低甲醛或者无甲醛在防皱整理中的应用现状概要.docx

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低甲醛或者无甲醛在防皱整理中的应用现状概要

安徽职业技术学院

毕业论文

题目低甲醛或者无甲醛在防皱整理中的应用现状

姓名

所在学院安徽职业技术学院

专业班级染整技术

学号

指导教师

日期2015-4-22

摘要

低甲醛与无甲醛整理剂是较为理想的防皱整理剂，介绍了防皱整理剂的发展与问题，阐述了低甲醛或者无甲醛防皱整理剂的研究与应用现状。

关键词：

低甲醛无甲醛防皱整理整理剂

目录

绪论1

第一章折皱形成的原因和防皱的基本原理2

1.1折皱形成的原因2

第二章防皱整理剂的发展及应用3

2.1防皱整理的发展历史3

2.2国内防皱整理剂研究现状3

第三章无甲醛防皱整理工业应用所面临的困境4

3.1无甲醛整理存在的问题与对策4

3.2防皱整理对织物染色性能的影响4

3.3开发效果更好、价廉易得的无甲醛整理剂的条件4

结论5

参考文献6

0.绪论

防皱整理是用防皱整理剂和纤维作用，从而赋予织物一定的抗皱性，作为织物抗皱整理剂，与纤维反应型的树脂即N-羟甲基酰胺化合物是有效的，它能改善织物的抗皱性和防皱性。

但反应型树脂整理大多存在易产生游离甲醛问题。

近年来，主要的纺织品进出口国家对织物中甲醛的释放量限制越来越严格，纺织品出口的壁垒越来越高，降低乃至完全消除织物上的甲醛释放量，己成为防皱整理剂发展的必然趋势。

现在一般采用低甲醛或无甲醛的整理剂，如水溶性聚氨酯，有机硅系列，多元羧酸（1，2，3，4-丁烷四羧酸）等[1]。

1.折皱形成的原因和防皱的基本原理

1.1折皱形成的原因

棉纤维是由β-D葡萄糖剩基通过1，4-甙键联接起来的纤维素大分子组成的。

纤维素结构如图1-1所示。

图1-1纤维素分子结构示意图

在纤维索分子中每个葡萄糖环上都保留有3个可以形成氢键的自由羟基。

棉纤维有结晶区和无定形区两种形态（如图l-2所示），其中无定形区占30．35％[2]，无定形区的化学性质比较活泼。

当纤维受到外力时，在规整度高的结晶区，分子链排列整齐，形成的氢键较多，而且能共同承受外力的作用，所以，在不超过弹性极限的外力作用下，织物一般只发生较小的可逆形变，即普通弹性形变。

在规整度较低的无定形区，羟基大多处于游离状态，形成的氢键较少，在洗涤或穿着过程中经受外力作用时，纤维素分子沿着外力的方向发生一定的形变，基本结构单元之间发生相对滑移，羟基在新的位置又会产生新的氢键并重新排列。

当外力去除后，系统发生蠕变回复，若新形成的氢键产生的阻力大于回复力，系统形变不能恢复或者不能完全恢复，便出现了永久形变。

由于氢键排列的多样性而产生多种形态变化，这种不均一而且不可逆形变的宏观表现就是织物的折皱。

图1-2纤维的结晶态和非结晶态结构模型

2.防皱整理剂的发展及应用

2.1防皱整理的发展历史

在耐久压烫整理剂中，N一羟甲基化合物仍占主要地位。

用其作防皱处理，虽经过水洗、皂洗等后处理，但在服用过程难免引起交联的水解，释放出对人体有刺激的甲醛。

虽然现在已能做到整理品上的释放甲醛值达到超低水平，但要全面达到国家的标准规定，仍有较大难度。

目前无甲醛整理剂主要有多羧酸类和戊二醛等（属于二醛系）[3]。

多羧酸的研究在20世纪60年代中后期已进行，但或因其效果不佳，或因其成本较高等各种原因，而进展不大。

近期内，国际上多元羧酸抗皱整理剂有了较大发展，并已成为主要的发展方向。

国内也已成功合成BTCA，使之成本有大幅下降。

2.2国内防皱整理剂研究现状

在1958年我国就开始对粘胶织物进行防缩防皱整理，于1960年前后又发展到对纯棉织物进行防缩防皱整理[4]。

由于纯棉织物经树脂整理后，织物折皱回复性与织物强力下降成比例关系，并且存在游离甲醛等问题，使当时的免烫整理未能达到较理想的效果。

随着涤纶纤维1964年在我国纺织原料上开始应用，由于涤纶纤维的抗皱抗缩性远比棉纤维好，容易达到理想的耐久压烫整理效果，所以在这以后的一段时间里，我国的耐久压烫整理研究都着重于涤／粘和涤／棉混纺织物方顽，在这个时期，国外情况亦是如此。

直到九十年代初，随着天然纤维织物的重新受宠，棉织物、粘胶织物的耐久免烫整理又重新回到科技工作者的议事日程。

但在当时，重点研究的对象仍旧是树脂类整理剂或改性树脂类整理剂；九十年代中后期，一些科研工作者才开始对多元羧酸[5]进行大量的研究；近几年，用多元羧酸进行防皱整理的研究已经成为免烫整理的热门。

3.无甲醛防皱整理工业应用所面临的困境

3.1无甲醛整理存在的问题与对策

BTCA价格较贵，目前大量应用还受到限制．可通过降低合成成本和工艺加工成本解决。

BTCA合成复杂，需寻求最佳的合成路线来降低合成成本；加工成本可采用混用或添加其他多元羧酸或使用不同的催化剂，以减少BTCA和次磷酸钠用量。

无甲醛防皱整理新技术一离子交联法也具有较好的抗皱效果[6]，用离子交联赋予纤维素纤维织物耐久压烫性能，在纤维之间形成交联,整理后织物的折皱回复角得到明显提高,而强度基本不变，此法不含游离甲醛。

（1）在BTCA加工工艺中添加来源充足、价格低廉的原n-羟基多羧酸（如柠檬酸、苹果酸等），以减少BTCA的用量。

单用柠檬酸进行酯化，产生的酯交联数较少，交联程度较低，效果较差，如将CA作为BTCA的增效剂，则可大大降低BTCA整理工艺成本。

添加辅助催化剂如三乙醇胺或其他醇类，可以改善强力，降低加工成本，提高产品质量”。

（2）使用现代分析测试仪器如IR、TGA、DSC和MS等，研究多元羧酸对织物的作用，探索反应的机理，寻求提高织物整理性能的理论依据，指导实践。

（3）探索生物酶如纤维素酶在BTCA整理中的作用、反应机理，以取代含磷催化剂，降低成本。

据报道，纤维素酶在改善免烫指标如断裂强度、耐磨性、平整度等方面有明显效果。

（4）探索生物酶如纤维素酶在BTCA整理中的作用、反应机理，以取代含磷催化剂，降低成本。

据报道，纤维素酶在改善免烫指标如断裂强度、耐磨性、平整度等方面有明显效果”。

3.2防皱整理对织物染色性能的影响

整理棉织物影响染色性能是因为多元羧酸的-COOH与纤维素大分子链段上的-OH的酯化反应不可能非常充分，整理后织物上或多或少残余一定数量的-COOH，使纤维表面带负电荷，大大降低了对染料的亲和力，对直接、活性等阴离子染料产生拒染现象。

目前，较多的是采用先染色后整理。

为了既能先整理后染色（如成衣染色）又不影响织物的染色性能，必须在整理浴中加入适当的添加剂，以改善织物的染色性能。

壳聚糖能改善CA整理织物的染色性能是因为分子中含有氨基，这些氨基使织物表面呈阳离子性，增强了对带相反电荷染料的吸附能力，同时它们还以作为活性染料与纤维素或壳聚糖中的-OH交联反应的内在催化剂[7]。

3.3开发效果更好、价廉易得的无甲醛整理剂的条件

根据多元羧酸可作无甲醛整理剂的原则：

（1）-COOH数量，饱和羧酸至少3个，不饱和羧酸至少2个；

（2）-COOH位置，脂肪族多元羧酸的-COOH应处于顺式位置，芳香族须邻位；

（3）-COOH间隔，至少隔开2个碳原子[8]。

4.结论

传统的防皱整理所使用的整理剂如2D树脂，在整理加工和使用过程中会释放出甲醛，不符合环保与健康的要求，而且织物的强力下降也非常严重。

通过使用无甲醛与低甲醛整理剂对织物进行防皱整理，并且通过合适的工艺，不仅能提高织物的防皱性能，而且对织物的其他性能也有改善，如白度、强力等。

无甲醛防皱整理新技术一离子交联法也具有较好的抗皱效果，通过离子交联，可以使纤维素织物获得很好的尺寸稳定性，有较高的折皱回复角和强度保留值。

为了符合环保、经济、健康的主题，低甲醛、甲醛防皱整理技术的研究还将继续。

参考文献

[1]林杰,田丽.染整技术（第四册）[M].北京：

中国纺织出版社.2009.

[2]樱田一郎．纤维的化学[M]．戴承渠译．北京:

纺织工业出版社,1982：

1-4．

[3]汪澜,袁近.三乙醇胺在抗皱整理中的应用[J].期刊,2002.8.

[4]钮海丹,张庆.纺织品的低甲醛[J].无甲醛防皱整理技术.2013,09-26.

[5]薛万博,钟振声.多元羧酸无甲醛防皱整理剂[J].针织工业.2005,

（1）.

[6]曹万里.多元羧酸无甲醛防皱整理面临的问题与对策[J].印染助剂.2001,18

（1）.

[7]顾东民,吴春明,王晓东.NC-98无甲醛免烫整理剂的研究及应用[J].1999,（11）.

[8]张振东.纺织品的低甲醛无甲醛防皱整理技术[J].2013,11.