棉的离子交联(上) yd8704

——提高棉织物形态稳定性的技术简介

杨栋樑 全国染整新技术应用推广协作网

王焕祥 上海第二印染厂

原载：全国染整新技术协作网简讯2007/2/28；6-8

一、前言

人们改善棉织物形态稳定性的企图，由来己久，在二十世纪50年代己进入工业化生产的由N-羟甲基化合物(如DMDHEU及其醚化衍生物)树脂整理或免烫整理可为其杰出的

代表。其原理是羟甲基与纤维素分子上的羟基反应生成醚键，便可十分显著的提高其洗可穿(或免烫)性。但整理织物会有释放甲醛的缺点，同时织物的强力系统将会受到30-40%以上的损伤。由于人们不断的努力，目前整理织物上的释放甲醛量已降至可接受的程度(符合环保纺织品标准)，即已进入低/无甲醛免烫整理的阶段[1-2]。在无甲醛免烫整理技术中，多羧酸类是上世纪90年代以来最受业界科技人员关注的课题，其原理是羧基先脱水生成酸酐，然后，由酸酐再与纤维素分子上羟基反应生成酯键。因此，必须具有三个或三个以上羧基的羧酸，才能对棉织物提供有效的稳定性。多羧酸整理排除了整理织物上的释放甲醛问题。然而，整理织物强力系统的损伤可能会更大一些。其次，由于更高的处理温度使织物泛黄也是应予注意的问题，尽管多羧酸免烫整理已经广泛而深入的研究和开发，但其工业化的推广应用恐还需相当时日。在未来一段时间内，仍将是以醚化DMDHEU为代表的低甲醛整理。也就是说迄今为止的棉织物形态稳定性的获得都是以损伤织物的强力系统为代价的。简言之，不论是生成醚键或是生成酯键的共价交联来提高棉织物的形态稳定性，

整理织物的强力损伤是无法避免的。

Holliday.L.的著作指出，羧基弹性体与二元或多元胺之间存在着离子交联。继共价交联之后，离子交联在聚合物工业中已有很多用途，详情可查阅有关文献报导[4-9]。在早期有关离子交联的文献中[4]，并未介绍离子交联能对纤维素纤维(如棉)的耐久压烫性，稳定性和强力有所俾益。可是，近年NTC(National textile center)报导以及一些纺织期刊上，零星发表了一些关于离子交联可以改善棉织物形态稳定性的研究工作简报，这项研究工作的中心集中在美国国立北加州大学和埃及开罗的国家研究中心(National Research Center)。离子交联棉织物提高形态稳定性，不仅织物强力系统末受到损伤，甚至还会有所增加。但离子交联整理棉织物目前的摺皱回复性(WRA)还不能达到与DMDHEU整理的水平，但它具有相当的改进空间。更何况离子交联还有诸如抗生物活性，改进染色性等优点。为此本文拟作一简要的介绍，与关心织物化学整理的同仁共享之。

二、纤维素纤维的离子化及其离子交联[10，11]

纤维素纤维的改性技术可以说是很成熟了。可以用多种化学试剂来制备各种离子改性的纤维素纤维。其中与本文有关的典型品种：一是由氯乙酸(CAA)或其钠盐与纤维素纤维反

应，生成呈阴荷性的羧甲基纤维素(或简称阴离子化纤维素)，其反应如下图1所示:[12-14]

图1 氯乙酸(CAA)与纤维素反应生成阴离子化纤维素

二是由3-氯-2羟丙基三甲基氯化铵(CHTAC)与纤维素纤维反应生成N-2羟丙基三甲基纤维素氯化铵(或简称阳离子化纤维素，其反应如图2所示[15，19]

图2 3-氯-2羟丙基三甲基氯化铵与纤维素反应生成阳离子纤维素

（待续）