形態(tài)記憶整理樹脂,低甲醛洗可穿免燙樹脂,無甲醛防皺劑,無甲醛免燙整理劑,無甲醛防皺整理劑,防皺免燙劑

1、免燙免燙(抗皺抗皺)整理的技術(shù)進(jìn)步與現(xiàn)狀整理的技術(shù)進(jìn)步與現(xiàn)狀楊棟樑一、前言紡織品的化學(xué)整理工藝開發(fā)，似乎一開始就與甲醛的工業(yè)化生產(chǎn)結(jié)下了不解之緣。化學(xué)整理具有如下特征：一是使用合成的化學(xué)品；二是整理效果的耐久性；三是能賦予紡織品新的服用功能。紡織品最早應(yīng)用的化學(xué)品是甲醛與酚或脲反應(yīng)的初縮體，由它們處理纖維素纖維織物，經(jīng)熱處理生成熱固性樹脂。從而提高了再生纖維素織物的抗皺性和尺寸穩(wěn)定性，由此叩開了紡織品化學(xué)整理的大門。誠如1926年英國T

2、BL公司申請的第一個防皺整理專利中明確提出：酚醛和脲醛兩種初縮體要在纖維素纖維的內(nèi)部縮聚成樹脂，這可能是抗皺整理最初命名為樹脂整理的由來。由于酚醛初縮體整理后會產(chǎn)生色變，使其推廣應(yīng)用受到制抑(僅適用深色)而逐漸被淘汰了。粘膠織物經(jīng)樹脂整理后，不僅抗皺性獲得了很大的改進(jìn)，其強(qiáng)力不但未受到損傷，甚至還有所提高，特別是濕強(qiáng)力，增強(qiáng)了粘膠織物服用性，以致粘膠織物的樹脂整理，受到人們關(guān)注?？墒?，棉織物經(jīng)樹脂整理后，不可避免的會引起強(qiáng)力損傷，但這不

3、是樹脂整理的化學(xué)反應(yīng)造成的損傷。在最初的專利曾提及：在棉織物進(jìn)行樹脂整理之前須經(jīng)絲光(即膨化處理)，有助于保持強(qiáng)力，這是棉織物樹脂整理的前處理工藝中不可缺少的工序，甚至有人建議液氨處理來進(jìn)一步使棉織物獲得更良好的膨化效果。由于眾多客觀原因，第二次世界大戰(zhàn)前，紡織品樹脂整理的發(fā)展是很緩慢的，戰(zhàn)后才獲較迅速的發(fā)展。其中，與初縮體的穩(wěn)定性不良有關(guān)，盡管當(dāng)時已有商品供應(yīng)，但在歐洲一些工廠還是用原料自行配制的初縮體進(jìn)行粘膠織物樹脂整理。醚化改性的

4、商品化是解決初縮體穩(wěn)定性關(guān)鍵措施之一。當(dāng)英國和一些歐洲國家對粘膠織物樹脂整理興趣正濃厚時，棉花生產(chǎn)大國的美國農(nóng)業(yè)部所屬南方研究中心，集中一批化學(xué)家，從事于棉織物抗皺整理的研發(fā)，以提高其市場競爭力，防皺整理棉織物的產(chǎn)量也獲得了迅速增長，例如1955年為6億碼，到1961年一躍而至20億碼。同時，市場上出現(xiàn)了一些性能更好的新抗皺整理劑商品，其中環(huán)脲類雙官能團(tuán)交聯(lián)劑對棉織物防皺整理的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響，并催生了防皺整理的交聯(lián)理論的誕生。在合成

5、纖維進(jìn)入人們生活后，其洗后快干和基本不皺的特征，立刻成為時尚服裝的風(fēng)向標(biāo)；以及長期以來，人們希望服裝洗后的縫線和褶裥平整保持性和漂白產(chǎn)品經(jīng)氯漂后，引起的吸氯泛黃和氯損等問題，相繼成為防皺整理持續(xù)發(fā)展必須一一予以解決的技術(shù)關(guān)鍵。在市場需求的推動、化學(xué)整理科技人員和紡織化學(xué)品供應(yīng)商共同努力，紡織品的防皺整理成功地跨越了一道道技術(shù)障礙，不斷擴(kuò)大了化學(xué)整理的領(lǐng)域，形成了一個新的化學(xué)整理紡織品家族，而原來樹脂整理也隨之不斷更名為抗皺整理、免燙(或

6、洗可穿、易打理)耐久壓燙等名詞。在紡織新產(chǎn)品開發(fā)中化學(xué)整理可算是最為耀眼的一顆明星之一。本文擬對此項整理技術(shù)的進(jìn)步作一回顧，并對目前幾個新的免燙整理工藝作些介紹，以就教于同好，希不吝指正。二、纖維素纖維的結(jié)構(gòu)與交聯(lián)的分布(一)棉纖維的結(jié)構(gòu)棉纖維是棉籽表皮上細(xì)胞凸起生長形成的種子纖維，每根纖維就是一個細(xì)胞，其長度與寬度之比大約為2000:1。棉纖維的生長分兩個階段，第一階段為纖維細(xì)胞長向伸展的生長過程，形成內(nèi)部充滿原生質(zhì)的薄壁細(xì)管，這就是

7、初生胞壁；第二階段是原生質(zhì)不斷轉(zhuǎn)變在各原纖模型層次基礎(chǔ)上的纖維素聚集態(tài)結(jié)構(gòu)是十分復(fù)雜的。一般認(rèn)為，在纖維素的結(jié)構(gòu)中包含結(jié)晶部分和無定形部分，結(jié)晶部分纖維素分子整齊排列成緊密和高度取向的微晶體，也稱為結(jié)晶區(qū)；無定形部分就是非結(jié)晶區(qū)，在此區(qū)域中，大分子排列無序，而且彼此間距離也較遠(yuǎn)，結(jié)合力較差。兩者之間并沒有嚴(yán)格界面，無定形部分是由結(jié)晶部分延伸出來的分子鏈構(gòu)成的，結(jié)晶部分和無定形部分是由分子鏈貫穿在一起的。結(jié)晶部分賦予纖維一定的剛性和強(qiáng)度，

8、而無定形部分則使纖維具有柔軟性和吸水性，棉纖維的結(jié)晶度為70％，粘膠纖維的結(jié)晶度為40％～60％。由一般光學(xué)顯微鏡可直接觀察到棉纖維中較粗大的原纖組織，通過電子顯微鏡還能觀察到棉纖維中的微原纖組織。X射線確定的結(jié)晶區(qū)就是電鏡中觀察到的微原纖。微原纖整齊排列形成原纖。原纖中也有少數(shù)大分子分支出去組成其他原纖，成為連續(xù)的網(wǎng)狀組織。原纖之間是由一些大分子聯(lián)結(jié)起來形成的無定形區(qū)。纖維素是天然高分子化合物，其化學(xué)結(jié)構(gòu)由D吡喃葡萄糖彼此連接而成的線

9、型大分子，其化學(xué)式為C6H1005，化學(xué)結(jié)構(gòu)的實驗式為(C6H1005)n(n為聚合度)。其分子結(jié)構(gòu)為：纖維素結(jié)構(gòu)式纖維素分子內(nèi)葡萄糖基環(huán)中的氫原子和羥基分布在環(huán)平面的兩側(cè)。每兩個葡萄糖剩基環(huán)之間由氧原子相連，習(xí)稱為苷鍵。每個葡萄糖環(huán)上有三個自由存在的羥基，其中23位上是兩個仲羥基，6位上是一個伯羥基，它們都具有一般醇羥的化學(xué)特性。纖維索的超分子結(jié)構(gòu)對于纖維的化學(xué)性質(zhì)有重要的影響。纖維素分子鏈中既有緊密排列而成高側(cè)序的結(jié)晶區(qū)，也存在著分

10、子鏈?zhǔn)杷啥哑龅臒o定形式。大多數(shù)反應(yīng)試劑只能滲透到纖維素的無定形區(qū)，而不能進(jìn)入緊密的結(jié)晶區(qū)；纖維素的無定形區(qū)也稱為“可及區(qū)”，故反應(yīng)試劑可抵達(dá)纖維素羥基的難易程度稱為纖維可及度。未絲光棉中纖維素的可及部分為80%～9％，經(jīng)絲光處理的棉纖維素的可及部分為14％～15％，粘膠短纖的纖維素可部分高達(dá)28％～30％。在天然纖維素纖維中，葡萄糖環(huán)上的羥基可以與相鄰分子上的羥基通過氫鍵相互締合，從而束縛了部分羥基，限制了它的親水性和反應(yīng)能力；但經(jīng)絲光

11、后，不僅通過“去晶化”作用使纖維的結(jié)晶度下降，提高了水和化學(xué)藥劑的可及度。實際上是纖維素的晶格參數(shù)改變了，相互間扭轉(zhuǎn)了一個角度，使部分羥基解除了氫鍵的束縛而成為自由羥基，提高了纖維的親水性和吸附能力。纖維素的可及度，不僅受纖維素物理結(jié)構(gòu)的狀態(tài)所制約，而且也取決于與之反應(yīng)的試劑分子的化學(xué)性質(zhì)、大小和空間位阻作用。小的、簡單的及不含支鏈結(jié)構(gòu)的試劑分子，能更有效地滲透到纖維素分子鏈段問，生成高取代度的纖維素衍生物。具有龐大分子結(jié)構(gòu)的試劑，只能

12、抵達(dá)纖維素的無定形區(qū)和結(jié)晶區(qū)表面。另一方面，纖維素分子若被溶脹，分子內(nèi)部分氫鍵被破壞，分子鏈段的運動自由度擴(kuò)大，則能擴(kuò)大反應(yīng)試劑的作用范圍。(三)免燙整理的交聯(lián)分布研究表明：棉織物免燙整理常用的是軋一烘一焙工藝，整理劑與纖維素的交聯(lián)反應(yīng)是在棉纖維呈干癟狀態(tài)下進(jìn)行的，整理產(chǎn)品有很高的干抗皺性。從電子顯微鏡觀察：免燙整理后棉纖維經(jīng)膨化處理的纖維截面超薄片，不再出現(xiàn)生長日輪，也不溶于纖維素溶劑的銅乙二胺中，可推測在干態(tài)下交聯(lián)時，主要在原纖層之