棉織物防皺整理屬于化學整理,是靠整理劑來實現其目的的。現在常用的防皺免燙整理劑從環保性方面來看分為:有醛樹脂、低甲醛樹脂、超低甲醛樹脂和無醛整理劑四類。前三類的生態指標或多或少不能令人滿意,經整理的面料總會含有一定量的甲醛,但無醛整理劑的開發應用還不很廣,目前世界上研究比較先進的是BTCA等,而它們不是一般的樹脂,合成路線比較復雜,出產成本比較高,所以在國內甚至國際上使用都比較少。若能以殼聚糖作為防皺整理劑,甚或有免燙效果,則既能避免防皺整理的甲醛問題,又是原料易得、資源豐富、成本低廉的整理材料。因此本文探討無毒無污染的殼聚糖的防皺整理性能,以期將殼聚糖作為無醛整理劑應用于防皺免燙整理。
殼聚糖是甲殼素的脫乙酰基產物,是甲殼素最基本、最重要的衍生物。甲殼素則是蝦殼和蟹殼等動物外殼的主要成分,可廣泛來源于水產工業產生的固體廢棄物,是一類豐富廉價又無毒無害的天然生物資源。殼聚糖的分子結構與纖維素纖維相似,它們有很好的吸附和相容性。殼聚糖的羥基能形成眾多的分子間氫鍵,成膜性強;當用一定的催化劑進行催化交聯時,殼聚糖又能在纖維間產生共價交鏈,使其產生防皺免燙效果成為可能。天然殼聚糖的分子很大,不同分子量的殼聚糖的性質也有差異,因此要獲得較好的防皺效果,應該將殼聚糖降解到一個適宜的程度。
1試驗材料與儀器
1.1試驗材料
織物:純棉卡其
殼聚糖(青島利中甲殼素公司);超低甲醛樹脂PM-50、催化劑C-803(蘇州聯勝化學公司);NaH2PO4、MgCl2、醋酐、雙氧水、冰乙酸(以上均為分析純);滲透劑JFC(工業品);
1.2試驗儀器
79-1型磁力加熱攪拌儀(江蘇金壇醫療儀器廠);
F&P MD定型烘干小樣機(鶴山精湛染整設備有限公司);
MU504A型臺式軋車(北京紡機機械有限公司);
YG541-4紡織折皺彈性儀(寧波紡織儀器廠);
YG033A織物撕裂儀(溫州紡織儀器廠)
2試驗方法
2.1殼聚糖整理
2.1.1 H2O2法降解殼聚糖
將殼聚糖加入2%-5%的醋酸溶液,在磁力加熱攪拌儀上邊攪拌邊逐滴加入2%-6%的H2O2進行降解。
2.1.2不同分子質量殼聚糖的制備
采用L9(34)正交試驗進行不同條件的殼聚糖降解,制得不同分子質量的殼聚糖溶液[4]。
表1 H2O2法降解殼聚糖因素水平表
因素 | H2O2濃度/% | 反應溫度/℃ | 反應時間/h | 乙酸濃度/% |
水平1 | 2 | 50 | 2 | 2.5 |
水平2 | 4 | 55 | 4 | 3.5 |
水平3 | 6 | 60 | 6 | 4.5 |
2.2整理工藝試驗
工藝流程:配制整理液→二浸二軋(軋余率70%)→預烘(90℃×2.5min)→焙烘(150℃×3min)。
2.3整理織物的濕防皺性試驗
工藝流程:配制整理液→二浸二軋(軋余率70%)→預烘(90℃×2.5min)→焙烘(150℃×3min)→皂洗(皂片2g/L,溫度80℃,時間10min)→水洗→熨干。
2.4性能測試
2.4.1折皺回復角
按GB3819-83用YG541-A織物折皺彈性儀來測定。
2.4.2撕破強力保留率
按GB3918-83用YG033A織物撕裂儀測定。
強力保留率計算:TS,%=(TS后/TS前)*100%
式中:TS-撕破強力保留率;TS后-試樣整理后的撕破強力;TS前-試樣整理前的撕破強力。
3結果與討論
3.1不同整理劑性能對比
表2工作液配方
試樣組號I | 超低甲醛樹脂g/l | 殼聚糖g/l | Mgcl2g/l | JFCg/l | C-803g/l | pH值 |
1 | 100 | 15 | 5 | |||
2 | 5 | 5-6 | ||||
3 | 5 | 50 | 10 | 5-6 |
表3不同整理劑整理的抗皺性能對比
試樣折皺回復角/°(T+W)
原布125
I-1 154
I-2 130
I-3 145
注:折皺恢復角的測試結果都是五塊樣平均后的數據,后面也均如此。
由表3知:殼聚糖和超低甲醛樹脂都能提高原布的折皺回復角,具有一定的抗皺性能。I-1超低甲醛樹脂整理織物的折皺回復角雖稍大,但布面容易泛黃;I-2殼聚糖整理的布樣,顏色與原布變化不大,回復角比原布有提高,當整
3.2不同添加劑比較
表4工作液配方
試樣組II | 殼聚糖(0.5%)/ml | Mgcl2/g | NaH2PO4/g | 醋酐/g | JFC/g |
1 | 200 | 10 | 2 | ||
2 | 200 | 10 | 2 | ||
3 | 200 | 10 | 2 |
表5不同添加劑性能測試結果
試樣 | 折皺回復角/° | ||
(T+W) | |||
原布 | 125 | ||
II-1 | 140 | ||
II-2 | 156 | ||
II-3 | 135 | ||
由表5可知:殼聚糖整理在使用了催化劑后都能使折皺回復角增大,其中提高幅度最大的是II-2,由此認為,殼聚糖進行防皺整理時,選擇合適的催化劑,對抗皺性能的提高影響是較大的,NaH2PO4催化的效果最好,故選擇NaH2PO4為殼聚糖整理工藝用催化劑。 3.3催化劑用量的影響 表6催化劑用量對整理性能的測試結果 催化劑NaH2PO4(g/l) | 滲透劑JFC (g/l) | 折皺回復角/° | |
(T+W) | |||
25 | 5 | 150 | |
50 | 10 | 156 | |
75 | 15 | 145 | |
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