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1、第2 5 卷第3 期 纺织学报 V 。l 2 5 ，N 。3 2 0 0 4 年6 月 J o u m a lo fT 奄x t i kR e s e a r c h J u n ，2 0 0 4 一；= = = ；= = 一 棉织物用乙二醛加水解淀粉进行整理的研究 王晓明 ( 湖南工程学院，湘潭，4 l l l 0 4 ) 摘要：介绍乙二醛对棉织物进行防皱整理的机理，分析讨论催化剂的类型、浓度、焙烘条件对棉织物断裂强力、折皱回复性和透 气性的影响。 关键词：棉织物乙二醛水解淀粉催化剂折皱回复性 断裂强力透气性 中圈分类号：码1 9 0 6 4 l 文献标识码：A文章编号：0 2 5 3 9
2、7 2 1 1 2 0 0 4 ) 0 3 - 0 0 9 9 - 0 2 经N 一羟甲基整理后的棉织物在贮藏或穿着过 程中会释放出游离甲醛，对人体和环境都有害。因 此，可用乙二醛作为取代常规N 羟甲基整理剂的 替代物。研究表明，乙二醛是一种有效的无甲醛交 联剂，能赋予织物高度抗皱免烫性能而不产生甲醛。 本文讨论了棉织物用乙二醛和淀粉或水解淀粉混合 液进行处理时，棉织物的性能变化。 1 实验 1 1 实验材料 经退浆、煮练、漂白的平纹棉织物。 1 2 实验试剂 乙二醛溶液( 4 0 ) 、M g s 0 4 、A I ：( s 0 4 ) ，1 2 H 2 0 、 M g C l ：6 H ：
3、O 、盐酸，以上试剂均为化学纯，玉米淀粉。 1 3 实验仪器 T D 2 0 0 0 电子天平、s D 型试样小轧车、C S l 0 1 2 电热干燥箱、H H s 恒温水浴锅、Y G 5 4 1 A 型织物折皱 弹性仪、Y G 2 6 2 5 0 0 织物强力仪、Y G 4 6 1 织物中压透 气仪、J B 9 0 D 型强力搅拌机。 1 4 性能测试 织物强力按G B 3 9 2 3 8 3 标准测定，透气性在 Y G 4 6 1 织物中压透气仪上测定；折皱回复角按 G B 3 9 1 8 8 3 标准测定。 1 5 整理方法 1 5 1 水解淀粉的制备称取适量淀粉加少量水， 调制成浆状，
4、加入lN 的盐酸，淀粉与1N 的盐酸配 比为l ：1 ，放置于6 0 恒温水浴锅中，进行不同时间 ( 3 0m i n 、6 0m i n 、9 0m i n ) 的处理，即得3 0m i n 水解淀 粉( 3 0 坩s t ) 、6 0m i n 水解淀粉( 6 0 H s t ) 、9 0m i n 水解 淀粉( 9 0 H S t ) ，淀粉原样为( 0 s t ) 。 1 5 2 整理工艺流程将有淀粉或水解淀粉的溶 液加热到6 0 ，使淀粉或水解淀粉变成泥浆状，采 用于态交联整理工艺：浸轧( 一浸一轧，轧余率 8 5 ) 一烘干一焙烘一热水洗一烘干。 2 结果和讨论 2 1 乙二醛的防
5、皱机理 乙二醛又名双甲醛、草醛，分子式为c ：H 2o 。乙 二醛一淀粉或水解淀粉的防皱机理如下：当棉织物用 含乙二醛、淀粉或水解淀粉溶液处理时，在加入催化 剂的条件下加热，作为多元醇的纤维素和淀粉与作为 二元醛的乙二醛发生醇醛缩合反应，产生多种类型的 加成化合物，半缩醛的不稳定加成化合物I ，双一半缩 醛型化合物和，单乙缩醛型化合物和V ，二乙醛 缩型化合物和等，从而提高织物的回复性即抗皱 性能。形成该类化合物的数量及其对织物的影响程 度取决于处理的条件和施加的方法。 2 2 催化剂类型对棉织物性能的影响 表1 表明棉织物用乙二醛处理，在有和无淀粉 或水解淀粉情况下，采用干态交联工艺( 浸轧
6、一烘干 一焙烘一后处理) ，所用催化剂类型对织物折皱回复 性能和透气性的影响。所用催化剂是棉织物用N 一 羟甲基整理剂进行常规免烫整理所常用的M g S O 。、 A 1 2 ( s O 。) ，1 2 H 2 0 、M g c l 2 6 H 2 0 。由表1 可知，棉织 物用乙二醛处理时，不管有和无水解淀粉，也不管是 用何种类型的催化剂，其折皱回复角均有较大的提 高。但在9 0m i n 的水解淀粉下用M g C l ：6 H ：O 作催 化剂时，棉织物的折皱回复角及透气性值最大。原 因可能是9 0m i n 水解淀粉的分子尺寸较小，它能与 乙二醛一起迅速渗入纤维内部，在M g c l ：
7、6 H ：O 的高 催化作用下与纤维大分子进行反应，二乙缩醛型( 化 合物) 的加成化合物胜过其它同类型的化合物，因 此，选择M g c l ：6 H ：O 作催化剂。 2 3 M g C l ：6 H ：O 浓度对棉织物性能的影响 从表2 看出，随催化剂浓度的提高，织物折皱回 复角提高，但M g c l ：6 H 2 0 浓度达到2 0g ，L 时，再增 加浓度，折皱回复角反而下降。在M g c l ：6 H 2 0 浓度 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the water
8、mark 【l o o 】 纺织学报 2 0 0 4 年第3 期 表1 棉织物性能测试数据 乙二醛乙二醛+ ( 0 s t )乙二醛+ ( 3 0 H S t ) 乙二醛+ ( 6 0 H s t )乙二醛+ ( 9 0 - H - s t ) 催化剂一薪甄面复透气硅折皱回复透气性折皱回复透气性折皱回复 透气性折皱回复透气性 角( 。，T + w ) ( L ，m 2 s ) 角( 。，T + w ) ( u m 2 s ) 角( 。，T + w ) ( u m 2 s ) 角( 。，T + w ) ( u m 2 s ) 角( 。，T + w ) ( L ，m 2 s ) 注：催化剂为l O
9、g ，L ，乙二醛为1 0g ，L ，淀粉为2 0g ，L ，烘干为7 0 、5m i n ，焙烘为1 5 0 、3 “n ，未处理织物折皱回复角1 1 2 。 表2 棉织物性能测试数据 注：乙二醛为1 0g L 。淀粉为2 0g L ，烘干为7 0 、5m i n ，焙烘为1 5 0 、3m h ，未处理织物强力为2 0 0N 。 为2 0g L ，用9 0m i n 的水解淀粉时，织物的透气性最 好。经乙二醛处理后，织物强力普遍下降，并且，断 裂强力的下降与折皱回复角的提高成反比，折皱回 复角愈高，断裂强力愈低。 造成这种现象的原因可能是水解淀粉改变了在 纤维素分子结构中，由乙二醛形成的共
10、价交联键的 结构和长度，增加了交联反应的效率，使织物折皱回 复角提高。但在用较高浓度的M g C l ：6 H 2 0 处理时， 由于焙烘过程中，棉纤维素在酸性催化剂环境下产 生过度降解，形成的交联可能发生断裂，从而使织物 折皱回复角下降。另外棉纤维中的甙键在酸性条件 下会发生水解，造成大分子链断裂，所以织物强力普 遍下降。采用催化剂M g c l ：6 H ：O 较合适的浓度是 2 0g L 。 2 4 焙烘温度和时间对棉织物性能的影响 从表3 看出，随焙烘温度的上升及焙烘时间的 衰3 棉织物性能测试数据 温度 ( ) 时间 ( m i n ) 乙二醛+ ( 3 0 H S t )乙二醛+
11、( 6 0 H S t )乙二醛+ ( 9 0 H s t ) 折皱回复断裂强透气性 折皱回复 断裂强透气性 折皱回复断裂强 透气性 角( 。，T + w )力( N )( L ，m 2 - s )角( 。，T + w )力( N )( U m 2 8 )角( 。，T + w )力( N )( I J ，m 2 s ) 1 3 0 1 4 0 1 5 0 注：M g c l 2 6 H 2 0 为2 0g ，L ，淀粉为2 0g ，L ，乙二醛为3 0g ，L ，未处理织物强力为2 0 0N 。 增加，整理剂与纤维素的交联反应程度显著增加，所 以织物的折皱回复角提高而织物的断裂强力下降， 在1
12、 3 0 采用9 0m i n 水解淀粉，焙烘时间为2m i n 时 织物的透气性最大。 3结 论 1 用乙二醛加淀粉或水解淀粉可改变棉织物 与乙二醛的交联反应和交联的结构，从而改善织物 的回弹性。 2 被处理棉织物的折皱回复角的提高与断裂强 力的下降成反比，折皱回复角提高，断裂强力越低。 3 整理的最佳催化剂为M g c l ：6 H ：O ，较合适的 浓度是2 0g ，L 。 4 整理时的焙烘条件不同，对织物折皱回复 角、断裂强力、透气性影响不同。 m m m g ；兰! m m舛肼盯哳渤抛拼硒撕啪 宝m 跎m m 慨m 昵m 酣m 盼粥瑚獬瑚擞粥记粥m嗽M科们昭叭钾螂珈猫拼枷搿 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark