潮交联工艺优化及其对整理织物性能的影响yd16102

王连军1,2     1.湖南工程学院化学化工学院，湖南湘潭411104；2.佛山市三水佳利达纺织染有限公司，广东佛山528143)

收稿日期：2012-05-12 修回日期：2012-10-23

作者简介：王连军(1974-)，男，讲师，博士。研究方向为功能染化料的开发及织物的功能整理。E-mail：wlj-1923@163.com

原载：纺织学报2013/5；86-89

 

【摘要】为了使棉织物具有合成纤维织物类似的抗皱免烫效果，同时为了降低生产成本，提高生产效率，对棉织物潮交联生产工艺、配方等进行了系统的研究，对影响棉织物潮交联整理效果的pH值、平衡时间、水洗等工艺及参数进行了优化，探讨了影响成品织物强力下降、颜色变化及外观效果的对应因素。结果表明：用价格较低的软粉SP-E代替价格较高的柔软剂EP-1000对成品织物颜色没有影响，潮交联工作液的pH值最佳范围为2～2.5，最佳平衡条件为：38～40℃下平衡16～20 h，并实时监测，织物撕破强力、甲醛释放等指标均在正常范围内，织物外观达3.0级以上。

【关键词】潮交联；树脂整理；强降；色变；外观

【中图分类号】TS 195.5 文献标志码：A   文章编号：0253-9721(2013)05-0086-04

 

棉织物具有很多优良的性能，如穿着舒适，吸湿透气[1]等，但也存在着弹性差的缺点，使其在服用过程中不能保持平整挺括的外观，为了提高棉织物的抗皱性能，免烫整理、耐久压烫整理是棉织物后整加工中常采用的防皱整理[2-4]。棉织物常做的树脂整理有：易烫整理(ETI)、免烫整理(AP)[5-7]、潮交联整理(MC)。而潮交联整理效果其外观可达3.5级，加上液氨整理[8]，往往可达到抗皱免烫和手感舒适的效果，因此大部分纺织品都要做潮交联整理。但是经潮交联整理后的棉织物，其物理力学性能会受到影响[9](织物强力下降，甲醛含量偏高，颜色变化)。本文探讨了各种纤维保护剂对织物颜色的影响以及适合的工作液pH值，研究了潮交联平衡时间对织物强力的影响以及在优化工艺条件下布面甲醛的释放。

1  实验部分

1.1  材料和助剂

纯棉色织布及漂白布(佳利达织布厂织造)；含硅柔软剂EP-1000，广州日化化学有限公司；潮交联树脂NDL、潮交联催化剂MC1，科莱恩(中国)有限公司；阳离子软片CAM-100，聚益化学工业股份有限公司；非离子软片NFC，非离子软粉SP-E，佛山市盈丰达化学工业有限公司；非离子渗透剂WRN，

佛山伍翔生物科技有限公司；纯碱：佛山市广正化工有限公司；冰醋酸，广东上山化工有限公司；乙酰丙酮(分析纯)；乙酸铵(分析纯)。

1.2  主要仪器设备

MATEX 6000 STANDARD立信门富士定型机：立信染整机械有限公司；LMH021—180L型退浆机：江苏红旗印染机械有限公司；MOO8E电子撕破强力仪：SDLATLAS Co.，LTD；Datacolor 600电脑测配色仪：美国Datacolor公司；7230G可见分光光度计：上海精密科学仪器有限公司；KL.T200染纱打样机：佛

山市科伦机电设备有限公司。

1.3  潮交联工艺

1.3.1  工艺及配方

潮交联树脂NDL 200 g／L，潮交联催化剂MC1 80～120 g／L，软片40 L，非离子渗透剂WRN 3 g／L。

二浸二轧，进布速度为35 m／min，烘筒温度为85℃ ，控制含潮率为7.5％左右。

1.3.2  恒温堆置

树脂整理后的布在恒温房堆不超过24 h，温度控制在38～40℃ 。

1.3.3  水洗工艺

潮交联后水洗车速为50 m／min；碱槽pH值为10～11(每1 h补充纯碱4 kg)；酸槽pH值为3.5～4.5(每1 h补充HAc 1 kg)。LMH021-180L型退浆机水箱温度分别为：1#(70 ℃)、2#(70℃)、3#碱槽(55℃)、4#碱槽(50 ℃)、6#(70 ℃)、7#(70 ℃)、8#(70℃)、9#(70℃)10#(70 ℃)、11#酸槽(常温)。

1.4  性能测试

1.4.1  甲醛含量测试

采用JIS L1041-2000《树脂整理织物试验方法》方法测定甲醛含量。

1.4.2  撕破强力测试

采用ASTM 1424-1996《冲击摆锤法测定织物的撕破强力》标准测定撕破强力。

1.4.3  外观测试

采用AATCC 135-2003《织物水洗尺寸变化检测》及AATCC 124-20o1《多次家庭洗烫之后织物表面外观》方法测定织物外观。外观值共分5级，1级最差，5级最好。

1.4.4  颜色测试

在Dataeolor 600电脑测配色仪上对样布进行色差测试，评价其色变程度。

2  结果与讨论

2.1  催化剂用量对整理效果的影响

生产中所使用的催化剂MC1是金属盐与酸类的混合物，按照路易斯酸催化理论[10]，树脂NDL在酸性催化剂的作用下，与纤维素反应，因此催化剂用量对树脂整理效果有很大影响，生产中可以测试工作液pH值来控制织物的整理效果，图1示出品名

为YPCT26538及YOCT13576在不同工作液pH值下其对应的织物撕破强力下降曲线，表1示出在不同工作液pH值中，整理后织物的外观值。从图1和表1可知，当pH值控制在2.0～2.5，织物整理后的外观均达到3.5级以上，而相应的强力下降率在15％ ～20％ ，能满足客户的要求，对应的MC1质量浓度为120-180 g／L。

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图1 不同pH值下整理织物强力下降曲线

树脂NDL在催化剂MC1的作用下，与棉纤维的羟基起交联反应，早期使用的交联剂主要是2D树脂，但这类树脂在服用过程中会释放甲醛，随着纺织品环保法规对甲醛释放的严格限制，现在使用的交联剂很大一类是醚化的2D树脂，在一定的环境下使用，其甲醛的释放低于75 mg／L。表2示出实

验中部分产品潮交联按照1.3工艺生产后甲醛的测试数据。由表可知，潮交联后布样释放的甲醛在容许范围内，表明所制定的工艺是合理的。

表1 YPCT26538、YOCT13576在不同pH 值整理后的外观值            级

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表2 部分品名潮交联后布样的甲醛含量

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2.2  平衡时间对织物撕破强力的影响

采用2D醚化树脂NDL对织物进行潮交联整理，交联剂与棉纤维进行反应，纤维素大分子链发生位移，分子之间所形成的氢键会破坏，造成织物强力下降，而且随着交联程度的增加，这种破坏会加强。因此，要根据织物的组织规格、棉纤维的纱支等严格

控制各工艺参数。图2示出品名YPCT13486、PCT17684随平衡时间其经向撕破强力的变化曲线；表3示出不同平衡时间的外观值。

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图2 YPCT13486、YPCT17684随平衡时间其经向撕破强力的变化曲线

由图2可知，布样的撕破强力随平衡时间的延长而不同程度地下降，生产中实时监控，每4 h取样1次测其经纬向撕破强力，保证满足客户的要求，比如客户一般要求经向撕破强力在11 N以上，纬向撕破强力在9 N以上，因此平衡时间不要超过20 h；同时由表3可知，平衡时间达到16 h以上，其外观已经接近或达到3.5级，已经能满足客户对织物外观的要求。

表3 YPCT13486、YPCT17684随平衡时间不同的外观值

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2.3 柔软剂对织物颜色的影响

根据生产经验可知，影响潮交联颜色的因素为柔软剂的种类、树脂、催化剂的用量、上树脂时工作液的pH值、含潮率、平衡时间、烘干温度、水洗时的酸碱度等。通过多年的生产实践可知，生产中只要严格控制好各工艺参数，潮交联对颜色变化的影响是很小的。为了降低生产成本，用非离子软粉SP-E代替原来的硅柔软剂EP-1000进行了大量实验，其结果见表4。由表可知，软粉SP-E对织物的颜色没有影响，其色差CMC DE值均小于1，用阳离子软片CAM-100除对白布有影响外，对色布颜色没有影响，从成本考虑软粉SP-E的要低很多，因此用软粉SP-E代替含硅柔软剂EP-1000用于潮交联预软。

用于潮交联的软片对颜色的影响主要是由于阳离子软片中的季铵离子黄变引起。

表4 不同软片对织物颜色的影响

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3  结 论

1)潮交联工艺配方中影响织物整理效果的一个重要因素是工作液的pH值，生产中通过调节催化剂MC1的用量，控制pH值在2～2.5之间，织物的整理效果能满足要求，释放甲醛含量在允许范围内。

2)潮交联低温平衡时间的控制是影响整理效果的另一个重要因素，根据客户的要求合理控制为平衡时间，实时取样观察，生产中一般控制平衡时间为16-20 h。

3)潮交联树脂整理会引起甲醛释放超标以及颜色变化，因此严格控制各工艺参数和选择好相关助剂及用量是极其重要的，在棉织物潮交联整理中用非离子软粉SP-E代替含硅柔软剂EP.1000既节约了成本也不会引起织物颜色变化。

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