棉织物防皱整理的研究和进展

用及前景 "并分析了棉织物绿色整理的发展趋势 & 关键词 ’ 中图分类号 ’*+",$-$$
纯棉纺织品的防皱整理已有近百年的历史 " 随 着科学技术的 发展 " 不仅 织物的抗皱 性能更加提 高 " 更加全面 " 还发展了很多新型整理剂 % 新工艺和 新技术 " 使棉纺织品的防皱整理上了一个新台阶 " 同时又赋予棉纺织品以新的功能 " 提高了棉产品的 竞争力和附加值 &
%
%-"
抗皱整理的新技术
纳米技术 目前 " 纳米材 料和技术作 为新兴的技 术 " 已 渗
透到生产技术的各个领域 & 在纺织工业中 " 纳米技 术也正受到人们越来越多的关注 & 在棉纺织品的抗 皱整理中 " 次磷酸钠 )+E2 # 是多元羧酸整理体系中 最有效的酯交联催化剂 & 但含磷废水的排放造成水 体的富营养化 " 污染了水 源 " 国内外对 含磷物质的 使 用 作 了 一 定 限 制 & 以 纳 米 *>F% 部 分 替 代 次 磷 酸 钠 " 在马来酸/ 丙烯酸 / 丙烯酸丁酯的多元酸整理体 系中 " 不仅降低含磷化合物所造成的环境污染 " 而 且免烫效果好 & 整理后织物的折皱回复角达 %$%$ " 断裂强力保持率为&, # & 以纳米*>F%全部替代次磷 酸钠时 " 可完 全克服含磷 化合物所造 成的环境污 染 " 但免烫效果略差 *’+& 使用柠檬酸和马来酸酐混
."%
$ 由于纳米材料具有颗粒
小 !比 表 面 积 大 !表 面 活 性 强 !分 散 性 好 等 特 殊 性 能 ! 在未来的棉织物防皱整理中将会扮演越来越重 要的角色 $ 泡沫整理 泡沫整理是 近来才开发 的一 种 整 理 加 工 新 技 术 $ 所谓泡沫整理 ! 就是以泡沫为介质替代染整浴 中的大部分水或溶剂 ! 从而减少加工织物上的带液 率 ! 然后强制泡沫扩散到被加工织物的表面并渗
* %+
& 由于
采用后焙烘的整理方法" 所以解决了缝制问题" 若再以液氨预处 理 " 可以使服 装的洗可穿 性与强 力达到较高等级 &
"
抗皱整理的新工艺
.2 整 理 即 .3456783 289:;9<5678 =>6>?@>6A " 由
"-" .2 整理
巴斯夫公司发明并申请了专利 & 为了克服干 % 湿交 联工艺的缺点 " 该工艺采用干交联的简捷方法 " 达 到与湿交联方法相同的高级整理效果 & 其工艺流程 是 ’ 浸轧树脂 ! 烘干至正常含潮率 !$ #B1 # $! 焙 烘 & 试验结果表明全棉府绸和牛津织物 "应用 .2整 理工艺其免 烫效果完全 可以达到高 级衬衫厂商 的 要求 *"+& 树脂免烫整理中采用一些新工艺 " 将有助 于生产高档的棉纺织品 &
""-)
%#6
$ 这是因为 ""7)!( 环糊精可以形成包合物 ! 固着于
织物上仍可形成包合物 ! 例如汗渍组分进入处理织 物的环糊精空穴可减少不良气味的释放 + 香料也可 由环糊精包合 ! 且具有缓慢释香的功能 $ 这些包合 分子在通常水洗过程中可被去除 $ 药物活性化合物 也可与环糊精形成包合物 $ 因此用 12&0 或柠檬酸 与 !(环糊精结合作为整理剂 !不仅能提高织物的抗 皱性 ! 而且还具有缓慢释香的功能 $ 拒水拒油免烫整理 采 用 含 氟 树 脂 与 免 烫 整 理 剂 &20(!#" 对 纯 棉 织物进行拒水拒油和免烫多功能整理 ! 拒水拒油整 理和免烫整理可以同时进行 ! 也可以分开进行 $ 试 验表明这两种工 艺都可明显 提高织物拒 水拒油的 等级和折皱回复角 ! 同浴进行的整理比分浴整理的 效果略差 ! 且整理剂对织物强力与透气性影响不大
1
染 整 技 术
!"#$!" %"$#$ %&’$&’((
合整理液在纳米催化剂 )*%!的作用下对纯棉织物进 行防皱整理 ! 整理后织物的折皱回复角明显提高 ! 且断裂强力下降不大
"+#
象 ! 有利于改善织物的抗皱性能和强力 $ 通过防皱 整理试验发现 ! 树脂用量可比常规工艺减少 #! ) ! 而弹性仍略高于常规树脂加工工艺 .1#, 所以泡沫整 理是一种节能效果非常显著的染整加工方法 ! 有着 十分广阔的推广和应用前景 , 液氨处理 单纯使用树脂来提高棉织物的防皱性能 ! 会产 生新的缺点 ! 即织物的强力降低和手感变硬 , 尽管 对树脂作了很多改进 ! 赋予棉织物新的功能而又不 损害其原有的优良特点 ! 仍然非常困难 , 丝光加工 对织物的防缩和强力提高是有效的 ! 但对防皱和柔 软性并无效果 , 而液氨处理和丝光 /树脂加工不同 ! 在利用天然棉纤维固有优点的同时 ! 能改善其功能 特性 $ 液氨在化学性质上和水相似 ! 但其粘度和表 面张力 都比水小 ! 所 以易渗透 到棉纤维中 $ 液氨 处理后 棉纤维的形 态结构和超 分子结构 都发生了 变化 ! 即纤维截 面变成圆形 ! 胞腔收缩 ! 消 除了 扭力 ! 表面变得光 滑 ! 原纤的排 列均匀化 ! 结 晶 度降低 ! 部分结晶由纤维素 ! 转变成稍松弛的纤维 素"
"(%
!*0
!,!
透入织物内部 $ 其优点是 & ’# (节省烘燥热能 $ 采用常规的浸轧方式 !织物 的含液率为 ($ -./$ - ! 而 采 用 泡 沫 加 工 后 ! 含 液 率可大大降低 $ 通常棉织物的含液率为 0$ ) ! 因而 可最大限度地节省烘干时所需的能量 $ ’! ( 降低水及化学药剂的耗量 $ 由于在泡沫整 理过程 中用大量的 空气取代 了配制整理 液所需的 水或化学药剂 ! 因此 ! 水或化 学药剂的 耗量大大降 低$ ’0 ( 可推行 ) 湿 * 湿 + 加工工艺 , 采用泡沫涂敷 与织物本 身的含湿量 关系不大 ! 故可以实施 - 湿 * 湿 + 加工工艺 !以减少工艺流程中的中间烘燥工序 $ ’+ ( 提高织物的加工质量 $ 由于织物的含湿量 明显降低 ! 有可能排除烘燥过程中所产生的泳移现
.5%
预处理 ! 就是将一定 温度的原棉 放入闪爆 器 ! 利用 高温加热蒸汽加 压升温 ! 保压 一定时间后 瞬间卸 压 $ 当卸压时 ! 吸附在纤维素内孔及间隙的水蒸汽 瞬间排出到空气中 ! 此过程可以对纤维物料起机械
$ 利用蒸汽闪爆后的棉纤维素可制备硝酸纤维 $ 在棉织物的防皱整理中还未见报道 ! 但该方法
$ 棉纤维经辐射后会产生脱氢反应 ! 生成自由基 !
一般产生在&$ 位置 $ 许多学者研究了棉纤维上直接 接枝苯乙烯 % 丙烯酸 %’( 羟甲基丙烯酰胺等单体以 改善棉纤维的抗皱 % 染色性能 &"%#$ 通过微波辐射 ! 用 ’’)*(%+%,-引发 !将甲基丙烯酸羟乙酯 ’)./0(接枝 到棉纤维上 $ 接枝后可以改善纤维素大分子中羟基 的活性 !增加官能团羟基的数目 !使酸和催化剂的有 效使用率提高 $然后用多元羧酸整理剂12&0进行防 皱整理 !经该工艺整理的织物折皱回复角和34 等级 都比单用多元羧酸有较大提高 ""5)$ 辐射接枝技术既 可以实现棉纤维的改性 ! 又可为棉织物的防皱整理 提供新的思路 !从而赋予棉织物所希望的性能 $ 等离子体技术 在低温等离 子体中聚集 着多 种 极 为 活 泼 的 粒 子 ! 这些粒子可作为激活化学反应体系的反应性物 种 ! 在高分子材料表面 引发各种 相互作用 ! 通 过等 离子体 处理也能引 发产生某些 在常规条 件下不可 或难以进行的反应
" %#)
$ 天然蚕丝蛋白质在结构上具
有与人体肌肤极相似的亲和性 ! 具有良好的吸湿和 放湿性能 ! 能改善皮 肤营养 % 防止 皮肤干燥和 增强 细胞活 力的作用 $ 将 等离子体 技术和生物 整理剂 ’ 丝素 ( 应用于棉织物的抗皱整理中 ! 研究发现经丝 素 ! 预烘 ! 等离子体工序处理后 ! 不仅棉织物的折 皱回复角有提高 ! 而且断裂强力和撕破强力保留率 都大大提高 ! 且润 湿性较好 ! 活 性染料的染 色性有 所改善 ""*)$ 等离子体技术和天然丝素蛋白整理剂的 结合 ! 为今后开发新型绿色功能棉纺织品开辟了新 的途径 $
拢 ) 皱折 # 现象 & C2 整理 ) C5D;9 2@5?8 # 是将甲 醛气体和酸 性催化剂气 体附着在润 湿衣服上 " 干 燥后加热 使之反应的 方法 " 也就是 气体直接和 织 物反应& 其流程为 ’ 织 物!裁剪和 缝纫!压烫 )需 要 时 # !气 相 化 学 交 联 整 理!成 品
5#%
吸香释香整理
!( 环糊精具有很好的生物可降解性 $ 在酸性条
件下它通过树脂架桥与棉纤维素相结合 ! 提高棉织 物的折皱回复角 $ 采用 &0 作为交联剂 ! 将 ! 环糊精 ’! * &3 ( 接枝到棉织物上 $ 通过实验发现加 ! (&3 的 &0 整 理 织 物 熏 香 后 香 味 可 以 保 持 很 久 才 消 失
""#)
&0和棉纤维素之间发生 ! 而且也在 &0 和壳聚糖的
羟基之间产生 $ 处理后棉织物的折皱回复角和34 等 级提高 ! 拉伸和撕破强力 得到了改善 ! 且有较高的 抗微生物水平 $ 尽管重复洗涤 ! 抗微生物性能仍保 持在 -#$ 以上 ""$)$ 用 12&0 或马来酸 ( 丙烯酸 ( 丙烯 酸丁酯的 共聚物和壳 聚糖对棉织 物整理同样 也开 发出了绿色抗菌免烫多功能纺织品 ""6%"!)$