲击摆锤法撕破强力的测定》测定。
式中：RT为撕破强力保留率，%；T0为整理前织物的撕破强力，N；T为整理后织物的撕破强力，N。
外观平整度按GB/T 13769—2009 《纺织品评定织物经洗涤后外观平整度的实验方法》评定。
采用GB/T 8629—2001《纺织品实验用家庭洗涤和干燥程序》方法4A洗涤，采用翻滚烘干。
白度按GB/T 8424.2—2001 《纺织品色牢度实验相对白度的仪器评定方法》测定。
将待测样品水洗，去除织物上未反应的整理剂及催化剂等，于0.1 mol/L的氢氧化钠溶液中处理3 min[14]，然后在烘箱内40 ℃烘干至恒态质量。
取处理后的样品2 mg，烘干后的溴化钾30～40 mg，将二者混合研磨成粉末，混合均匀后压片，采用红外光谱仪测定。
用醋酸钙法测定织物上的羧基量[15]。
准确称量烘干后的待测样品1.000 g，将其放入250 mL碘量瓶中，加入100 mL新配制的0.1 mol/L的醋酸钙溶液，室温放置2 h。
以酚酞为指示剂，用0.02 mol/L的氢氧化钠标准溶液滴定。
用未处理样品做空白实验。
织物上羧基量和酯键量的计算公式为式中：CH为织物上的羧基量，mmol/kg织物；CR为织物上的酯键量，mmol/kg织物；CH0为焙烘前织物上的羧基量，mmol/kg织物；CH1为焙烘后织物上的羧基量，mmol/kg织物；V为聚羧酸整理织物试样消耗的氢氧化钠标准溶液的体积，mL；V0为未处理试样消耗的氢氧化钠标准溶液的体积，mL；CS为氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；m为试样的质量，g。