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毕业论文
题目：
NT-R518N防皱免烫剂在纯棉织物中的应用
学院：
化学化工学院
专业：
轻化工程班级：
0901学号：
200906020108
学生姓名：
金海泉
导师姓名：
杨军
完成日期：
2013年3月10日--2013年6月10日
诚信声明
本人声明：
1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果;
2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的科研成果，也不包括获得其他教育机构的学位而使用过的材料；
3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。
作者签名：
日期：
年月日
毕业设计（论文）任务书
题目：
NT-R518N防皱免烫剂在纯棉中的应用
姓名金海泉学院（系）化学化工专业轻化工程班级0901学号200906020108
指导老师杨军职称副教授教研室主任潘璞
一、基本任务及要求：
1、课题内容：
用NT-R518N作为防皱免烫整理剂对纯棉织物进行抗皱整理。
研究内容包括：
①探索RT-518N在防皱免烫整理过程中的最佳浓度；②探索RT-518N在防皱免烫整理过程中
的最适温度；③探索RT-518N在防皱免烫整理过程中的最适烘燥时间。
2、任务要求：
a、完成2000字以上的文献综述一篇；11000—13000字毕业论文一篇；并作好毕业论文题
报告和实验记录。
b、毕业论文资料含以下几个部分：
毕业论文工作手册、开题报告（含开题报告、文献综述合
订）、毕业论文（毕业论文及任务书合订、科学论文实验记录本、电子文档）。
具体格式与规
范，详见教务处相关资料。
二、进度安排及完成时间：
（共17周）
1.第1—2周查阅资料、撰写文献综述、开题报告
2.第3周检查、修改并提交文献综述、开题报告
3.第4周实验准备
4.第5—12周实验、测试
5.第13—14周实验数据整理、补充实验、撰写毕业论文初稿
6.第15—16周修改并提交毕业论文、工作手册，原始记录
7第17周毕业论文答辩
目录
摘要I
AbtractⅡ
1前言1
1.1棉织物后整理工艺种类及效果浅析2
1.1.1防皱整理2
1.1.2抗菌整理2
1.1.3抗紫外线整理2
1.1.4耐久阻燃整理3
1.1.5超柔软整理3
1.1.6纳米整理3
1.2纳米助剂在催化方面的应用3
1.3纯棉织物纳米整理影响因素4
1.3.1纳米防皱免烫剂4
1.3.2催化剂4
1.3.3润湿剂5
1.4课题的目的意义与发展前景5
2实验部分6
2.1实验材料、药品、仪器6
2.1.1实验材料6
2.1.2实验药品6
2.1.3实验仪器6
2.2工艺流程及实验处方7
2.2.1工艺流程7
2.2.2实验处方7
2.3测试方法7
2.3.1断裂强力测试方法7
2.3.2折皱回复角（T+W）测试方法8
2.3.3耐久性测试方法8
2.3.4手感测试测试方法8
2.4实验内容8
2.4.1纳米防皱免烫剂浓度对整理效果的影响8
2.4.2焙烘温度对整理的影响9
2.4.3焙烘时间对整理的影响9
3实验结果与讨论10
3.1纳米防皱免烫剂浓度对整理效果的影响10
3.1.1纳米防皱免烫剂浓度对折皱回复角的影响10
3.1.2纳米防皱免烫剂浓度对断裂强度的影响11
3.1.3纳米防皱免烫剂浓度对耐久性的影响11
3.2焙烘温度对整理效果的影响12
3.2.1焙烘温度对折皱回复角的影响12
3.2.2焙烘温度对断裂强度的影响13
3.2.3焙烘温度对耐久性的影响13
3.3焙烘时间对整理效果的影响14
3.3.1焙烘时间折皱回复角的影响14
3.3.2焙烘时间对断裂强度的影响15
3.3.3焙烘时间对耐久性的影响15
3.4各变量因素对织物手感的影响16
3.5最佳工艺下的处理效果16
4结论....17
参考文献....18
致谢....19
NT-R518N防皱免烫剂在纯棉织物中的应用
摘要：
本课题研究的是采用纳米防皱免烫剂NT-R518N对纯棉织物进行整理，以提高织物防皱免烫性能。
探讨了工艺参数，即浸轧工艺、整理剂浓度、焙烘温度和焙烘时间的影响，测试织物整理后折皱回复角，断裂强度，手感测试以及耐久性能。
试验结果表明：
当纳米防皱免烫剂NT-R518N浓度为90g/l，焙烘温度140-160℃，焙烘时间为5min，采用二浸二轧可以达到最佳防皱免烫效果，此时折皱回复角提高20-30°，断裂强度保持在140N左右，手感、耐久性无明显变化。
关键词：
纯棉织物；纳米；防皱免烫；焙烘
StudyonApplicationofNT-R518NinAnti-creaseFinishingofPureCottonFabric
Abstract:
Inthispaper,thenanometeranti-creasingNT-R518Nfinishingagentforpurecottonfabricinordertoimprovetheeffectofwinkleresistanceandnon-ironingwasdiscussed.Theinfluenceoftechnologicalparameters,thepadtechnology,finishingagentconcentration,thebakingtemperatureandthebakingtimewasalsodiscussed.Thefabriccreaserecoveryangle,breakingstrengthandfeelofpurecottonfabricwastestedaftertreatedwithNT-R518N.Theresultsshowedthatthebesteffectofwinkleresistanceandnon-ironingappearedwhentheconcentrationoffinishingagentNT-R518Nis90g/l,thebakingtemperatureis140-160℃,thebakingtimeis5minandtwodiptworollingmethodisused.Inthiscondition,thecreaserecoveryanglewasincreasedby20-30°,thebreakingstrengthremained140Norsoandtherewasnoobviouschangeinthefeelandthedurability.
Keywords:
:
Purecottonfabric;Nanometer;Winkleresistancenon-ironing;Baking
1前言
棉纤维是一种历史悠久的纤维，有很多优良的性能，如具有柔软、透气、舒适、吸湿性好等特点，因而受到人们的喜欢。
但是棉织物也有一定的缺陷比如弹性差、易起皱、易缩水、易受微生物的侵袭导致纤维霉变，在穿着和洗涤的过程中容易起皱，不能保持平整的外观，需要熨烫，因此给人们的生活带来了很多的不方便。
近几年来随着人们生活水平的提高，环保和健康意识的增强，人们更加喜欢穿天然纤维做的衣服，为了克服全棉织物在服用过程中的易起皱，需要熨烫的缺点，棉织物的抗皱整理已成为极其重要的整理加工工艺[1.2]。
棉织物形态安定整理，就是优选棉织物抗皱整理剂、催化剂、添加剂组成的整理工作液，在合理的整理条件下，交联反应．达到大幅度提高棉织物弹性、折皱回复性的目的。
纳米材料是一种新型功能材料，具有表面积大，表面活性中心多，吸附性很强等一般材料所不能相比的优异性能，易引起交联反应，且对环境无污染。
纳米粒子只有1～100nm，，它独特的性能决定了它有许多新型的应用，而纳米技术就是正确理解并合理应用这些性能。
当纺织品在传统功能以外还有一些附加值时，它就被当作特种纺织品或者功能性纺织品[5.6]。
功能性整理代表第二代整理技术，它可以让各种纺织材料独特作用。
这意味着我们可以在冷的环境下得到热，在热的环境下得到凉爽，或者是在日常行为中得到很大的方便、帮助[7]。
功能性整理包括防水、抗菌、抗皱、防紫外线、释放香味、皮肤护理、抗静电、防虫、防火、凉爽、绝热等。
纳米技术在纺织行业的商业性应用就是在整理工艺中引入纳米粒子，因此也称纳米整理技术。
从此，纳米整理技术不断创新，并被着重应用于如何让化学整理更可控，通过静电、热动力或者其他的方法，整理剂中分离的分子或者是纳米粒子能够沿一定的方向和一定的轨迹被引入到纺织材料中[8]。
用NT-R518N防皱免烫剂，对纯棉织物做抗皱免烫整理，通过实验测定不同浓度和不同焙烘温度的整理效果，确定NT-R518的最佳浓度和最佳焙烘温度，整理后织物的折皱回复角有明显提高，且断裂强度保持率也较高，手感较好[9]。
1.1棉织物后整理工艺种类及效果浅析
随着大众服装消费观念的变化和技术进步，功能化纺织品和生态纺织品的概念渐得人心，使得纺织产品结构得以改善棉织物，以手感柔软透气性好穿着舒适等优良的服用性能而成为最常用的服装面料，但它的缺陷是易产生折痕且不易恢复。
因此，对棉织物进行适当的整理工艺，并且赋予其他的整理功效，提高其服用性能，成为目前对棉织物进行后整理提高其附加值的有效方法[10]。
从后整理工艺上来看，常用的并且有所推广的方法主要有以下几种。
1.1.1防皱整理
防皱免烫整理主要是将棉织物在一定条件下,用适当的防皱免烫整理剂进行处理,使整理剂与纤维素大分子上的羟基形成交联,从而将纤维素大分子上羟基封闭,降低棉织物在形变时纤维大分子上羟基之间氢键拆散和重建而导致折皱,由此提高棉织物防皱性能防皱整理工艺分为浸轧﹑预烘﹑焙烘﹑后处理四个阶段。
经过防皱免烫整理后，处理后的织物能更好提高织物的弹性，使其具有一定的抗皱免烫性能[11]。
1.1.2抗菌整理
抗菌整理在美国等被称为抗微生物后整理；在日本被称为抗菌防臭整理；在国内有人称之为卫生整理。
卫生整理主要是将抗菌剂吸附在纺织品上，与织物形成一定的共价，在纤维表面形成含抗菌剂的反应性合成树脂，从而抑制转移到纺织品上的微生物的繁殖，断绝恶臭的来源[12]。
1.1.3抗紫外线整理
抗紫外线整理是在棉织物上涂加抗紫外线整理剂，强烈选择性吸收紫外线，以热量或其他无害低能辐射将能量释放或消耗，并能进行能量交换。
紫外线辐射到织物上，部分在被反射，部分被吸收，其他的则透过织物，通过提高织物对紫外线的吸收率和反射率来降低紫外线的穿透率，达到防紫外线功效[13]。
抗紫外线整理剂可以分为两大类，无机类和有机类，这两类各有其特点，如果把这两类物质适当混合后对织物进行处理，能使植物对紫外线既具有散射和反射作用而且具有吸收作用，从而极大的降低紫外线的透过率，使其获得高质量的抗紫外线纺织品。
虽然紫外线辐射具有一定杀菌作用而且能促进维生素D的合成，在一定方面有利于人体健康，但大量的紫外线照射会抑制人体免疫系统，将诱发皮肤病，从而导致皮肤癌白内障等。
所以，对棉织物进行抗紫外线整理能很好保护人体健康[14]。
1.1.4耐久阻燃整理
纯棉织物的阻燃整理，主要有用四羟甲基氯化膦阻燃剂为基础的工艺和以N-羟甲基-3-二甲氧基膦酰基）丙酰胺为阻燃剂的耐久阻燃整理工艺。
但是两者在整理和服用过程中都存在一定的甲醛问题，由于甲醛对人的身体健康存在很大危害，所以无甲醛的阻燃整理剂的开发和应用有着重要的现实意义，目前也相关产品出现在市场上和应用中[15]。
经过耐久阻燃整理的棉织物，抗燃烧性能表现优异，有很短的阴燃和续燃时间，能在特定场所保护人身健康。
1.1.5超柔软整理
超柔软加工整理是指高档棉织物面料除了在印染前处理工艺和丝光中既有的工艺外，还要加入一些超柔软剂，在浸轧与漂洗中，提高棉织物的柔软性能。
欧洲和日本正在竞相开发棉的超柔软剂，如液状系氨基变性聚硅氧烷整理剂等。
通过超柔软加工纯棉织物，具有持久的柔软风格和回弹性，其可以作为高级服装和高档床上用品的理想面料[16]。
1.1.6纳米整理
纳米整理是把棉织物按一定浴比浸泡在纳米抗菌剂中，加固着剂采用超声波或其他方式反复作用后，再经过烘干冲洗再烘干后，使细小的纳米颗粒附着在棉纤维的缝隙或孔洞甚至棉纤维的空腔中，从而使纳米材料嵌入在棉织物的内部，提高警惕棉织物的综合服用性能[17]。
利用不同功效的纳米材料，通过纳米整理，可以使棉织物获得抗菌拒油抗污等特殊功效。
1.2纳米助剂在催化方面的应用
在很多化学化工领域，催化剂起着举足轻重的作用；纳米助剂可以提高反应效率和反应速度，控制反应时间。
但是，大多数的传统催化剂的催化效率较低，而且制备过程不严谨。
因此，纳米助剂的生产使其原料在很大程度上的浪费并且对环境也会造成严重污染。
所以，在催化剂应用上，纳米助剂有极强的优势，纳米助剂的表面活性中心多，比表面积大，这就为做催化助剂提供了一定的必要条件。
同时纳米助剂的表面及体积效应决定了其具有良好的催化活性与催化反应选择性。
纳米助剂可大大提高反应效率，对比一般的催化剂，用纳米材料作催化剂，可以提高10-15倍反应速度。
当前，在高分子聚合物氧化，还原和合成反应中，可直接用纳米态铂黑、银、氧化铝、氧化铁等做催化剂，利用纳米镍作为固体燃料反应的催化剂，可提高燃烧效率100倍。
纳米微粒在有机物制备方面，作为催化剂应用很多的是半导体催化剂，溶解在溶液中的每一个半导体颗粒，可看成是一个短路的微小型电池，用能量大于半导体能隙的光照射半导体分散系时，半导体纳米粒子吸收光产生电子——空穴对。
1.3纯棉织物纳米整理影响因素
1.3.1纳米防皱免烫剂
本论文使用的NT-R518N整理剂的特点有如下特点其甲醛含量极低、抗氯牢度好,能与大多数功能整理如防水、防油及易去污配方相容,经整理后织物的手感没有不良影响,能用于棉及再生纤维素织物的洗可穿和防皱整理以及纤维素纤维及其混纺织物耐沸热洗涤的防皱和免烫整理,也可用于前焙烘、后焙烘、成衣免烫等多种工艺。
NT-R518N是一种纳米防皱免烫整理剂，其物理化学性质如下，NT-R518N整理剂的外观是浅黄或微黄棕色透明液体，透明液体的酸碱度大约为4.0-6.0左右，且能与大多数纺织辅助用化学品相容，建议初次使用前做好测试，其稀释性表现为能完全溶于水，其储存保持在5℃-35℃之间组分稳定至少6个月，冻结可致永久失效。
1.3.2催化剂
本论文使用的催化剂是NT-515M，其特点呈低变黄，能与大多数功能整理如拒水拒油及易去污配方相容、能用于棉及再生纤维素织物的洗可穿和防皱整理以及纤维素纤维及其混纺织物耐沸热洗涤的防皱和免烫整理,也可用于前焙烘、后焙烘、成衣免烫等多种工艺。
NT-R515M整理剂的化学和物理性质表现如下：
其外观是呈无色的液体，其工作液使用pH值大约为6.5±0.5（10﹪水溶液），其含固量﹪为20.5±1.0，有关溶解性表现为能与水混溶，其储存在5℃-35℃之间组分稳定至少6个月，冻结可致永久失效。
1.3.3润湿剂
在本论文中使用的润湿剂是NT-W108，其特点表现如下，其能赋予织物卓越的润湿能力，NT-W108整理剂专用于CoolestComfort整理，其不含APEO（烷基苯酚聚氧乙烯醚），配成的工作液低泡，NT-W108整理剂亦可生物降解。
NT-W108整理剂的化学和物理性质具体表现如下：
其外观是呈无色至浅黄色的透明液体，其工作液使用pH值大约为4-8（1﹪水溶液）其离子特性表现为能与大多数纺织辅助用化学品相容，建议初次使用前做好测试，其有关溶解性表现为能与水混溶，
其与强阴离子、阳离子性化学品不相容，其储存条件为在5℃-35℃之间组分稳定至少6个月，冻结可致永久失效。
1.4课题的目的意义与发展前景
近年来，随着国际上纯棉衬衫的流行，对织物洗涤后免烫的要求更加高。
由于当前前普遍使用的树脂整理剂其本身的化学结构都和甲醛相关，因而经这些树脂免烫整理的织物就会残留一定量的甲醛。
这是一种对人体和环境有害的化学物。
寻找纺织业无甲醛抗皱整理剂已成为织物整理的热点，多元羧酸类整理剂是目前国内研究较多的无甲醛防皱整理剂，以1，2，3，4一丁烷四羧酸（BTCA）为多，但由于BTCA价格昂贵，阻碍了其工业化进程。
本研究选择了产品结构与BTCA相似的马来酸酐为抗皱整理剂，用NT-518N作催化剂纯棉织物进行抗皱整理，研究合理的工艺条件及催化剂用量及焙烘温度对整理效果的影响。
马来酸酐本身不能和纤维交联，但在一定催化剂存在的情况下，能自身聚合，且与其它单体共聚，或与纤维上的一OH和一NH交联，因此可作为有效的防皱整理剂。
纳米材料具有表面积大，表面活性中心多，吸附能力强等一般材料所不能比拟的优异特性，可作为催化剂，容易引发交联反应，开发新型纳米材料应用于纺织业是很有前途的。
2实验部分
2.1实验材料、药品、仪器
2.1.1实验材料
纯棉织布广东东莞德永佳纺织有限公司
2.1.2实验药品
表1实验药品
实验药品
生产厂家
NT-R518N防皱免烫整理剂
美国NANO-TEX公司
NT-R515M无机氯化盐
美国NANO-TEX公司
NT-X603
美国NANO-TEX公司
NT-W108交联剂
美国NANO-TEX公司
2.1.3实验仪器
表2实验仪器
实验仪器
生产厂家
YG026B电子织物强力机
宁波纺织仪器厂
YG541E全自动激光织物折皱性仪器
宁波纺织仪器厂
小样定型机
佛山市宏信佳机械设备厂有限公司
染色试样小轧车
佛山市南海区宏信机械设备有限公司
Y101-2电热干燥箱
宁波纺织仪器厂
注：
其他仪器有温度计、烧杯、玻璃棒、量筒、移液管、吸耳球。
2.2工艺流程
2.2.1工艺流程
织物准备→浸轧工作液（轧液率85％，二浸二轧）→预烘（90℃，3min）→焙烘（110～170℃，4min）→洗涤（洗涤剂5ml／L）→冷水洗→烘干
2.2.2实验处方
（1）NT-R518N（g/L）60
NT-R515M（g/L）15
NT-X603（g/L）15
NT-W108（ml/L）1ml
温度/（℃）常温
时间/（min）3min
浴比1：
10-1:
50
（2）NT-R518N（g/L）90
NT-R515M（g/L）15
NT-X603（g/L）15
NT-W108（ml/L）1ml
温度/（℃）常温
时间/（min）3min
浴比1：
10-1:
50
（2）NT-R518N（g/L）120
NT-R515M（g/L）15
NT-X603（g/L）15
NT-W108（ml/L）1ml
温度/（℃）常温
时间/（min）3min
浴比1：
10-1:
50
2.3测试方法
2.3.1断裂强力测试方法
按GB／T3923-1997《纺织品织物拉伸性能，第1部分：
断裂强力和断裂伸长的测定条样法》。
2.3.2折皱回复角（T+W）测试方法
按GB／T15552—1995（水平法）纺织品／织物折皱回复性能测试—回复角法测试。
2.3.3耐久性测试方法
采用BS5651—1978方法,加家用洗衣粉5g/L,浴比为1∶10,温度50℃,洗30min,然后清水漂洗、烘干,连续洗12次,相当于家用洗涤50次，水洗后测定其折皱回复角以及其断裂强度。
2.3.4手感测试方法
感官评定是通过人的手触摸织物所引起的感觉，并结合对织物的外观视觉印象来作出评价。
具体方法归纳为“一捏，二模，三抓，四看”。
一般是集中适当的熟练人员，在一定的环境条件下对织物进行检验。
检验人员根据其经验，对织物风格优劣给予分档评分。
0~5分共6档，0分表示最差，1分表示很差，2分表示合格，3分表示中等，4分表示良好，5分表示最优。
2.4实验内容
2.4.1纳米防皱免烫剂对整理效果的影响
表3不同NT-R518N整理剂浓度的实验处方
编号
NT-R518N（g/l）
NT-R515M（g/l）
NT-X603（g/l）
NT-W108（ml/l）
1
60
15
5
1
2
90
15
5
1
3
120
15
5
1
总液量：
500ml
整理工艺：
①浸轧工作液（二浸二轧）→预烘（90℃）→焙烘（110℃，60s）→水洗→烘干
②浸轧工作液（二浸二轧）→预烘（90℃）→焙烘（140℃，60s）→水洗→烘干
③浸轧工作液（二浸二轧）→预烘（90℃）→焙烘（170℃，60s）→水洗→烘干
④浸轧工作液（二浸二轧）→预烘（90℃）→焙烘（110℃，300s）→水洗→烘干
⑤浸轧工作液（二浸二轧）→预烘（90℃）→焙烘（140℃，300s）→水洗→烘干
⑥浸轧工作液（二浸二轧）→预烘（90℃）→焙烘（170℃，300s）→水洗→烘干
⑦浸轧工作液（二浸二轧）→预烘（90℃）→焙烘（110℃，600s）→水洗→烘干
⑧浸轧工作液（二浸二轧）→预烘（90℃）→焙烘（140℃，600s）→水洗→烘干
⑨浸轧工作液（二浸二轧）→预烘（90℃）→焙烘（170℃，600s）→水洗→烘干
2.4.2焙烘温度对整理的影响
表4不同焙烘温度的实验处方
编号
NT-R518N（g/l）
NT-R515M（g/l）
NT-X603（g/l）
焙烘温度（℃）
NT-W108（ml/l）
1
90
15
5
110
1
2
90
15
5
140
1
3
90
15
5
170
1
总液量：
500ml
整理工艺：
①浸轧工作液（二浸二轧）→预烘（90℃）→焙烘（600s）→水洗→烘干
②浸轧工作液（二浸二轧）→预烘（90℃）→焙烘（300s）→水洗→烘干
③浸轧工作液（二浸二轧）→预烘（90℃）→焙烘（60s）→水洗→烘干
2.4.3焙烘时间对整理的影响
表5不同焙烘温度的实验处方
编号
NT-R518N（g/l）
NT-R515M（g/l）
NT-X603（g/l）
焙烘时间（min）
NT-W108（ml/l）
1
90
15
5
1
4-5
2
90
15
5
5
4-5
3
90
15
5
10
4-5
总液量：
500ml
整理工艺：
①浸轧工作液（二浸二轧）→预烘（90℃）→焙烘
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