１.前言
棉織物采用N—羥甲基類整理劑進行防皺整理引起的甲醛釋放及其危害已成為全世界嚴重關注的一個問題，很多國家通過法令規定了紡織品和車間中的甲醛釋放最高允許值，因而無甲醛整理劑的開發應用受到了高度重視，性能最好的整理劑首推1，2，3，4，—丁烷四羧酸(即BTCA)，經其整理的織物彈性、白度、強力等指標均與2D樹脂相似，但因價格昂貴難以在實際生產中應用。近年來國內外都曾試驗以較廉價的三元酸一檸檬酸(CA)代替BTCA，但其整理易引起織物嚴重的泛黃［2，3］。為此，我們通過對柔軟劑、催化劑和工藝條件的優選，使整理織物的彈性、白度、強力指標接近2D樹脂的水平。由于檸檬酸原料易得，價格低廉，無甲醛釋放等優點，用它完全可以代替N—羥甲基類化合物進行棉織防皺整理。
２.原理
檸檬酸整理纖維素織物的反應原理示意如下：
檸檬酸在高溫下分子內脫水生成丙烯三酸是引起織物泛黃的主要原因：
為了達到良好的防皺整理效果并減輕織物泛黃，應盡量促進反應(1)的進行而減少反應(2)的發生，我們為此設計了如下方案：
1、研究檸檬酸與柔軟劑的協同作用，減少檸檬酸用量。
2、研究催化劑的作用使其促進反應(1)而抑制反應(2)。
３.實驗部份
3.1.柔軟劑的選擇：
為了克服樹脂整理引起的手感變硬和強力下降，一般都將防皺整理劑與柔軟劑合用，而選擇
的柔軟劑應滿足以下要求：
(1)優良的柔軟性、親水性和耐洗性。
(2)在180℃以下不使織物泛黃。
(3)無異味、不揮發、不刺激皮膚。
(4)和檸檬酸同浴使用具有良好的相容性和協同效果。
據文獻［4］報道親水型反應性聚硅氧烷柔軟劑既提高樹脂整理效果，又可減少樹脂整理劑的用量，并且滿足(1)—(3)條要求，但不知能否與檸檬酸有良好的相容性和協同效果，因此我們考察了幾種該類柔軟劑與檸檬酸共用的效果，小樣試驗如下：
3.1.1.織物：
5×2／5×2(598.5×283)×98cm純棉府綢
1.2.處方如表1<
3.1.3.工藝條件
二浸二軋(軋液率70%)→烘干→焙烘(180℃×1.5min)測試結果表2所示。
表2.CA與不同柔軟劑的協同作用
從表1可以看出；
(1)檸檬酸與各種反應性聚硅氧烷柔軟劑合用時，具有良好的相容性，可以提高檸檬酸的整理效果，減少檸檬酸的用量。
(2)織物彈性、白度有所提高，強力下降減少，綜合考慮以自制WSS柔軟劑(聚醚環氧羧基三元改性聚硅氧烷)與檸檬酸同浴整理其相容性、柔軟性、抗皺效果最佳。
(3)柔軟劑WSS是聚醚環氧和羧基三元改性硅油，其平滑作用是由于有機硅的甲基定向排列結構，從而使甲基間有很大的間隙，這樣就能使每個硅原子與其連結一起的基團供硅氧鏈自由回轉360°。連接硅原子上的甲基如張開的傘面，繞著連結在其上面的硅原子轉動。甲基猶如刀鞘般幾乎完全將硅氧鏈蔽覆。因非極性的甲基鞘能使鏈間分子引力降低，從而使甲基硅烷分子呈螺旋形成線圈形結構，整理后織物具有柔軟性，而氧原子吸附在纖維表面，硅氧鏈角在外力作用下可以改變，外力消除后又復原，因此鏈可以伸縮，又賦予纖維彈性。
3.2.催化劑的選用
根據文獻［2］報道，次磷酸納是最有效的催化劑，因其價格較高，可將其與磷酸氫二鈉復配使用，當兩者比例為1：3時整理效果最好。因為檸檬酸必須在足夠高的溫度下才能與纖維進行充分的酯化交聯反應，焙烘溫度越高彈性回復越大，但白度和強力卻嚴重下降。要解決這些問題只有降低反應溫度，使得反應(1)在較低的溫度下進行，抑制反應(2)的發生，根據文獻［3］報道加入一定量的添加劑能提高催化劑的活性，降低反應溫度，促進反應(1)的進行，我們以此為基礎研究了各種助劑對整理效果的影響，試驗如下：
3.2.1.織物同上
3.2.2.處方：
檸檬酸50g／l
Ｎａ２ＨＰＯ４·１２Ｈ２Ｏ２７ｇ
ＮａＨ２ＰＯ２·Ｈ２Ｏ９ｇ
柔軟劑10ｇ／Ｌ
添加劑用量如表
3.2.3.工藝條件、二浸二軋(軋液率70%)→烘干→
3.2.4.測試結果見表3
表3.CA與不同添加劑的協同作用
注：助劑A，由河南省化學研究所復配的復合催化劑
從表3可以看出：①加入添加劑后，降低了焙烘溫度(由180℃到170℃)。②助劑A白度最好，彈性、強力下降也在范圍內。
為了使整理劑用量及工藝條件最為合理，最經濟，我們對整理劑用量及工藝條件，進行了正交試驗，優選出最佳配方和工藝條件。
3.3.最佳工藝條件的優選
3.3.1.織物同上
3.3.2.工藝條件；二浸二軋(軋液率70%)→預烘→焙烘
3.3.3.確定因素水平見表4
表4
3.3.4.正交試驗方案見表5
表5
注：柔軟劑用量均為5(ｇ／Ｌ)
3.3.5.試驗結果見表6
表6.正交試驗數據
利用正交表對彈性、強力和白度進方差分析，可以看出：
(1)對彈性指標影響的最大因素是焙烘溫度，溫度高彈性高，但白度和強力下降。
(2)影響白度的因素是催化劑的濃度，但溫度過高，CA深度大時也將影響白度。
(3)影響斷裂強度的主要因素是時間，時間越長強力下降越多。
根據以上正交分析得出，因素A(即CA濃度)以70ｇ／Ｌ為最好。因素B(復合催化劑)以3.5ｇ／Ｌ為最好。因素C(焙烘溫度)以180℃最好。因素D(時間)以90s為最好。綜合以上分析我們認為防皺整理的主要指標是彈性，但提高織物彈性同時必須考慮到強力和白度指標，因此我們優選出最佳工藝處方為：檸檬酸50ｇ／Ｌ，復合催化劑35ｇ／Ｌ，溫度170℃，時間90s。采用該處方我們進行了大車試驗并與2D樹脂，環氧樹脂662，無醛樹脂ｆｉｘａｐｒｅｔＮＦ時行試驗比較。
3.4.檸檬酸防皺整理與其它防皺整理的比較
3.4.1.織物同上
3.4.2.工藝流程；二浸二軋(軋液率70%)烘干→焙烘
3.4.3.處方見表7
表7
注：柔軟劑WSS.10ｇ／Ｌ
試驗結果見表8
表8.不同整理劑的物理指標比較
從表6可以看出，經檸檬酸整理的織物，其彈
性能處于國內領先水平，可以與進口樹脂ｆｉａｑｐｒｏｔＮＦ媲美。
3.5.耐洗性
洗滌方法：試樣重；洗滌＝1∶30.水洗30±3℃.洗衣粉2ｇ／Ｌ.洗液不少于26L。洗衣機開至“標準”檔，洗10分鐘，脫水2分鐘，用清水漂洗二次，每次2分鐘，即完成一次洗滌。
用以上方法洗滌用CA整理過的織物20次，折皺回復角206°
4.結論
1、通過研究檸檬酸與柔軟劑的協同作用以及高活性催化劑的加入，減少了檸檬酸的用量，
降低了反應溫度，提高了織物的彈性，減少了織物的泛黃。
2、CA整理原料易得，成本低，整理設備簡單。
3、用CA無醛類防皺整理完全可以代替N—羥甲基類的防皺整理。
5.參考文獻
１.張澍聲.精細化工信息.1991，(12)，1—6
２.顓小女.趙慶雙，印染，1993，19(4)，28—30
３.Ｂ，ＡＯＨＥＳＡｎｄｒｅｗｅｔａｌ，Ａｍｅｒ，Ｄｙｅｓｔ，Ｒｅｐ，１９９１，８０（７），２６—３０
４.張良等，印染，1987，13(1)，5—12
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