0前言
硬挺劑廣泛應用于絹花布、箱包布、里布、裝飾布和家紡等面料的整理加工。目前市售硬挺劑主要以液體甲醛和三聚氰胺縮聚合的氰醛類樹脂為主,然而三聚氰胺的高成本一直是限制氰醛樹脂發展的重要原因,且高含固量的樹脂合成中需要處理大量廢水,環保成本高。
本試驗以多聚甲醛和尿素為主要原料,合成高含固量的甲醚化脲醛樹脂(MUF)作為硬挺劑,并應用于滌綸織物的硬挺整理,不但降低了原料成本,而且在產品生產過程中實現廢水零排放,降低了企業廢水處理的成本。經應用評價,其硬挺整理效果與市場上主流硬挺劑相當,是一種優良的低成本硬挺劑。
l試驗
1.1織物、藥品及儀器
織物滌綸牛津布(600DX600D/68T)藥品尿素(工業級);多聚甲醛(96%,工業級);改性劑聚乙烯醇(PVA,工業級);液堿(30%,工業級);甲醇(工業級);鹽酸(35%,工業級);捕醛劑M(自制);催化劑TF-630C(浙江傳化)儀器NDJ5S/8S旋轉黏度計(上海衡平儀器儀表廠),YG(B0)22D型全自動織物硬挺度儀(溫州市大榮儀器有限公司),FI22A熱風拉幅機
1.2測試標準
硬挺度按GB/T183l8—2O0l《紡織品織物彎曲長度的測定》標準測定。
甲醛含量參照GB/T2912.1一l998《紡織品甲醛的測定第一部分:游離水解的甲醛(水萃取法)》標準測定。
1.3操作步驟
取定量軟水、甲醇及多聚甲醛,加入反應瓶,用液堿調節pH值至9.0~10.0,升溫至60℃,待溶液透明后加入改性劑PVA和尿素,于75~78℃保溫30min;加人鹽酸調節pH值為4.5,80℃保溫1~2h,反應結束,用液堿調節p|I值至7.5~8.0,加入捕醛劑M,降溫,過濾,包裝。
1.4硬挺劑整理工藝流程
浸軋樹脂工作液(80L硬挺樹脂MUF,16g/L催化劑TF-630C,軋余率70%)一焙烘(180℃,40S)一回潮(4h)一測試
2結果與討論
2.1尿素/多聚甲醛摩爾分數比對樹脂的影響
多聚甲醛容易存放和運輸,用其替代液體甲醛合成高含固量甲醚化脲醛樹脂,可以減少廢水的排放,保證產品質量穩定。本試驗調整尿素(U)與多聚甲醛(F)的摩爾分數比,其對樹脂的熱穩定性及游離甲醛含量的影響如表1所示。
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由表1可知,隨著尿素/多聚甲醛摩爾分數比減少,樹脂的熱穩定性提高。當U/F<1:2.0,樹脂含亞胺基多,樹脂熱穩定性差;當U/F>1:2.0時,樹脂中生成的羥甲基基團增多,甲醚化后穩定性提高。從表1可以知道,當U/F=1:2.2時,樹脂液非常穩定;而隨著U/F摩爾分數比的減少,游離甲醛增加。本試驗選取U/F=1:2.1。
2.2改性劑PVA用量對樹脂的影響
聚乙烯醇(PVA)是一種很好的膠黏劑,能與甲醛或脲醛的初縮體進行反應,增加樹脂的黏著力,同時具有一定的捕醛作用。改性劑PVA的加入量對MUF樹脂的穩定性影響見表2。
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從表2看出,隨著PVA用量的增加,樹脂穩定性提高。這是因為PVA帶有一定數量的醇羥基,能增加樹脂的水溶性,而聚乙烯醇縮甲醛可以嵌人脲醛樹脂的大分子中,改善樹脂的結構,提高樹脂的穩定性。隨著改性劑PVA用量的增加,黏度及硬挺度也相應增加。考慮到PVA價格相對較高,本試驗選取PVA的用量為3%(相對尿素質量分數),改性樹脂穩定性良好。
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