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棉织物的防皱整理倪玉婷 马会英(天津工业大学纺织与服装学院,天津 300160)[摘 要] 本文简要回顾了棉织物防皱整理从传统方法到新型纳米技术的发展,并介绍了各种方法的原理及优缺点。
[关键词] 棉织物防皱;纤维素交联;树脂整理;无甲醛整理;纳米技术1 引言防皱整理,也被称为易护理性,耐久压烫整理,耐折皱性,洗可穿性,免烫性等。
也就是说,织物洗涤后只需稍加熨烫或不需熨烫,在穿着过程中具有防皱性能,近几十年防皱棉织物的需求量倍增。
棉是一种富含羟基的纤维素纤维。
其中40%的纤维由紧密排列的长链分子在晶区组成,其余的则由在无定形区松散排列的长链分子组成。
无定形区分子由氢键联结且松散地排列,这有助于纤维的柔韧性。
当纤维受外力作用发生弯曲和扭转时,无定形区的分子可以在纤维中自由移动,大分子的氢键发生形变或断裂导致结构单元的位移,并在新的位置形成新的氢键从而导致折皱产生。
折皱最终可能恢复或形成永久折皱,这要视外力作用时间和大小而定(图1)。
图1 棉纤维维折皱的形成2 树脂整理树脂整理是通过保持棉织物弹性来赋予织物防皱性的方法。
树脂整理过的织物受外力发生扭转,外力去除后分子链回到原来位置(图2)。
图2 折皱恢复机理2.1 脲醛树脂(U F 树脂)脲醛树脂是由尿素和甲醛经缩合反应制成的树脂,简称U F 树脂。
脲醛树脂使纤维间产生交联来赋予织物抗皱性,它可以形成一个抵抗大分子链横向变形的三维聚合物晶格从而增强折皱回复能力。
尿醛树脂不像表面涂层处理,它赋予织物防皱性但不会使它硬挺变脆。
使用低分子量的尿素和甲醛的初缩体使整理剂容易渗透到纤维中。
脲醛树脂的缺点包括:干燥时释放过量的游离甲醛,有刺激性气味,有毒性,整理的织物拉伸强度受损,并且树脂耐洗性及储存稳定性差且有氯损。
活性树脂的发展消除了这些问题,它们与纤维素纤维的羟基发生反应形成交联,增强了棉织物的折皱回复性或耐久压烫性。
2.2 DM DHEU 树脂二羟甲基二羟基乙烯尿树脂(DM DHEU)是随后发展起来的一种N-羟甲基试剂,主要用于传统抗压整理剂的抗皱棉织物。
实验一棉织物的抗皱整理一、实验目的1.复习织物抗皱整理的相关知识2.实际操作做出抗皱整理样品3.了解织物抗皱效果的相关表征方法二、实验原理1.树脂沉积理论利用多官能度的化合物作为树脂初缩体，树脂初缩体自身之间缩合成为具有网状结构沉积在纤维之中,增大了大分子间及基本结构单元之间的相对滑移的阻力，赋予了织物防皱性能。
2.交联理论防皱防缩的整理剂可以与纤维素纤维上的羟基反应，在两个相邻的纤维素分子之间建立共价交联，限制了大分子之间的相对滑移，提高了织物的防皱性能。
三、实验试剂与仪器500ml烧杯玻璃棒量筒天平剪刀棉布轧车烘箱丝光定形机2D树脂六水氯化镁渗透剂JFC 柠檬酸四、实验步骤（一）2d树脂抗皱样品制备1.裁剪40×40㎝的棉布称其重量为23g。
2.由浴比1∶10至1∶20，称量40g2d树脂配制得400ml 100g/L的2d树脂抗皱整理剂水溶液。
再加入六水氯化镁和JFC,其中六水氯化镁为20g/L,渗透剂JFC为2g/L。
3.织物两浸两轧2d树脂整理剂，每次浸渍两分钟，轧液率70%。
4.将织物在80度预烘两分钟，再在160度丝光机上进行焙烘定形，时间为2.5分钟。
5.水洗烘干保存。
（二）柠檬酸抗皱整理样品制备1.裁剪40×40㎝的棉布称其重量为21g。
2. 由浴比1∶10至1∶20，配制2g/L的柠檬酸溶液400ml。
再加入渗透剂JFC 为2g/L2.织物两浸两轧柠檬酸整理剂溶液，每次浸渍两分钟，轧液率70%。
3.将织物在80度预烘两分钟，再在160度丝光机上进行焙烘定形，时间为2.5分钟。
4.水洗烘干保存。
（三）相关实验测定1.折皱回复角测定（1）分别将两种样品棉布制成制定形状。
（2）分别测定2min和5min的折皱回复角并记录数据。
2.撕裂强度测定（1）分别将两种样品棉布制成15×7.5cm样品各四块。
（2）分别测定撕裂强度并记录数据。
五、实验结果与讨论表1折皱回复角表2撕裂强力实验分析：由表1可知2d树脂整理后的棉织物抗皱性能优于柠檬酸的抗皱的棉织物。
棉织物的轧-蒸潮态抗皱整理王海英;李栋【摘要】为减少棉织物传统焙烘抗皱整理对织物断裂强力和白度造成的损伤,对棉织物的轧-蒸潮态抗皱整理方法进行探索.讨论棉织物潮态抗皱整理过程中聚马来酸浓度、催化剂用量、汽蒸温度和时间等因素变化对折皱回复角、织物断裂强力及白度的影响.实验结果表明,棉织物进行抗皱整理时采用潮态整理工艺同普通焙烘工艺相比,前者不仅能取得同焙烘工艺相当的抗皱性能,而且织物的其他性能指标如断裂强力等也明显优于焙烘工艺.%A pad-steam anti-crease finish process has been studied in order to reduce the loss of breaking strength and whiteness of cotton fabrics resulted from traditional pad-dry-cure anti-crease finish. The influence of concentration of polymaleic acid and catalyst, temperature and time of steaming on the wrinkle recovery angle, breaking strength and whiteness was investigated. The experimental results revealed that compared with the traditional anti-crease finish process, the fabric treated by this wet state process showed equivalent anti-crease property but better breaking strength and other indexes.【期刊名称】《纺织学报》【年(卷),期】2011(032)005【总页数】4页(P91-94)【关键词】棉织物;抗皱整理;潮态;织物性能【作者】王海英;李栋【作者单位】南京工业大学,江苏南京210009;通标标准技术服务有限公司,上海200233【正文语种】中文【中图分类】TS195.41棉织物虽然一直是面料市场的重要品种，但其在使用过程中易产生折皱。
功能整理论文论文题目：棉织物的防皱整理探讨与研究专业班级：轻化工程10（3）班学号:姓名:指导教师: 习智华摘要纯棉、粘胶及其混纺织物具有很多优良的特性，但它们也存在着弹性差、易变形、易折皱等缺点，故在穿着过程中不能保持平整的外观.为了改善上述不足之处,人们通过对棉织物进行树脂（特殊的高分子预聚体)整理后，提高其从折皱中回复原状的能力，从而提高织物的防缩、防皱性能.首先本文介绍了抗皱整理技术的发展过程，阐述了抗皱整理剂研究与发展的趋势.其次本文探讨了棉织物抗皱性差的原因以及棉织物折皱形成的原因，发现折皱引起的应力可以使棉织物中纤维素链产生相对位移，应力去除后纤维素分子缺少约束力恢复而产生折皱。
具体原因为纤维素分子受较大外力作用后纤维基本结构单元之间发生了相对位移,导致原来的氢键断裂,并在新的位置重新建立起难以回复的新的氢键系统，使纤维或织物的形变得不到恢复而造成的,从而得到棉织物织物的抗皱作用主要是依靠纤维素分子上大量的反应性基团与整理剂交联,限制了结构单元之问的相对位移得到的。
最后本文重点以酰胺—甲醛类的整理剂为例研究了其整理工艺参数。
关键词:棉织物；抗皱性能；相对位移；整理剂；发展趋势目录1. 概述 01.1 防皱整理发展过程 01。
2 防皱整理的发展方向 (1)1。
2。
1 减少纯棉织物经树脂整理后强力损失过大的问题 (1)1。
2.2 解决N－羟甲基酰胺类整理剂存在的氯损及甲醛污染问 (1)1。
2.3 研究适当的催化剂，缩短焙烘时间、提高交联效率 (1)1。
3 防皱整理效果的评定 (1)2。
织物防皱的原理 (2)2.1 织物折皱形成的原理 (2)2.2 织物的防皱原理 (2)2.2.1 防皱原理 (2)2。
2.2 干湿防皱性能 (2)3. 酰胺－甲醛类整理剂的防皱整理 (3)3。
1 整理剂的结构及名称 (3)3.2 防皱整理剂与纤维素的反应 (4)3。
3 防皱整理的工艺 (5)3.3。
1 工艺流程 (5)3.3.2 整理液组成 (5)3.3.3 整理液中各组分的主要作用 (5)3。
棉织物抗皱整理的工艺
棉织物抗皱整理的工艺有如下几种：
1. 加工前整理：包括预缩处理、预缩松弛处理、整理和定型处理等。
预缩处理主要是将棉织物进行预缩，避免在后续的使用中出现过大的缩水现象；预缩松弛处理是在预缩处理后松弛织物，使其恢复原状；整理处理是通过加工手段使织物表面平整，达到一定的光滑度和洁净度；定型处理是在整理处理后使用热力或化学方法使织物恢复平整。
2. 湿热整理：通过在高温高湿的条件下对织物进行加工，使纤维排列有序，减少褶皱和皱纹。
常见的湿热整理工艺包括蓬松整理、湿热定型、湿热平整等。
3. 抗皱整理剂处理：使用抗皱整理剂对棉织物进行处理，使纤维间的键合增强，提高织物的抗皱性能。
抗皱整理剂可以通过浸涂、喷涂或浸渍等方式施加在织物上，然后经过干燥和固化处理。
4. 机械整理：通过机械加工手段对棉织物进行整理，例如熨烫、平摊、挤裥等。
机械整理可以改变织物的表面形态，减少皱褶，并提高织物的平整度和光滑度。
以上是常见的棉织物抗皱整理工艺，根据具体的需要和织物特性，可以选择适合的整理工艺来提高棉织物的抗皱性能。
酸碱滴定法对棉织物酯化交联结构的研究1陈思尧，王夏琴*，徐晓红，张彦华东华大学，上海 (200051)E-mail：xqwang@摘要：OG系以马来酸为主体，添加柔性基团改性的多元羧酸寡聚物，将其应用于棉织物的抗皱整理，采用酸碱滴定法评价了其与棉织物的酯化交联情况。
对不同反应温度、整理液浓度处理后－COOH的转化率进行对比分析，发现酯化度与折皱回复角之间存在一定的线性关系。
结果表明，OG与BTCA及CA相比，更容易与织物发生酯化反应，并可达到一定的抗皱效果。
关键词：耐久压烫整理；多元羧酸；棉织物纯棉织物吸湿透气、手感柔软、穿着舒适，深受广大消费者的喜爱，但存在弹性较差、容易起皱、服装的保形性欠佳等缺点，给消费者日常生活带来许多不便。
因此，只有经过抗皱整理的棉织物才能更好地满足现代消费者的需求。
传统的抗皱整理剂大多为N-羟酰胺类交联剂。
经二羟甲基二羟基乙烯脲(DMDHEU)整理的织物具有很好的耐久抗皱效果，是效果较好且工艺成熟的整理剂，但却存在甲醛残留问题[1]。
因此，棉织物抗皱整理剂的研究近年来主要集中在不释放甲醛的多元羧酸上，如1,2,3,4-丁烷四羧酸(BTCA)、柠檬酸(CA)等。
尽管BTCA整理效果最为显著[2]，但其昂贵的价格(约为2D树脂的10倍)阻碍了其工业化的应用。
CA价廉安全，但整理效果不及BTCA，且存在泛黄等问题。
含马来酸链节的低分子量聚合电解质作为一种工业化学品，具有较高的螯合能力，常可用作工业冷却水的阻垢剂和分散剂，以及油田开采助剂[3]。
OG是一种以马来酸为主体，添加柔性基团改性制备而得的多元羧酸寡聚物，其分子带有多个羧基，且分子链较BTCA、CA 柔顺；采用水相共聚合方法制备的OG不仅分子量比普通聚合物低（600<Mw< 1000），水溶性佳，且具有热稳定性好、无色、无毒无公害等特点，因而适用于棉织物的抗皱整理。
本文首次将多元羧酸寡聚物OG应用于棉织物的抗皱整理，采用酸碱滴定的方法对抗皱整理后的棉织物进行一系列定量分析，并进一步将交联剂的分子结构、整理后织物的交联程度与抗皱整理效果联系起来，对今后抗皱整理剂的分子结构设计起到一定的理论指导意义。
1.试验部分1.1材料及设备1.1.1织物退浆、精练、漂白的80/80、133×72全棉府绸(上海华伦印染厂)1.1.2药品OG (自制)，次亚磷酸钠、盐酸、氢氧化钠(上海试剂一厂)1.1.3仪器及设备电动均匀轧车、UPEI连续式织物热定型机(台湾Rapid公司)；SHIRLEY织物折皱弹性1本课题得到教育部高等学校博士点基金项目(NO. 20060255008) ，上海市青年科技启明星计划(NO.04QMX1449)和长江学者和创新团队发展计划(NO. IRT0526)的资助。
仪；酸度计(上海大普仪器有限公司)；X 广角衍射(D/MAX-2500 pc, 日本理学公司)1.2 试验方法1.2.1 工艺流程及条件整理液准备(配制含一定浓度的OG 、NaH 2PO 2的水溶液)→浸轧(二浸二轧，轧余率70%)→预烘(80 ℃×5 min) →焙烘(160-200℃×2 min) 。
1.2.2 折皱回复角测定按照AATCCTM66方法测定经、纬向折皱回复角各5次，取平均值。
1.2.3多元羧酸整理品上羧基量的测定1.2.3.1 样品制备取17块织物（每块约重5g ）分别按要求浸轧OG 整理液，烘干后留用一块，其余按不同焙烘条件焙烘，焙烘后每块织物各取一半进行水洗处理。
然后分别对烘干未焙烘，焙烘未水洗以及焙烘水洗的织物进行滴定。
滴定前，需将待测织物剪成粉末状以保证样品的均一性，均匀混合后于80℃烘箱中烘至恒重，随后移入干燥器内冷却待用。
1.2.3.2 织物上游离羧基量的测定称取1g 织物样品 (精确到0.01g)，加入过量的NaOH 标准溶液，剧烈震荡5min 以保证反应充分，过量的NaOH 则以HCl 标准溶液进行反滴中和。
1.2.3.3 棉织物结晶度的测定将棉织物剪至粉末状，以0.02 ° S -1的扫描速度，2θ从5° 至60°进行广角X 光衍射测定。
2 结果与讨论2.1 OG 与棉织物的酯化反应机理传统的N －羟甲基酰胺类整理剂对棉织物的抗皱主要依靠纤维素分子链和整理剂之间形成醚键而交联，BTCA 等多元羧酸则是依靠酯键交联。
OG 与棉织物的酯化交联反应分两步进行：第一步多元羧酸在高温焙烘下，两个相邻羧基脱水成五元环酸酐；第二步酸酐与纤维素纤维大分子上的羟基进行酯化反应。
反应机理示意图见图1。
图1 OG 与纤维素酯化反应机理CCOOHCOOHC OO O Ocellulosecellulose+ cellulose2.2 棉织物结晶度10203040506050001000015000200002500030000350004000004000210i2 Theta(deg)i nt e n s i t y 1014.006.008.0010.0012.00p HVolume of HCL (ml)图2 未整理棉织物的广角X 光衍射图图3 100g/L OG 、58g/L NaH2PO2处理的棉织物烘干后的NaOH －HCl 反滴定曲线由上图可见，在2θ=14.6°和16.6°处有一双峰，在2θ=22.5°处出现一明显高峰，2θ=34.4°处也有一小峰，分别对应纤维素I 的 (101)，(10Ī)，(002)和 (040)晶面[4]。
WAXD 测得的棉织物的结晶度为71.2%，换言之，仅有28.8%的位于无定形区的纤维素大分子链可以与OG 进行酯化交联反应，计算得到可参与酯化交联反应的-OH 量为5.333 mmol/g 织物。
2.3 酸碱滴定方法的确定由于与棉织物进行交联的是OG 中的马来酸链节单元，因此可参考马来酸的酸碱滴定来确定反应的滴定终点，根据相关文献，马来酸的滴定终点为pH=9.5[5]。
考虑到织物上游离羧基含量不高时，采用NaOH 直接滴定法在达到等当点时需要消耗较长时间[6]，因此，为了提高滴定效率，本实验采用NaOH －HCl 反滴定法，将粉末状待测样品浸泡于100ml 蒸馏水中，然后加入过量NaOH 标准溶液，并以HCl 中和过量的NaOH ，结果见图3。
如图3所示，采用强酸－强碱滴定方法，在pH=9.5时会出现比较明显的拐点，有利于滴定终点的判定。
2.4 羧基量、转化率和酯化度的计算[6]对于多元羧酸整理品，由于生成的交联中除C 、H 、O 外没有其他元素，因此无法采取元素分析法；而在众多测定多元羧酸整理品生成酯基量的文献报道中，化学分析法——酸碱滴定法是相对简单且可定量的一种，整理品上存在的酯基量可以用以下公式表示：织物上的酯基量=交联反应前织物上游离羧基量-交联反应后织物上游离羧基量 因此，通过测定织物上的游离羧基量即可求得多元羧酸整理品上的酯基量。
若已测得OG 整理后烘干未烘焙的织物上羧基量为A 0（轧余后OG ）、焙烘未水洗织物上羧基量为A 1（参与酯化反应及未反应OG ）、焙烘水洗织物上羧基量为A 2（参与酯化反应），未经整理的空白棉织物上羧基量为A 0’ ，则可得到以下的关系式： 焙烘后织物上的酯基量(mmol/g 织物)= A 0–A 1焙烘后织物上的游离羧基量(mmol/g 织物)= A 2- A 0’-COOH 的转化率(%)=( A 0- A 1)/( A 0 - A 1+ A 2- A 0’)×100%酯化度(%)＝(已酯化的-OH)/(无定形区内可反应的-OH) ×100%=(A 0- A 1)/ 5.333×100%2.5 焙烘温度对织物酯化交联的影响表1 不同交联温度整理的织物上游离羧基和酯基含量的滴定结果表1是经OG 浓度为100g/L 、NaH 2PO 2浓度为58g/L 的整理液处理，在不同焙烘温度下交联2min 前后的游离羧基和酯基含量的滴定结果。
结果表明，随着焙烘温度的提高，织物上的酯基量逐步增加，而游离羧基量则相应减少，但两者之和，即参与反应的-COOH 量或OG 量是增加的，从160℃时的0.6412mmol/g 织物增加至200℃时的0.6993mmol/g 织物。
多元羧酸抗皱类整理剂的抗皱原理是：整理剂上的-COOH 与棉织物上的-OH 发生酯化交联反应，从而形成桥联共价结合，减少纤维素大分子的形变，起到抗皱整理效果。
因此，以下将对参与酯化反应的-COOH 进一步研究，分析它与交联温度以及酯化度之间的关系。
404550556065C o n v e r s i o n r a t e o fC a r b o x y l (%)Curing Temperature(℃)图4 交联温度对-COOH 转化率的影响由图4可知，随着焙烘温度的提高，-COOH 的转化率逐步提高。
参考胡逊[7]的研究结果可知，采用活性非常大的BTCA 对棉织物进行抗皱整理时，交联温度在180℃时，约有47%织物上游离羧基量（mmol/g 织物） 焙烘温度(℃)焙烘未水洗 (A 1)焙烘水洗 (A 2)焙烘后织物上的酯基量(mmol/g 织物)焙烘后织物上的游离羧基量(mmol/g 织物)160 0.5237 0.3635 0.2826 0.3586165 0.4874 0.3392 0.3189 0.3343 170 0.4781 0.3321 0.3282 0.3272 175 0.4627 0.3179 0.3436 0.3130 180 0.4388 0.2994 0.3675 0.2945 185 0.4190 0.2797 0.3873 0.2748 190 0.3741 0.2687 0.4322 0.2638 200 0.3596 0.25750.44670.2526烘干未焙烘织物上游离羧基含量(mmol/g 织物)(A 0) 0.8063空白织物上的游离羧基含量(mmol/g 织物)(A 0’) 0.4943×10-2的-COOH参与了酯化反应。
而OG在交联温度165℃左右，即有47%的-COOH参与了酯化反应；焙烘温度在180℃时，参与酯化反应的-COOH约达到55%。
因此，多元羧酸OG作为棉织物的抗皱整理剂，反应活性相当高。
2.6整理液浓度对织物交联的影响表2 不同整理液浓度整理的织物上游离羧基和酯基含量的滴定结果表2是经浓度为60- 200g/L OG、含NaH2PO2: OG =5 : 8 (质量比)的整理剂整理的棉织物游离羧基和酯基含量的滴定结果。
