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1、第2 8 卷第3 期 2 0 0 7 年3 月 纺织学报 J o u 打l a lo f7 r e x t i l eR e s e a r c h V 0 1 2 8N o 3 M a r 2 0 0 7 文章编号：0 2 5 3 9 7 2 1 【2 0 0 7 ) 0 3 0 0 7 2 0 4 水解淀粉与乙二醛对棉织物的抗皱整理 张宏伟1 ，赵海梅2 ，万雅波2 ，王慧敏2 ，马立伟3 ( 1 常州纺织服装职业技术学院纺化系，江苏常州2 1 3 1 6 4 ； 2 长春工业大学，吉林长春1 3 0 0 1 2 ；3 吉林化纤集团有限责任公司，吉林吉林1 3 2 1 1 5 ) 摘要采用
2、水解淀粉与乙二醛复配整理剂对棉织物进行抗皱整理，通过正交试验，讨论水解淀粉、乙二醛和催化 剂用量、焙烘温度和焙烘时间等因素对整理后棉织物折皱回复角提高率和断裂强力保持率的影响。得出最优整理 工艺参数：淀粉质量浓度4 0g ，L 、乙二醛质量浓度7g ，L 、催化剂质量浓度4 0 L 、焙烘温度1 4 0 、焙烘时间5m i n 。在 此最优工艺条件下，整理后棉织物的折皱回复角提高率为3 0 一4 5 ，断裂强力保持率为8 8 9 5 。 关键词棉织物；抗皱整理；乙二醛；水解淀粉 中图分类号：髑1 9 5 5 5文献标识码：A C r e a s e - r e s i s t a n t 矗n
3、 i s l l i n go fc o t t o nf a b r i c 、) l ，i t hg l y o x a la n dh y d r o l y z e ds t a r c h Z H A N GH o n g w e i l ，Z H A OH a i m e i 2 ，W A NY a b 0 2 ，W A N GH u i m i n 2 ，M AL i w e P ( 1 c t 池口甜c k 慨打yE 嚼袱矗增D e p 州脚眦，昭加“砒? 如r 7 船mh # 豇眈，醌a ，神o u ，胁，铲“2 1 3 1 6 4 ，仍i 船； 2 观o n g 砒觇“ 蚵
4、矿死如肋妞，懈 ，以h1 3 0 0 1 2 ，醌i m ； 3 如C k m 幻o zn 6 盯L i m 抛dc o 唧形，脚h ，肋n1 3 2 1 1 5 ，吼i M ) A b s t r a c tAp l a i nw e a v ec o t t o nf a b r i cw a st r e a t e d 诵t ht h em i x t u r ea g e n to fd y o x a la n dh y d r 0 1 y z e ds t a ht o i m p a r tt h ef a b r i cc r e a s e r e s i s t a n
5、tp I D p e r t y T h e i n n u e n c eo ft h ea m o u n t so fh y d I D l y z e ds t a I h ， g l y o x a la n d c a t a l y s t ，b a k i n gt e m p e m t u r ea n dt i m eo nt h ef a b r i cc r e a s er e c o V e r ya n d ea n ds t r e n 昏hr e t e n t i o nw a sd i s c u s s e d c o m p r e h e n s
6、i V e l yt h m u g ho r t h o g o n a le x p e r i m e n t T h ep r e m i u mf i n i s h i n gt e c h n o l o g yw a st h a t ，h y d r o l y z e ds t a r c h 4 0g L ，d y o x a l7g L ， c a t a l y s t4 0g L ，b a k i n gt e m p e m t u r e1 4 0 ，b a k i n g t i m e5m i n u n d e rt h e s e c o n d i t
7、 i o n s ，t h ec r e a s er e c o v e r ya J l d ew a si n c r e a s e db y3 0 4 5 ，a J l dt h eb r e a k i n gs t r e n 射hr e t e n t i o nk e p t a sh i g ha s8 8 9 5 K e yw o r d s c o t t o nf a b r i c ；c r e a s e r e s i s t a n tf i n i s h i n g ；甜y o x a l ；h y d r o l y z e ds t a r c h 长
8、期以来，大多数抗皱整理剂为甲醛的化合物， 此类抗皱整理剂在整理加工及穿着过程中会释放出 对生态环境和人体有害的甲醛。随着人们环保意识 的增强，各国对纺织品甲醛释放量的限制也越来越 严格，因此开发低甲醛、超低甲醛、无甲醛抗皱整理 剂已成为抗皱免烫整理研究的热点。 对棉织物进行无甲醛抗皱整理的研究报道很 多悼“1 ，其中有二醛类，包括乙二醛和戊二醛，与2 D 树脂比较，乙二醛抗皱整理效果较好，而且织物强力 降低较少。多元羧酸类抗皱整理剂对棉织物和真丝 织物都有较好的抗皱效果，但是成本高，织物强力损 失较大5 I 。壳聚糖抗折皱效果较差，手感较硬，易 泛黄，但织物强力损失较少D 6 。还有采用环氧树
9、脂 类、水溶性聚氨酯及液氨整理剂等n 。 由于单纯的抗皱整理剂都各有优缺点，而复配 整理剂可以互相取长补短，增加与织物的交联程度， 所以本文采用水解淀粉与乙二醛溶液复配整理剂对 棉织物进行抗皱整理。 1试验 1 1 材料 经退浆、煮练、漂白的平纹棉织物，经纬纱线密 度为1 8t e x 1 8t e x ，经纬纱密度为2 4 4 根1 0c m 收稿日期：2 0 0 5 0 9 1 0修回日期：2 0 0 6 1 0 2 4 作者简介：张宏伟( 1 9 6 6 一) ，男，副教授，博士。主要研究领域为新型纤维材料开发与纺织品功能整理等。Br n a i l ：j z y 曲w s i m c
10、o m 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第3 期张宏伟等：水解淀粉与乙二醛对棉织物的抗皱整理 7 3 2 3 6 根数1 0c m ；质量分数为3 0 的乙二醛溶液、 M g c l ：6 H 2 0 、质量分数为3 7 5 的盐酸( 以上试剂 均为化学纯) ；玉米淀粉；柔软剂J F c 和渗透剂V S 。 1 2 仪器 J D l 0 0 0 2 电子天平，T L D 2 链条天平，轧液机， Y G 0 2 6 织物强力仪，恒温水浴锅，Y 8
11、 0 1 A 型恒温烘 箱，Y 8 0 2 A 型恒温烘箱，织物折皱弹性测试仪。 1 3 方法 1 3 1 抗皱整理液的配制 对于每个试验方案，都配制2 5 0m L 抗皱整理液， 用天平称取一定量的淀粉，放入烧怀中，加入适量 水，将淀粉调制成浆状后，淀粉与1 啪l L 盐酸按1 ：1 的配比，经过计算，加入适量盐酸，然后用玻璃棒搅 伴均匀，将其放置于恒温水浴锅中，在6 0 恒温下 水解9 0m i n ，得到水解淀粉。2 0 ；然后加入适量催化 剂，再加入适量乙二醛和少量柔软剂，最后加水至 2 5 0m L 用玻璃棒搅伴均匀，即得水解淀粉和乙二醛 复配抗皱整理液。 1 3 2 正交试验设计
12、本文主要研究的是淀粉用量、乙二醛用量、催化 剂用量、焙烘温度和焙烘时间对整理后棉织物折皱 回复角与强力保持率的影响，为此，设计了正交试验 L 。( 4 5 ) 。表1 是正交试验设计因素和水平。 表l 正交试验设计因素和水平 T a b 1F 躯t o r sa n dl e v e l so ft l l eO r t l l o g o n a le x p e r i m e n t 1 3 3 试验步骤 抗皱整理液配制好以后，将事先裁剪好的棉布 样浸入到整理液中，采用二浸二轧( 轧余率为 8 5 ) ，轧液后，将各布样放人烘箱中预烘( 7 0 ， 5m i n ) ，再在一定的温度下焙
13、烘一定的时间，然后用 热水在家用洗衣机中清洗3 次，每次5m i n ，确保完 全洗去布样表面残留的整理液，洗好后，再放人烘箱 中烘干，最后将布样置于标准大气环境中平衡2 4h ， 然后进行干折皱回复角和织物断裂强力的测定。 2 结果与讨论 2 1 抗皱机制 采用含有2 个或2 个以上官能团的多官能团化 合物作为交联剂，与棉纤维中相邻分子链上的羟基 发生反应形成桥状共价结合，从而使棉纺织品具有 不易产生折皱或产生折皱易回复原状的功能，并且 在使用过程中能保持平挺外观。 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
14、醛缩合反 应，产生多种类型的加成化合物，结构式如下所示。 其中除了双一半缩醛型化合物属于副反应以外，其它 3 个反应都能起到共价交联作用，从而提高棉织物 的抗皱性能。结构式中s t O 代表水解淀粉、C e l l 一 代表纤维素。 H C e l 卜一O C C H 0 O H 半缩醛 S t _ 一O C O H S t _ 一C 卜一C O H H 双一半缩醛型化合物 C e l l C 卜一C C H 0 C e l l 0 一C C 卜_ 一S t S t _ 一0 C e l l o C 一( 卜一S t H 单乙缩醛型化合物二乙缩醛型化合物 2 2 测试方法与结果 参照相关的织物
15、测试国家标准，采用垂直法测 定织物整理前后的干态折皱回复角，每个试样经向 和纬向各测3 次取平均值，再把经向和纬向的平均 值之和作为折皱回复角的最终测试结果，而织物的 折皱回复角又分为急弹性折皱回复角和缓弹性折皱 回复角。在强力试验机上测定整理前后试样的断裂 强力，每个试验对经向和纬向分别测试3 个试样取 平均值。测试结果见表2 。 2 3 极差分析法 用极差分析法，得出5 个因素对急弹折皱回复 角、缓弹折皱回复角、经向断裂强力、纬向断裂强力 影响程度的大小，结果见表3 。 从表3 可以看出，乙二醛用量和催化剂用量对 织物折皱回复角影响最大，其余几个因素影响较小； 淀粉用量和焙烘时间对经向断裂
16、强力影响较大，乙 二醛用量和焙烘温度对纬向断裂强力影响较大，而 催化剂用量对强力影响最小，这些结论为下一步分 析得出最优工艺参数提供参考。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 7 4 纺织学报第2 8 卷 表2 试验测试结果 T a b 2 E 坤e r i m e n tn s 山t s 美6 0 褂5 0 熟 登2 0 鼎1 0 鞲O 鋈5 0 箍4 0 蹿c3 0 蠢z o 国1 0 篓o 9 4 、。 9 2 孬 9 0 靶 8 8 拳 s s
17、 螽 8 4 碟 8 2 塔 02 04 06 0 淀粉用量( g 1 ) ( a ) 淀粉用量对试验结果的影响 催化剂用量( g 亡) ( c ) 催化剂用量对试验结果的影响 注：一一急弹折皱回复角提高率；一 表3 各因素对测试结果影响程度 T a b 3 I m p a c to ff 如t o 礴t h et e s t i l l gr 髂l l l t s 测试项目各因素影响强弱顺序 急弹折皱回复角 嘉云篙呈亨痞霪裂用量埔烘时舢 缓弹折皱回复角 嘉云篙呈：毒霪等掣用量焙烘温度 经向簖裂强力 鋈箸霎菩素蓑翥嚣埔烘温奶乙二 纬向断裂强力 毳言篙要惹在著篙郎淀粉用量埔 2 4 最优工艺参数
18、选择 分别用式( 1 ) 和( 2 ) 计算折皱回复角提高率和断 裂强力保持率： 折皱回复角提高率= ( 整理后折皱回复角一整 理前折皱回复角) 整理前折皱回复角1 0 0 ( 1 ) 断裂强力保持率= 整理后试样的断裂强力整 理前试样的断裂强力1 0 0 ( 2 ) 5 个因素对测试结果的影响见图1 。 蔫嚣 瓤 蛾2 0 星1 ： 9 6 苫宝 9 4 蒋 9 2 靶 蹒 8 6 碟 8 4 莓 3579 乙二醛用量( gL 1 ) ( b ) 乙二醛用量对试验结果的影响 焙烘温度 ( d ) 焙烘温度对试验结果的影响 | | | | 载 焙烘时间m l n ( e ) 焙烘时间对试验结果
19、的影响 缓弹折皱回复角提高率；一经向断裂强力保持率；一纬向断裂强力保持率。 图l5 个因素对测试结果的影响 F i g 1 I n n u e n c eo s t a r c h ( a ) ，g l y o x a l ( b ) ，c a t a l y s t ( c ) ，b a k i n gt e m p e m t u r e ( d ) a n db a k i n gt i m e ( e ) o nt h ee x p e r i m e n tr e s u l t s 综合表3 和图l 所示的定性和定量关系，得出 抗皱整理的最优工艺参数：淀粉质量浓度4 0g L 、乙
20、 二醛质量浓度7g L 、催化剂质量浓度4 0g 儿、焙烘温 度1 4 0 、焙烘时间5m i n 。 利用最优工艺参数，做5 次重复性试验，结果表 明，整理后棉织物的急弹和缓弹折皱回复角提高率 都达到3 0 一4 5 ，织物经向和纬向断裂强力保持 率都在8 8 9 5 之间。 3结束语 利用水解淀粉和乙二醛复配整理剂对棉织物进 行抗皱整理，能够提高棉织物的抗折皱性能。为了 提高乙二醛、淀粉与纤维素的交联程度，增加棉织物 抗折皱的耐久性，需要焙烘工艺，因此棉织物断裂强 力会有一定的损失。如何能够在棉织物强力损失少 O 5 O 5 O 5 O 5 0 4 3 3 2 2 1 l 美静恒掣援赋国鞯
21、鞲 长褂晕拳R暖i匿鉴 4 3 2 l O 9 8 7 6 9 9 9 9 9 8 8 8 8 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 第3 期张宏伟等：水解淀粉与乙二醛对棉织物的抗皱整理 7 5 的情况下，进一步提高抗皱性能，有待于进一步研究 c e u I l l o s e b o u n dg l y o x a l J T e x t i l eR e s e a r c hJ o 啪a l ，2 0 0 2 和探讨。黼 ( 4 ) ：3 5 7
22、 3 6 0 参考姗 3 磬需冀：淼。寮嚣躺鲫籼展 1 黄玲，李临生无甲醛免烫整理剂聚羧酸M A A - 1 的合 5 u d o m k i c h d e c h aw ，l ( i t t i n a o v a m ts ，n n a s 0 0 n t h o m r o e ku ， 成及其对棉织物的应用研究 J 印染助剂，2 0 0 4 e ta 1 A c 础ca 1 1 dm a l e i ca c i d si nn o 山m a l d e h v d ed u 瑚由l e ( 4 ) ：3 2 3 4 p r e s s6 n i s h i n g 0 fc o 仕
23、。n 鼬r i c J T e x t i l eR e s e a r c h 2 王晓明棉织物用乙二醛加水解淀粉的整理工艺研 J o u r n a l ，2 0 0 3 ( 5 ) ：4 0 l 一4 0 6 究 J - 上海纺织科技，2 0 0 4 ( 1 ) ：3 4 3 6 6 杨俊玲，黄永峰，李浩东壳聚糖在织物防皱整理中 3 c I l r i s t i a J lS c h m m m ，B e 砒e 彤n d e 砌N o r 面m a ld e h y d 8 的应用 J 印染助剂，2 0 0 1 ( 4 ) ：2 1 2 3 d u r a b l ef i n i s
24、 h i n go fc d t t o nf d ) r i c ： q u a n t i t a t i v ee v a l u a t i o no f ( 上接第6 3 页) 4 ) 可见光反射光谱与所用染料有关，而近红外 5 郝允科用于国防野外作业装备的隐形迷彩漆 J 材 反射光谱只与红移量最大的染料有关。 料保护，1 9 9 2 ，2 5 ( 1 0 ) ：4 5 4 6 5 ) 二浴法染色涤棉织物比纯棉织物近红外迷彩 6 李叶峰军用三防涂料 J 表面技术，1 9 9 0 ，1 9 ( 6 ) ：1 5 伪装性能要好。黼 7 费薹磊，黄诗杰，刘芳，等防近红外侦察伪装涂料技 参考
25、文献： 术研究 J 红外技术，2 0 0 3 ，2 5 ( 1 ) ：8 8 9 2 8 G u p 协KK ，N i s h k 锄A ，K a 咖r i y aA c 踟o u n a g ei nt l l e 1 王永仲现代军用光学技术 M 北京：科学出版社， n o n v i s i b l er e 矛o n J J o 哪a lo f I n d u s t r i a lT e x t i l e s ，2 0 0 1 ， 2 0 0 3 ：1 3 9 3 l ( 1 ) ：2 7 4 2 2 吴宗凡，柳美琳，张绍举，等红外与微光技术 M 北 9 张玲香分散，活性迷彩印花工艺
26、探讨 J 印染，2 0 0 0 ， 京：国防工业出版社，1 9 9 8 ：3 2 6 ( 7 ) ：2 1 2 3 3 赵藻藩，周性尧，张悟铭，等仪器分析 M 北京：高 1 0 贾景文，李东民，李永力锦棉混纺迷彩布印花工 等教育出版社，1 9 9 0 ：8 1 艺 J 印染，2 0 0 3 ，2 9 ( 1 2 ) ：1 5 1 6 4 张建春迷彩伪装技术 M 北京：中国纺织工业出版 1 1 张辉，张建春棉织物还原染料染色及近红外伪装性 社2 0 0 2 ：1 9 3 4 能J 纺织学报2 0 0 5 ，2 6 ( 5 ) ：4 7 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark