无甲醛免烫整理剂洗可穿抗皱整理剂形态记忆整理树脂无甲醛防皱剂低甲醛洗可穿免烫树脂.docx

1、无甲醛免烫整理剂洗可穿抗皱整理剂形态记忆整理树脂无甲醛防皱剂低甲醛洗可穿免烫树脂无甲醛免烫整理剂SRD787结构或组分：多羧酸化合物；用途及应用方法：适用于棉、麻、人造棉及其混纺织物的防皱和耐久压烫整理；1、工艺配方： 一般配方： 推荐配方：免烫剂SRD787 80160g/L 免烫剂SRD787 100g/L催化剂 NP756 4080g/L 催化剂NP756 50g/L柔软剂 3050g/L 柔软剂 40g/L2、工艺流程：1预焙烘法：织物（布面pH值=6.57）浸轧整理溶液（轧余率6080%，液温：室温）烘干（80100）焙烘（1603min或1506min）成品2延迟（后）焙烘（pos

2、t-cure）:织物浸轧整理液烘至规定的含湿量打卷（外面包塑料薄膜，防止运输或放置过程中失去水分）裁剪成衣高温压烫（175185压烫3040秒，按要求使平整或产生褶缝）焙烘房焙烘（16036min；或150612min，或1401230min焙烘时间由织物的厚度、密度决定）3成衣整理（garment finishing）: 染色后的服装浸渍整理液离心脱水（回收残液）转鼓烘干（6080，烘干至含潮20%左右）蒸汽熨斗烫平压烫机压烫（175185压烫30秒）焙烘（16036min；或150612min；或1401230min，焙烘时间由衣服面料的厚度和密度决定）冷却（成衣出焙烘箱后，在室温中自然冷

3、却）包装 包装贮存：25kg、120kg塑料桶包装，贮存在0以上的仓库中，稳定期储存一年。韩笑免烫(抗皱)整理的技术进步与现状(二) 杨栋樑 四、免烫整理新工艺现状 二十一世纪以来,免烫整理由于适应市场需求,要开发高支薄型衬衫面料,在传统轧烘焙工艺基础上,陆续开发一些新工艺技术,现按其先后作简要的介绍于后。 (一) 潮交联 潮交联是纤维素纤维在部分膨化状态(即织物上含有一定水份的情况)下,低温时免烫整理剂与纤维素发生交联反应的整理工艺。潮交联工艺能赋予棉织物较好湿抗皱性,中等水平的干抗皱性,而其免烫等级较高；同时,整理后耐磨性和强力损伤较少,近年来在衬衫面料等薄型高端产品方面的应用,已受到业界

4、同仁们的青睐。但潮交联有工艺流程长,生产效率低(间歇式),工艺难以控制等方面的缺点。由于潮交联工艺生产中应用日益增多,一种连续化新工艺也已问世,兹一一简述于后。 1、间歇式潮交联36-39 工艺流程：二浸二轧(轧液率65-75)烘干(80-90,织物含潮量8-10,布温约30,打卷用塑料膜包裹)温室25-30,转动堆放(16-24hr)水洗中和皂洗(纯矸10-15gL、洗涤剂2-3gL,50-60C)水洗酸洗(12gL HAC)水洗烘干如需要可再进一步风格化处理(柔软和或予缩)。浸轧液组成：醚化改性2D(以40-45有效成份计) 180240gL 催化剂 4065 gL(一般为交联剂量的253

5、8,用量须优化选定) 柔软剂 40 gL 纤维保护剂 40 gL 浸轧液.PH值 1.5-2.5 注意事项： (1)潮交联工艺,应选用耐水解的醚化改性2D的免烫整理剂品种。例如Arkofix NDL Liqconc(科莱思)、Fixaprert FR.ECO(巴斯夫)、超低甲醛免烫整理剂LF(斯恩特精化)、N-BD潮交联免烫树脂(石家庄联邦科物化工)等,以及柔软剂、添加剂等也须耐酸性。 (2)影响潮交联整理效果的主要因素是：免烫整理的浓度、堆置的时间和浸轧液的PH值等。由于各商品整理剂的性能有些差异,应事前做好合适工艺技术条件的优化。例如：超低甲醛免烫整理剂LF,在21s21s(27.827.

6、8tex)平布上应用,经优化试验推荐的技术条件为：LF为200gL,堆置时间24hr,浸轧液PH值为2.0(由磷酸调节),催化剂用量30(对LF量计)(MgCl26H20)。Fixapret F-ECO潮交联工艺的优化技术条件是：F-ECO 200gL,堆置时间24hr,以MgCl26H20 25并加入1.8M HCI 30 mmolL,推荐烘干温度为80。 (3)由于潮交联浸轧液PH值较低,应注意对染料色光影响。 2、湿蒸免烫整理 原上海第二印染厂科研开发的同志们,在2003年上海印染新技术交流研讨会上,宣布该厂在自制的湿蒸样机上,已成功开发了湿蒸免烫整理工艺。其实,这是开创了潮交联的连续生

7、产新工艺的先河40-41。通过40多个品种小批量试生产(以薄型织物为主),有40s、50s、80s和120s平纹和卡其织物,其中部分产品经上海英之杰检验公司测试,全部产品免烫性达到3.5级；经洗涤5次后,30产品免烫仍为3.5级,40产品免烫为3.2级,30产品免烫为3.0级,明显比常规工艺(轧-烘-焙)工艺好。湿蒸免烫新工艺已生产高档衬衫面料(如50s50s,14480斜纹：80s250s,14476色织府绸)出口去欧洲。 批量生产时,采用科莱思公司快速反应型Arkofix NEC及其配套催化剂,保证产品的释放甲醛符合环保要求,又有极好免烫性和耐洗性。 湿蒸免烫工艺流程：(42) 多浸一轧(

8、轧液率.55-60)湿蒸(130C,湿度372,3min)皂煮平洗烘干柔软拉幅防缩浸轧液组成：Arkofix NECCatalyst LT-1Prote Set PlSandoperm CAN强力补强剂E140-180gL22-28gL20 gL20 gL20 gL整理织物的质量测试结果如下： 80s250s 14472色织府绸50s50s 14480斜纹断裂强力Tw(N)510260420220撕破强力Tw(N) 159107.3折皱回复角()290280W&W洗一次次五次(级)3.83.53.33 3、连续式潮交联工艺： Econtrol工艺早在1995年ITMA展会上推出,在门富士The

9、rmes热风烘燥机上进行Levafix和Remazol染料的染色。其原理是：通过控制温湿度来提高化学反应速度,在恒定的湿度的热风中烘干,织物的表面温度比传统烘燥要高,此染色工艺已获得相当的推广应用。在免烫整理中的扩广应用,国外也开发成Monforts MXL工艺或Econtro1 MXL工艺,应该说它们与国内自行开发的湿蒸免烫工艺是雷同的。如果说区别的话,则是设定的温度稍有不同而已。其次,国外对MXL工艺参数变化对整理产品的影响进行了详细的探索,使工艺基础更为坚实。 Monforts MXL工艺43 浸轧烘干(110,3分钟织物含潮度5-6,织物温度20)水洗烘干柔软处理烘干轧光防缩 据称,按

10、上述连续潮交联工艺,织物上残余含潮率与整理产品的抗皱性和断裂张力之间存在如图2所示关系。图2 织物上残余含潮度与抗皱性强力损失的关系 连续潮交联工艺流程短和成本有可靠的优势,且其整理产品质量水平与传统潮交联工艺相当或更好,能更好适应市场要求。 连续潮交联工艺所使用整理剂、助剂等,与传统潮交联工艺大致相同。 115克平米的衬衫高档面料,经连续潮交联整理,(即予处理,交联和水洗),巴斯夫推荐所用浸轧液组成如下44： 予处理(在拉幅机上浸轧(轧液率70),烘干150(?),烘至织物含潮率6) 60醋酸 1m1L EvoSoft HSP 30gL(亲水性有机硅) EvoSoft VNI 10g/L(改

11、善缝纫洗助剂) 溶液PH值 4.55.5 潮交联： EvoPret RSL 200gL(低甲醛活性交联剂) EvoPret HSP 10g/L EvoPret Cat KSA 约80g/L 溶液PH值 1.3 含潮率控制视工艺而定 连续水洗： 冷水中和(纯碱10gL 60)中和(纯碱2gL,Sera wash M-SF 2gL,80)水性(40)水洗(60醋酸1gL)水洗烘干 后整理：(浸轧烘干与予处理相同,以及轧光予缩) EvoSoft HSP 30gL EvoSoft VNI 30gL 溶液PH(用60HAC 4.55调节)经上述溶液整理后,织物的主要技术质量达如下水平。传统潮交联连续潮交

12、联60冼五次后,W&W等级3.5约3.8断裂强力CN(纬向)350300撕破强力CN(纬向)1000900 MXL工艺整理时,织物上残余含潮率对免烫性能的试验表明：含潮率8.5时,断裂强力最高：含潮率5.5时,W&W级最好；含潮率6.5时,干折皱回复性比间歇式湿交联高,湿折皱回复性相应,而免烫性能更好些。 (二)温和(或低温)焙烘工艺 温和焙烘工艺,最早是作为前(予)焙烘耐久压烫(PP)整理工艺的一种改良工艺,目的是改善传统工艺的高温焙烘时纤维在干瘪状态下交联,以祈改进交联的分布和提高湿抗皱性,其主要原理采用较强的催化剂,从而使交联能在较低温度(一般为100120,不超过130)下完成。目前,

13、此工艺己成功地用于高档薄型全棉免烫衬衫面料和床上用纺织品生产,并有人认为：温和焙烘工艺可能是取代潮交联工艺最有力的侯选对象。著名的巴斯夫公司还以“Advanced Performanes Finishing”(简称AP粘理工艺)申请了专利。温和焙烘工艺的工艺流程和所用设备与常规传统轧烘焙完全一样,只是工艺技术参数不同而已。 据称：是干交联达到了潮交联整理效果的途径,其优点如下：(1)工艺简单、操作方便、控制容易；(2)良好的干湿折皱同复性和耐洗的WW性能；(3)手感舒适柔软：(4)强力损伤较小：(5)织物的释放甲醛达到环保要求(75ppm)：(6)织物泛黄比传统干交联低：(7)似乎对所有的染料

14、和萤光增白剂无明显影响45-46。 一些著名的纺织助剂供应商都推出温和(低温)焙烘工艺以及其专用的组合助剂商品。例如科莱恩公司介绍低温交联整理120gm2棉织物的二步处方和工艺条件如下47： 低温交联： Arkofix NDFNDE Plus 1iq C 150-210gL Catalyst TI liq 25-32gL Ceraperm MW liq Conc 1O-30gL(有机硅弹性体) Velustrol P40 liq 30-40gL(聚乙烯) Sandozin MRN liq C 0.5 gL(改性氨基硅氧烷) 室温浸轧(轧液率7080)烘干(100,织物残余含潮率0-7)焙烘(1

15、001301-3分钟)。 水洗： 用Sandodean PC liq 40平洗漂洗二次烘干 后整理： 60醋酸 0.5gL Ceraperm MW liq conc 30 gL Ceranin HDP liq 40g/L(柔软剂) Apprcetan MB Extra 0-5 gL(醋酸乙烯共聚物) Sandozin MRN liq C 0.5g/L 浸轧(轧液度7080)一烘干(130)一如需要预缩经上述整理后产品质量如下：未整理低温交联整理W&W(AATCCl24)13.6断裂强力(ASTM)经daN36.724.1纬daN34.222.3断裂强力损失-34.6撕破强力AATCC经CN97

16、0761纬CN998735撕破强力损失-23.9 注：Arkofix NEC Plus liq conc 170gL Catalyst TI liq 27gL 1302分钟 (三)轧烘焙：工艺的新进展强韧棉工艺 人们在用N-羟甲基酰胺类整理剂进行免烫整理时,虽有良好的抗皱性能,但都存在整理织物有释放甲醛、吸氯泛黄和氯损,以及强力和耐磨性下降等问题。经过数十年来不断改进,吸氯泛黄和氯损问题已解决,释放甲醉量达到环保标准要求已不成问题。只有要获得一定免烫性能必须付出一定程度的强力和耐磨性能的下降,尚无妥然的补偿法。尽管在正常情况下,其中大部分是交联造成的强力损伤是暂时性的,而小部分可能是高温和酸性

17、造成的永久性损伤。试穿结果表明：免烫整理棉织物在服用和洗涤过程中,抗皱性会逐渐地有所下降的,但同时强力会逐步上升：经若干次洗涤后,甚至可能超过经同样穿着的未整理的棉织物。求实证明,正常免烫整理棉织物不会影响实际穿着性能已是不争的事实。可是,降低免烫整理的强力损伤和提高耐磨性仍是化学整理科技人员不懈努力的目标。 2005年美国棉花公司称：用一种新方法生产的棉耐久压烫整理产品“强韧棉”(Tough Cotton),其特点是织物更坚牢、更耐使用,引起世界同仁的关注。按介绍其工艺流程为传统的轧烘焙工艺,仅其浸轧液组成与传统浸轧液不同,如表1所示35 表1 传统耐久压烫整理轧液与强韧棉浸轧液的组成传统P

18、P整理强力棉PP整理醚化DMDHEU8.08.0DMUG(或DMeDHEU)10.0添加剂T*0.21.5聚乙烯乳液(中密度40)2.O4.0氨基有机硅乳液(20)2.02.0端封多官能异氰酸酯(PBl 29)0.5活化MgCl2催化剂2.54.0润湿剂0.10.1注：*T1、T2、T3分别是尿素,双氰胺和二甲基脲 DMUG是二甲基脲与乙二醛缩合物(1,3二甲基,4,5二羟基乙烯脲) 强韧棉工艺：预焙烘为1701分钟,后焙烘为经汽蒸定形压烫形后14010分钟, 271gm2。染色棉斜纹织物,经上述两种不同浸轧液整理后,经性能测试发现：浸轧液中添加尿素和双氰胺的总体性能较好,所有试样DP等级在3

19、.0级左右；试样在马丁伐尔仪上经15000次后,传统DP整理试样露白了,而添加尿素和双氰胺试样磨损很小；不论预焙烘或后焙烘工艺,耐屈曲磨损性可提高45倍；而且断裂强力和撕破强力均稍优于传统DP整理；又发现了强韧棉的耐折边磨也有所提高。据称,强韧棉工艺中试结果表明：断裂强力和撕破姐力比传统工艺提高20,而耐磨性提高300,并申请了专利。 强韧棉整理的特点：似乎可归纳为：(1)添加尿素、双氰胺等胺类有助于改善织物的耐磨性；(2)采用活化氯化镁(添加少量羟乙酸或柠檬酸等有机酸)强化交联；(3)添加端封多官能异氰酸酯交联剂和增加了聚乙烯用量,可能增强了聚乙烯的润滑功能；(4)催化剂用量高。可是处方中混

20、用了10%DMeDHEU却未作任何说明。但作者发现：美国棉花公司发表关丁免烫整理处方中大都拼用DMeDHEU48。 亨斯迈公司纺织染化部专家们曾对“强韧棉”免烫整理处方中各种组分作了仔细的分析,并在试验对比的基础上推介可达到美国棉花公司的强韧棉的加工水平的二种浸轧液处方如表2所示49。表2 亨斯迈公司推解的两个处方A(gL)B(gL)Knittex FEL 30-6020-40Knittex FRF New或knittex FF或Knittex FFRC30-60无甲醛树脂：DMeDHEUKnittex Cat M09-1812-24与FEL配套催化齐0Turpex CAN New 30-50

21、30-50聚乙烯乳液Ulfratex FMW或Megasofl LUX 20-4020-40氰基聚硅氧烷乳液Dicrylan PSF 或Dicrylan：BSRN20-3020-30端封多官能异氰酸酯 并指出：DMeDHEU可改善整理效果,但价格较高,不利于降低成本,但一般DMeDHEU对某些较敏感的染料会引起日晒牢度下降和高温焙烘又容易织物泛黄之虞。但称：Knittex FF无泛黄弊端。五、甲醛整理 甲醛在纺织品上应用,其源头可追溯到1896年Strehlenert用甲醛处理硝化纤维素人造丝以提高其质量。而后,著名的X.Eschlier专利(1906年B.P256.47)介绍用甲醛处理染色的

22、再生纤维素以提高其强力,特别是湿强力。直至1950年,甲醛处理纤维素的众多研究工作只限于再生纤维素。1958年W.J.Roff对早期的甲醛处纤维素的反应有详细的综述50。 在1926-1936年间,应用合成树脂初缩体的抗皱整理完成工业生产后,人们就着手研究是否可用甲醛来取代的问题。在粘胶织物上,仅需很小的施加量(与纤维素结合量1)就能达到尺寸稳定和防缩效果；但要使粘胶织物具有抗皱性,则要很大的施加量。在棉织物上则完全不行。 1、湿法处理 甲醛是一只性能很好的交联剂,它与纤维素的羟基反应生成下列产物： Cell-OCH20-Cell或Cell-(OCH2)n-0-Cell(交联) Cell-0C

23、H20H或Cell-(OCH2)nOH (接技) 但不适宜用常规的轧烘焙工艺(干交联)。一是工艺不易控制,特别对棉纤维的强力损伤过大；二是在浸轧烘干过程中会释放出大量有刺激的甲醛气体(约为织物上34的甲醛量),既严重污染了周围环境空间,又浪费了原料。以致在棉织物上开展的研发工作,主要是在酸性介质中的湿态交联。 甲醛的湿交联,1941年Morton的专利(B.P528.740)已提及,当时没有注意湿折皱回复角,只说对干折皱同复角没有增加。可是,1959年Guthrie用类似上述专利上介绍的条件处理棉织物,却获得了良好的湿折皱同复角51。其处理条件是：在室温下处理3h；处理浴的组成是：50lb工业

24、甲醛、13lb l:1硫酸,处理后棉织物上的结合甲醛量为0.83,湿折皱同复角达245(未处理为168),断裂强力为55lb未整理为80lb)。直到1963年,John52发表甲醛与纤维素之间是交联作用,以及整理织物的物理性能关系的基础研究。 J.G.Friek53等人研究指出：甲醛的反应主要是在纤维素的外层：而K.Y.Datye54曾报导称：首先在纤维素的仲羟基上产生半缩醛,然后,再与无水葡萄糖剩基上第2,第3碳原子上的羟基反应。 W.A.Reeves及其同事们55-57经过详细地研究了甲醛与纤维素反应之后,认为反应介质中含水率与整理织物的干、湿折皱回复角之间有密切关系。提出了两种甲醛湿交联

25、不同效果的工艺,即高湿抗皱性工艺(简称W工艺)和增进干抗皱性工艺(简称D工艺)。两种工艺的处理液组成如下：W工艺是含19.5盐酸和7.4甲醛的水溶液；D工艺是含3.6甲醛3盐酸和17水其余全是醋酸。棉织物在上述两种处理液中室温处理,其反应速度、结合甲醛量和撕破强力之间相互关系,分别如图3-8所示图3 W工艺中湿折皱回复角与处理时问的关系图4 W工艺中湿折皱回复角与结合甲醛量的关系图5 W工艺中湿折皱回复角与撕破强力的关系图6 D工艺中干折皱恢复角与处理时间的关系图7 D工艺中处理时间与结合甲醛量的关系图8 D工艺中湿折皱回复解与撕破强力的关系 美国农业部南方研究中心用由甲醛整理提高湿抗皱性的棉

26、织物产品,曾一度作为商品。 2、气相处理的由来 人们试图用气态甲醛来提高纤维素织物抗皱性的想法由来已久,并出现过多种途径。较早的专利文献58-59和有关报导60介绍：经施加过尿素和催化剂的织物,然后将织物置于甲醛蒸气中进行缩合,使其在纤维内部形成树脂的方法。S.B.Mehta61曾对这种“就位”整理工艺作过介绍。R.E.Wagner等人62以硼酸为催化剂,纤维素织物在甲醛气相(110150)进行交联；以及A E.Arceneauk等人63介绍在氯化氢存在下棉布的甲醛气相整理等。但这些早期的甲醛气相法都没有使甲醛作为交联剂走上工艺业化的道路。 直到70年代才露出一丝曙光。由斯坦福研究所(Stan

27、ford Research Institute)受美国棉花公司委托,开发了一种甲醛气相工艺64。系由甲醛(由多聚甲醛释放的)、二氧化硫和控制水份组成。其中一部分甲醛与二氧化硫和水份会生成酸性很强的羟甲基磺酸。如下式所示,作为甲醛与纤维素反应的催化剂。由此反应式的平衡关系,只要审填地控制好反应室内的含湿量,就能防止纤维素过度的降解。 HCHO+H20+S02HOCH2S03H R.S.Swidler等人65介绍了几种织物在甲醛气相整理时,含湿量与抗皱回复性和有关性能之间关系。在70年代初,棉花公司在气相整理方的研究成果都反映在相关的专利中66-69。 气相法最初只有少数工厂进行间歇性试生产。后经

28、不断改进,如解决漏气以各工艺技术参数的自动监控系统的完善,然后生产涤棉混纺织物的耐久压烫洗可穿服装,逐步实现棉织物耐久压烫洗可穿服装。1989年美国向日本推荐此新技术就是最好的注释,1991年日本东洋坊公司的样机也完成了商业化运行。值得一提的,在日本还有另一种商业运行的甲醛气相法整理,在专利上有详细介绍70-71,其产品为“Marvelized 7”。其工艺是织物浸轧甲醛溶液后,进入一个密封的氯化氢气体,并严格控制含湿率的反应箱,在一定温度的反应箱中曝露规定时问(焙烘)。其实,此工艺足美国农业部机构的早期专利的改进而己51。以上关于甲醛作为交联剂生产耐久压烫纤维素织物或服装工艺技术的发展,会不

29、会由于生态学和环境保护人员一再提出：甲醛有毒和有潜在致癌的可能性而停止发展呢?目前谁也说不清的。甲醛有毒是一个概念,世界上任何东西都可能有毒,包括食盐和食糖,问题是有毒的界线,而甲醛在怎样条件下会致癌才是关键33。 3、气相整理(VP)工艺 气相整理工艺是以甲醛与二氧化硫为主要原料,对棉(或含棉)服装进行耐久压烫整理的工艺技术为代表72。它是二十世纪70年代初期,由美国斯坦福研究所承美国棉花公司委托开发的一种新技术,专利权属美国棉花公司。McGrow Edison(麦克格罗-安迪生)公司属下的美国洗衣公司(ALMI)获得整理服装的独家经营权。ALMI制造设备并给生产厂以应用工艺的分专利权。我国

30、于1996年中期,在宁波雅戈尔公司也引进了此项技术。 经裁剪、缝制、压烫成型的棉服装,调湿(含湖率15%)后,在密闭通入按比例的甲醛、二氧化硫和水蒸汽的反应室进行交联反应。而服装上吸附未反应的游离甲醛,可藉汽蒸箱处理去除,达到环保标准的要求。此工艺最初主要生产工作服,以“ALMI-Set”或“Ameri Set”商标。 VP工艺与传统的轧烘焙工艺比,具有如下优点： (1)良好的形态稳定性,尤其是服装的结构部分,如衬衫的领口和袖口等： (2)更持久的耐商业洗涤,包括酸洗、氯漂等较为剧烈条件； (3)保持原有的吸湿性和手感； (4)有较高的耐磨损性； (5)在服装缝制时完全排除了甲醛气味。 可是,对服装面料也提出了一些相应的要求如下： (1)织物应呈中性或微酸性,不应含影响织物吸湿性的助剂； (2)织物可事前经