印染助剂

含磷聚马来酸在真丝织物抗皱整理中的应用zj20101014-1

金胜男王祥荣赵建平苏州大学纺织与服装工程学院,江苏苏州215021

收稿日期:2009-03-12

作者简介:金胜男(1983-) ,女,黑龙江齐齐哈尔人,苏州大学在读硕士,主要从事纺织品后整理工作

原载：印染助剂2010/3；45-47

【摘要】自制了不同分子质量含磷聚马采酸(PMA),并用于真丝织物抗皱整理研究了含磷聚马来酸分子质量对真丝湿回弹性的影响,结果表明:粘均分子质量为190的含磷聚马来酸可以有效提高真丝织物的湿回弹性,其优化应用工艺为:二浸二轧(PMA180g/L,次亚磷酸钠50g/L,非离子表面活性剂AE09 1g/L,轧佘率95%)→预烘(l10℃ ,2min→ 焙烘(170℃ ,2min) →水洗.分析了采用优化工艺整理前后真丝回能的变化,结果表明:交联主要发生在无定形区,抗皱整理对真丝白度\强力及有色真丝织物色光无明显影响.

【关键词】含磷聚马来酸;抗皱整理;真丝

【中图分类号】:TQ610.4+8 文献标识码:B 文章编号:1004-0439(2010)03-0045-03

国内外研究资料[1-2]表明,聚多元羧酸用于纤维素纤维抗皱整理效果良好.但纤维素纤维不耐酸,整理后对纤维强力和白度等指标损伤严重。由于蛋白质纤维具有耐酸性较好的特点,近年来,将聚多元羧酸应用于真丝纤维抗皱整理取得了一定的进展。本文采用自制的不同分子质量含磷聚马来酸(PMA)对真丝织物进行抗皱整理,研究了PMA分子质量对真丝织物湿回弹性的影响以及该分子质量PMA进行抗皱整理的最佳工艺,探讨了PMA整理对真丝织物性能产生的影响。

1 试验

1.1 材料和设备

织物:真丝12103双绉; 药品:含磷聚马来酸(自制),次亚磷酸钠(分析纯),中性皂片(上海制皂厂)。仪器:WD-5型全自动白度仪,YG026B型电子织物强力仪,D/MAX-3C型X-射线衍射仪(日本理学电机株式会社),UltraScan PRO分光测色仪(HUNTLAB).

1.2 整理工艺

选取不同分子质量的含磷聚马来酸(PMA),对真丝进行整理,筛选出湿回弹性较好的PMA整理剂,对该整理剂进行应用工艺优化。

整理工艺:二浸二轧(PMA 180g/L,次亚磷酸钠50g/L,非离子表面活性剂AEO9 1g/L,轧余率95%)→预烘(110℃,2min)→焙烘(170℃,2min).

水洗工艺:浴比25:1,中性皂片2g/L,60℃洗涤10min,再用冷水洗5min,自然晾干.

1.3 测试

湿折皱回复角(WCRA)∶ 按照GB3819-83测定;白度:使用全自动白度仪测定,样品折4层,测5个点,取平均值;表观色深:使用分光测色仪测定,样品折4层,测4个点,取平均值;拉伸强力:使用电子织物强力仪,参照GB/T3923-1997测定。力传感量程1000N,拉伸速度100mm/min,隔距长度100mm,布宽50mm;广角X-射线衍射:使用X-射线衍射仪测试,粉末法制样,测试条件为CuKa靶(λ=0.154,电压40kV,电流35mA。

2 结果与讨论

2.1 影响WCRA的因素

2.1.1 PMA分子质量

由图l可见,当粘均分子质量M从156变化到190时,WCRA随着M增大而明显提高.当M>190,WCRA几乎不再提高,故选定M为190的PMA.

图1 WCRA与PMA粘均分子质量关系

2.1.2 整理剂用量

PMA用量与WCRA的关系见图2,

图2 PMA用量与WCRA的关系

由图2可见,随着PMA用量从140g/L增大到180g/L时,WCRA呈明显增长趋势;180g/L时,WCRA达到较大值;>180g/L,WCRA先下降,后增加.综合考虑选择整理剂用量为180g/L.

2.1.3 催化剂用量

资料表明[3],次亚磷酸钠催化纤维上的羟基与PMA上的羧基反应生成酯基,所以,本文在PMA整理真丝过程中,使用次亚磷酸钠为催化剂。由图3可见,当次亚磷酸钠用量在20~50g/L时,WCRA随着次亚磷酸钠量的增加而增加,50g/L时,WCRA达到最大值.60g/L时,WCRA已经下降,说明当次亚磷酸钠用量芳50gL时,纤维与PMA交联程度有利于提高WCRA,50g/L为次亚磷酸钠的最佳用量。

图3 次亚磷酸钠用量与WCRA的关系

2.1.4 焙烘温度

由图4可见,焙烘温度从130℃增加到150℃ 时WCRA缓慢提高,从150℃ 增加到170℃ 时,WCRA 明显提高,增幅较大,170℃时,WCRA获得最大值,＞170℃WCRA开始下降,说明焙烘温度在130~170℃时,整理剂与纤维的交联量随着焙烘温度升高而增加,170℃为最佳焙烘温度。

图4焙烘温度与WCRA的关系

2.1.5 焙烘时间

由图5可见,焙烘时间在0.5~2.0min时,WCRA随焙烘时间的延长而增大,在2.0min时,WCRA达到最大值,2.5min时,WCRA已经下降.说明焙烘2.0min时最有利于提高WCRA.

图5焙烘时间与WCRA的关系

2.2 PMA整理对织物性能的影响

2.2.1 白度

由图6可见,白度随焙烘时间的延长呈下降趋势,但仍然保持在88左右,在2,5min之内,焙烘时间对白度值影响不大.说明该PMA整理剂能有效保持练白织物的白度。综合考虑湿回弹性及白度,选择焙烘2.0min较合适.

图6 焙烘时问与白度的关系

2.2.2 色光

由表1可见,偶氮结构的弱酸性红N-B染料和蒽醌结构的弱酸性绿5GS染料对PMA整理较稳定,整理后织物色光变化较小.

表1 PMA整理前后织物的色度

染色染料	织物	K/S值	L*	a*	b*	△K/S
弱酸性红N/B	整理前	12.22	45.02	60.77	1.77	1.14
弱酸性红N/B	整理后	13.36	43.72	60.46	2.60
弱酸性绿5GS	整理前	7.34	52.49	-33.82	4.19	1.60
弱酸性绿5GS	整理后	8.94	50.07	-33.99	5.66

2.2.3 真丝结晶性

由图7可见,整理前后Ⅹ-衍射峰的位置及峰形基本不变,表明纤维的结晶区晶格结构没有发生改变[4],交联反应主要发生在无定形区。

图7 整理前后真丝的Ⅹ亻汀射曲线

2.2.4 强力

由表2可见,整理后真丝的经向和纬向断裂强力都有所增加,原因是整理后经向和纬向发生收缩,导致织物密度增加,提高了单位宽度织物的强力,这也反映了多羧酸整理对真丝织物强力的影响较小,但整理后经向和纬向的断裂伸长率都有所降低,原因是分子交联后形成网络结构,使分子间相对移动受到较大的限制,容易使应力集中而导致局部断裂.

表2 PMA整理前后织物强力

织物	断裂强力/N		伸长系/%		断裂功/J
	经向	纬向	经向	纬向	经向	纬向
整理前	478.0	351.0	44.2	33.3	487.9	445.0
整理后	496.03	390.0	39.2	30.9	451.5	414.0

3 结论

选取粘均分子质量为190的PMA整理真丝,可以有效提高真丝织物的湿回弹性,粘均分子质量为190的PMA优化应用工艺为:工浸二轧(PMA 180g/L,次亚磷酸钠50g/L,非离子表面活性剂AE09 1g/L,轧余率95%)→预烘(110℃,2min)→焙烘(170℃,2min→水洗。经优化工艺整理,对真丝织物白度、强力、色光的影响较小,交联主要发生在无定形区.

参考文献:

[1] CHEN Dong-zhong.YANG C Q,QIU Xiao-qun Aqueous Polymerization of maleic acid and cross-linking cotton Cellulose by poly(maleic acid)[J] Ind. Eng. Chem. Res,2005,44;7921-7927

[2J YANG CQ,GU Xiao-hong .,Polymerization of rnaleic acid and itaconic acid studied by FT-Raman spectroscopy[J]Journal of Applied Polymer Science,2001,81:223-228

[3] 陈克宁,织物抗皱整理[M]北京,中国纺织出版社,2005:220-226

[4]张美珍,聚合物研究力法[M]北京,中国轻工业出版社,2000:68-131