环保型无甲醛免烫整理剂LT-C对真丝织物抗皱和染色性能影响Yd15308
曾春梅 盐城纺织职业技术学院，江苏盐城224005
收稿日期：2012-04-21
作者简介：曾春梅(1978 )，女，新疆米泉人，讲师。
原载: 山东纺织科技2012/3;1-4
【摘要】文章用自制的环保型无甲醛免烫整理剂LT-C对真丝织物进行处理，探讨了LT-C对真丝织物抗皱和直接染料染色性能的影响。通过研究分析，总结了LT-C对真丝绸抗皱整理的最佳工艺条件。
【关键词】真丝织物；无甲醛；抗皱整理；直接染料；染色性能
【中图分类号】TS195.5 5 文献标识码：A 文章编号：1009-3028(2012)03-0001-04
1 前言
真丝为蛋白质纤维，丝素中含有十八种氨基酸，与人体皮肤结构组成相似，因此真丝绸常被誉为“第二皮肤”。它独有的成分，使它穿着舒适，并对一些皮肤疾患起到治疗作用[1]。但真丝纺织品弹性差、极易起皱[2]，为了提高真丝绸的抗皱性能，常用防皱整理剂进行整理。丝织物免烫整理时，在获得较好的免烫效果的同时，会出现两大问题，其一是被整理织物的色泽变化，其二是织物的强力损失。传统的抗皱整理剂大多是N-羟甲基化合物，存在释放甲醛的问题。丁烷四羧酸(BTCA)则是一种优良的无甲醛抗皱整理剂，不仅可赋予真丝绸抗皱性，而且保护其原有特性(如白度、强度和悬垂性等)，并且可改善真丝绸的染色性。但由于BTCA 的价格昂贵，它的推广受到一定的限制。因此需要找出一类价格相对低廉，性能优良，使用方便的环保型防皱整理剂，满足消费者和生产者的需求。
本文着重从绿色环保的理念出发，介绍采用自制的环保型无甲醛免烫整理剂LT-C[3]对真丝织物进行处理，探讨了LT-C对真丝织物抗皱和直接染料染色性能的影响。
2 实验
2.1 实验材料
织物：11216练白真丝电力纺(市售)。
药品：无甲醛免烫整理剂LT-C(自制)；染料及渗透剂JFC均为工业级；次亚磷酸钠、三乙醇胺、氯化钠、冰醋酸等，均为分析纯。
仪器：DSBD-1型白度仪、YG026C型电子织物强力仪、YG(B)541D-Ⅱ型全自动数字式织物折皱弹性仪、轧染机、水洗／干洗色牢度机、摩擦牢度仪、测色配色仪。
2.2 实验方法
2.2.1 整理工艺
配制工作液(含环保型无甲醛免烫整理剂LT-C、次亚磷酸钠等)→浸轧(二浸二轧，轧余率90%左右) →预烘(85℃，5 min) →焙烘(160～200℃，1.5～3 min) →热水充分水洗(60℃) →冷水洗→烘干，在恒温恒湿房中平衡24 h后测试其性能。
2.2.2 直接染料染色工艺
配方：染料1% (o.w.f.)，氯化钠4 g／L
浴比：1:50
染色工艺曲线(见图1)：
2.2.3 染色整理同浴实验方法[4]
工艺流程：配制工作液(染浴中添加LT-C)→浸轧(二浸二轧，轧余率120% )→预烘(60℃，3min)→焙烘(150℃，3 min)→皂煮(洗衣粉3 g／L，95℃，2 min)→烘干。
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图1 染色工艺曲线 |
2.3 性能测试
2.3.1 干折皱回复角(经+纬)
用YG0541型折皱弹性仪测定织物的急弹和缓弹。
2.3.2 断裂强力
按GB／T 3923.1-1997《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》测定，真丝绸断裂强力保留率按下式计算：
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断裂强力保留率%= |
整理后真丝绸的断裂强力 |
X 100% |
|
整理前真丝绸的断裂强力 |
2.3.3 白度
把试样叠成4层，在DSBD-1型数字白度仪测试正反面，取平均值。
2.3.4 织物耐洗性能
整理后的真丝绸用2 g／L洗衣粉溶液于40℃ 的条件下洗涤10 min，浴比1:50，然后用清水冲洗干净，80℃ 烘干，作为洗涤1次；洗涤若干次后，在恒温恒湿房中放置24 h后，测定其折皱回复角。
2.3.5 染色深度(K／S值)
采用电脑测色配色仪进行测试，测试光源为D65光源，10°标准视场，扫描范围400～700 nm，每个试样叠成8层。
2.3.6 染色牢度
摩擦牢度按GB／T 3920-1997《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测定；水洗色牢度按GB／T 3921.1-1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度：试验1》测定。
3 结果与讨论
3.1 焙烘温度对丝织物性能的影响
采用先整理后染色的整理方法，按照2.2.1及2.2.2的实验方法，经不同焙烘温度整理后，织物各项性能见表1。
表1 焙烘温度对织物性能的影响
|
焙烘温度（℃） |
折皱回复角（°） |
强力保留率（%） |
白度（%） |
K/S值 |
|
160 |
250 |
92．4 |
72．46 |
10．40 |
|
170 |
263 |
89．1 |
71．65 |
10．18 |
|
180 |
278 |
86．7 |
70．27 |
8．43 |
|
190 |
282 |
83．1 |
68．50 |
8．21 |
|
200 |
279 |
78．5 |
66．42 |
4．89 |
|
原样 |
175．4 |
100 |
75．29 |
13．58 |
注：整理剂LT-C
8%，次亚磷酸钠 6%，三乙醇胺 3%，渗透剂JFC 2 mL／L，焙烘时间为2 min；折皱回复角、断裂强力保留率、白度为整理后测试，K/S值为整理、染色后测试。
从表1可知，随着焙烘温度的升高，整理真丝绸的折皱回复角先增加后降低，而白度和断裂强力保留率则下降，这是因为多元羧酸与丝素分子之间的酯化交联需要较高的温度。焙烘温度低，不足以提供反应所需的能量，但焙烘温度过高，整理真丝绸的白度及断裂强力保留率下降越来越明显；另外随着焙烘温度的提高，K／S值下降幅度增加。这是因为整理剂LT-C与丝纤维中的羧基、氨基发生了如下交联反应：
反应结果表明：一方面，丝纤维中引入的羧基使丝纤维所带负电荷增加，增加了染料在上染过程中的斥力；另一方面，由于交联反应使丝纤维内部大分子结构更趋紧密，丝纤维在水中膨化程度下降，所以K／S值下降。
从表1可以看出，随着焙烘温度的提高织物泛黄倾向增大，180℃ 时更加明显。这可能是由于LT-C分子中带有羟基，当焙烘温度高于175℃后，分子部分失水成乌头酸，部分失去二氧化碳和水变成衣康酸，衣康酸和乌头酸均为不饱和酸，焙烘时易使织物泛黄变色，综合考虑各项性能，焙烘温度取170 ℃。
3.2 焙烘时间对丝织物性能的影响
采用先整理后染色的整理方法，按照2.2.1及2.2.2的实验方法，经不同焙烘时间整理后，织物各项性能见表2。
表1 焙烘时间对织物性能的影响
|
焙烘时间（min） |
折皱回复角（°） |
强力保留率（%） |
白度（%） |
K/S值 |
|
1．5 |
258 |
91．6 |
71．04 |
10．63 |
|
2．0 |
265 |
89．1 |
69．58 |
9．08 |
|
2．5 |
272 |
84．0 |
68．28 |
8．52 |
|
3．0 |
279 |
80．2 |
67．89 |
8．09 |
注：条件同上，焙烧温度170℃。
从表2可知，随着焙烘时间增加，整理真丝绸的折皱回复角显著增加；但随着焙烘时间的增加，整理真丝绸的白度的断裂强力保留率及K／S值下降，综合各方面因素，焙烘时间定为2 min。
3.3 优化工艺的的整理效果
采用先整理后染色的整理方法，按照2.2.1及2.2.2的实验方法，取焙烘温度为170℃ ，焙烘时间为2 min对丝织物进行抗皱整理，其结果见表3。
表3 优化工艺的整理效果
|
|
折皱回复角（°） |
强力保留率（%） |
白度（%） |
K/S值 |
|
经LT-C整理布样 |
265 |
89．1 |
70．58 |
10．98 |
|
原布 |
175．4 |
100 |
75．29 |
13．58 |
从表3可以看出，经LT-C整理的丝织物各项性能优良。
3.4 整理真丝绸耐洗性能
按照耐洗性能测试方法，测定整理真丝绸不同洗涤次数后的折皱回复角，结果见表4。
表4 整理真丝绸的耐洗性能
|
耐洗性能 |
洗涤次数（次） |
||||
|
0 |
5 |
10 |
15 |
原样 |
|
|
折皱回复角（°） |
265 |
257 |
241 |
236 |
175．4 |
注：整理剂LT-C
8%，次亚磷酸钠 6%，三乙醇胺 3%，渗透剂JFC 2 mL／L，焙烘温度为170℃，焙烘时间为2 min。
从表4可以看出，随着洗涤次数的增加，整理真丝绸的折皱回复角下降，但仍比原样要高得多。这说明高温焙烘后LT-C等在真丝绸上固着比较稳定，具有良好的耐洗性能。
3.5 整理对真丝绸染色性能的影响
按照实验方法2.2.1、2.2.2和2.2.3，分别采用对未整理直接染色、先整理后染色、先染色后整理及染色、整理同浴的方法对真丝绸进行整理，测定K／S值，结果见表5。
表5 整理对真丝绸染色性能的影响
|
|
K/S值 |
|
未整理直接染色 |
13．48 |
|
先整理后染色 |
9．78 |
|
先染色后整理 |
13．54 |
|
染色整理同浴 |
13．53 |
注：直接大红4BS1 (o.w.f.)，NaC1 4 g／L，染色工艺按照实验方法2.2.2进行实验，染色、整理同浴工艺按照实验方法2.2.3 进行实验。
从表5可以看出，直接染料属于阴离子染料，与未整理直接染色的真丝绸相比，先染色后整理及染色、整理同浴的真丝绸的K／S值略有增加，而先整理后染色真丝绸的K／s值有明显下降，这主要是因为真丝绸经过LT-C整理后，带有的羧基数增加，羧基的增加使真丝绸和直接染料之间的排斥力增加，染料上染量下降，故K／S值下降。
3.6 整理对真丝绸染色牢度的影响
分别测定未整理直接染色、先整理后染色、先染色后整理及染色、整理同浴的真丝绸的有关染色牢度，结果见表6。
表6 整理对织物染色牢度的影响
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|
摩擦牢度（级） |
耐洗牢度 （变色，级） |
|
|
干 |
湿 |
||
|
未整理直接染色 |
3-4 |
3 |
3-4 |
|
先整理后染色 |
4 |
3 |
4 |
|
先染色后整理 |
4 |
3-4 |
3 |
|
染色整理同浴 |
4 |
3 |
3 |
注：条件同上。
从表6可以看出，先染色后整理、先整理后染色及染色、整理同浴真丝绸的染色牢度与未整理直接染色真丝绸的染色牢度基本一致。说明LT-C整理真丝绸，对织物的染色牢度基本没有影响。
4 结论
4.1 采用绿色加工技术来提高真丝织物的抗皱性能，是全球环保意识加强的必然结果[5]。经LT-C整理的真丝绸，在穿着和洗涤过程中，不存在甲醛释放问题，属于绿色加工技术。
4.2 用环保型无甲醛免烫整理剂LT-C对真丝织物进行整理，能明显提高真丝绸的折皱回复角，且整理后真丝绸具有良好的白度和断裂强力[6]。
4.3 LT-C对真丝绸整理的最佳工艺条件是：焙烘温度170℃，焙烘时间2 min。
4.4 真丝绸经LT-C整理后，具有良好的耐洗性能。
4.5 与未整理直接染色的真丝绸相比，先染色后整理及染色、整理同浴的真丝绸的K／S值略有增加，而先整理后染色真丝绸的K／S值有明显下降。整理对染色牢度基本没有影响。
参考文献：
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[2] 何叶丽,纪俊玲,唐善发.真丝绸固色抗皱一浴工艺研究[J].印染助剂,2006,(2);41-43.
[3] 曾春梅.无甲醛免烫整理剂LT-C的开发及应用研究[J].广西轻工业,2011,(7);113-115.
[4] 卢明,张光先,敬凌霄.真丝织物直接染料染色和多元羧酸抗皱整理一浴法探讨[J].纺织科技进展,2008,(4);24-25.
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[6] 王慧敏,张宏伟,陈春侠,等.真丝织物无甲醛抗皱整理剂的发展近况[J].山东纺织科技,2006,47(2);40-43.