纖維素纖維織物抗皺整理方法的研究

(江西服裝學(xué)院，江西 南昌330201)

纖維素纖維織物抗皺整理方法的研究

程浩南

(江西服裝學(xué)院，江西 南昌330201)

文章詳細介紹了纖維素纖維織物傳統(tǒng)的低甲醛和無甲醛抗皺整理方法，以及利用納米技術(shù)、泡沫整理技術(shù)、液氨整理技術(shù)和輻射接枝共聚技術(shù)等進行抗皺整理的新方法及每種方法的顯著特點，最后總結(jié)纖維素纖維織物抗皺整理的發(fā)展趨勢，為企業(yè)進行纖維素纖維織物的抗皺整理提供理論參考。

纖維素纖維織物；抗皺整理；方法

纖維素纖維是可以被人類大量獲取，且使用以后還能被微生物徹底降解的可再生資源之一。近年來，由于纖維素纖維織物契合了服裝“回歸自然”的流行趨勢，且具有良好的服用性能，深受廣大消費者的青睞[1]。但是，該類織物在穿著過程中和洗滌后容易出現(xiàn)起皺，往往需要進行熨燙處理，才能有效改善織物的外觀。所以，抗皺整理就成為了纖維素纖維織物后整理加工中一個非常重要的環(huán)節(jié)[2]。纖維素纖維織物的種類很多，且在整體服用性能方面也有一定的差異，但是，纖維素纖維大分子上都有活潑的羥基，這為纖維素纖維織物通過一些化學(xué)改性進行抗皺整理提供了有利條件[3]。

1 纖維素纖維織物抗皺整理的現(xiàn)狀

1.1 纖維素纖維織物產(chǎn)生折皺的原因

纖維素纖維大分子中都有一些活潑性很強的自由羥基，這些自由羥基在纖維素纖維大分子鏈排列比較齊整的地方會形成大量的氫鍵，當(dāng)纖維受到外力作用時，可以發(fā)揮一起承受外力的作用，特別是當(dāng)施加給織物的外力比較小時，織物只會發(fā)生很小的形變，且能很快得以回復(fù)。然而，活潑性很強的自由羥基在纖維素大分子鏈的無定形區(qū)域，其大多數(shù)處于游離態(tài)，這就導(dǎo)致大分子鏈上形成的氫鍵比較少，所以當(dāng)織物在穿著和洗滌過程中一旦受到一定程度的外力作用，纖維素大分子就會沿外力作用的方向發(fā)生不同程度的形變，并伴隨著分子鏈上的部分氫鍵發(fā)生相對位移，導(dǎo)致氫鍵斷裂后有一些活性羥基在分子鏈上別的位置上重新生成氫鍵，當(dāng)織物所受的外力作用去除后，有部分形變的回復(fù)能力小于新氫鍵所產(chǎn)生的阻力，而不能得到有效的回復(fù)，甚至永久得不到回復(fù)[4]。與此同時，纖維素大分子鏈上的氫鍵由于分布和排列具有多樣性，這樣產(chǎn)生的不可逆形變也多種多樣，從而在織物表面就形成了折皺。

1.2 纖維素纖維織物抗皺功能整理的相關(guān)理論

纖維素纖維織物抗皺整理過程中常用的有共價交聯(lián)理論和樹脂沉淀理論。前者利用交聯(lián)型的整理劑處理織物，這個類型的整理劑在一定條件下可以通過與纖維素纖維大分子上的部分活性羥基進行交聯(lián)，提高纖維素大分子間的相互連接程度，這樣可以有效增強纖維素大分子之間共同抵抗外力的能力，從而明顯改善織物表面產(chǎn)生折皺的現(xiàn)象[5]。后者利用縮合型樹脂對織物進行整理，這類樹脂在一定溫度下焙烘一段時間后會發(fā)生進一步縮聚，形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，沉積在纖維的無定型區(qū)之間，可以有效降低纖維大分子間的相對移動，降低纖維產(chǎn)生不可逆形變的機率，最終實現(xiàn)增強織物抗皺性的目的[5～6]。

1.3 低甲醛及無甲醛的抗皺整理方法

傳統(tǒng)的抗皺整理方法由于整理后甲醛釋放量較高，在實際的應(yīng)用中已經(jīng)逐漸被淘汰。研究人員在傳統(tǒng)的抗皺整理方法的基礎(chǔ)上逐漸掌握了低甲醛抗皺整理方法和無甲醛抗皺整理方法，并使之應(yīng)用到織物抗皺后整理當(dāng)中[7～8]。

1.3.1 低甲醛的抗皺整理方法

該方法普遍采用抗皺整理劑1，3-二甲基-4，5-二羥基乙烯脲(DMeDHEU)對織物進行整理。DMeDHEU是一種低甲醛類的抗皺整理劑，其大分子結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生抗皺效果的原理都與2D樹脂比較接近，但DMeDHEU大分子的反應(yīng)活性要比2D樹脂低，進行免燙抗皺整理的過程中也會有一些氣味產(chǎn)生，游離態(tài)甲醛在織物上殘留含量也比較高，但強力保持率比較好[9]。

1.3.2 無甲醛抗皺整理方法

低甲醛抗皺整理方法由于在織物上會留有不同含量的游離態(tài)甲醛，逐漸被無甲醛抗皺整理方法所取代。無甲醛抗皺整理方法對纖維素纖維織物進行整理的過程中，最常用是多元羧酸，因為多元羧酸大分子上的相鄰兩個羧基在受到高溫作用后會發(fā)生脫水反應(yīng)，生成的產(chǎn)物能夠與纖維素大分子上的活性羥基進行脫水縮合生成大量酯鍵，可以有效解決織物表面產(chǎn)生折皺的問題。利用多元羧酸進行織物抗皺整理的整個過程中，不含甲醛且不產(chǎn)生甲醛，織物的強力損失程度小，抗皺整理的效果好。

1.4 抗皺整理新方法的發(fā)展

1.4.1 利用納米技術(shù)進行抗皺整理

納米技術(shù)作為當(dāng)今發(fā)展最快的新興科學(xué)技術(shù)手段之一，被廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)技術(shù)的各個領(lǐng)域[10]。該技術(shù)在紡織品的抗皺整理過程當(dāng)中也得到了一些應(yīng)用。當(dāng)采用無甲醛抗皺整理時，常常會選用催化效果好的次磷酸鈉作為催化劑，這樣就導(dǎo)致排出的廢液中富含磷元素而造成不同程度的水體富營養(yǎng)化，產(chǎn)生水資源的污染。研究人員發(fā)現(xiàn)：在丙烯酸-丙烯酸丁酯-馬來酸的多元酸抗皺整理體系中，當(dāng)催化劑次磷酸鈉被少量納米TiO2部分替代后，織物經(jīng)過該工藝整理后的折痕回復(fù)角可以高達252°，其抗折皺能力得到了大幅度提升，還能有效降低含磷化合物對環(huán)境造成的污染[11]。所以，納米技術(shù)因其顯著優(yōu)勢必將在未來的纖維素纖維織物抗皺整理發(fā)展中發(fā)揮重要作用。

1.4.2 利用泡沫整理技術(shù)進行抗皺整理

泡沫整理技術(shù)作為一種低給液的后整理加工新技術(shù)[12]，其主要特點是以泡沫替換織物整理過程中的大部分水，并在一定壓力作用下將整理過程中產(chǎn)生的泡沫強制擴散到織物表面后進入織物內(nèi)部。相比傳統(tǒng)的整理工藝，織物帶液率還不足后者的60%，這有助于降低整個整理過程中的能源消耗，還可以較大幅度地提高整理效率[13]。同時，由于泡沫染整加工大幅減少耗水量和污水排量，也顯著降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本[14]。利用泡沫整理技術(shù)對織物進行抗皺功能整理，由于織物的帶液率顯著降低，可以有效排除織物在烘燥過程中產(chǎn)生的泳移現(xiàn)象，不僅提高了織物的折皺回復(fù)性，還極大了保留了織物原有的強力[15]。

1.4.3 利用液氨處理技術(shù)進行抗皺整理

纖維素纖維織物進行抗皺整理的過程中，單純使用樹脂會引起織物強力大幅度降低和手感發(fā)硬等問題。液氨處理技術(shù)應(yīng)用于織物的抗皺整理當(dāng)中，不僅可以高效改善織物的抗皺性能，同時還可以最大限度地保留纖維素纖維織物的固有優(yōu)點。這是因為液氨有著和水非常相似的化學(xué)性質(zhì)，加上其表面張力和粘度又比水小，其更容易被滲透到纖維素纖維當(dāng)中[16]，經(jīng)過液氨處理后的纖維素纖維織物再用適量檸檬酸進行交聯(lián)整理，不但可以在提高織物抗皺性能方面產(chǎn)生良好的效果，還可以賦予織物更好的光澤和某些物理機械性能[17]。

1.4.4 利用輻射接枝共聚技術(shù)進行抗皺整理

輻射接枝共聚技術(shù)是通過對高分子材料進行電磁波輻射后，將一些具有特殊功能的官能基團引入大分子結(jié)構(gòu)中的一種技術(shù)手段[18]。棉纖維受到電磁輻射后會發(fā)生脫氫反應(yīng)，一般在特殊位置生成自由基，然后接枝一些功能單體，可以有效改善棉織物的性能。其中棉織物經(jīng)過適度的微波輻射處理后，可以將一些功能單體接枝到棉纖維上，這不僅增加了棉纖維大分子鏈上的羥基數(shù)目，而且還提高了其中部分羥基的活性，經(jīng)過接枝處理后的織物再用適量的多元羧酸進行防皺整理，其織物的抗皺效果明顯增強[19]。

2 結(jié)論與總結(jié)

纖維素纖維織物的抗皺整理方法近年來得到了很大的發(fā)展，雖然逐漸顯現(xiàn)一些問題，但纖維素纖維織物抗皺整理呈現(xiàn)出一些發(fā)展趨勢。

2.1 織物經(jīng)過傳統(tǒng)低甲醛和無甲醛抗皺整理方法進行整理后，其抗皺性得到了一定程度的提高，但是采用低甲醛抗皺整理方法對織物進行整理后會對環(huán)境產(chǎn)生不利影響，而無甲醛抗皺整理方法操作比較復(fù)雜，除此之外，這兩種抗皺整理方法都會對織物其它性能產(chǎn)生不利影響，尤其是低甲醛抗皺整理后的織物強力下降幅度較大。

2.2 纖維素纖維織物抗皺整理的新方法，雖然可以有效降低整理對環(huán)境的污染和織物強力的損失，顯著提高織物的折皺回復(fù)性能，但是，這些新技術(shù)的應(yīng)用對抗皺整理過程中所需要的相關(guān)設(shè)備和條件要求比較嚴格，現(xiàn)階段還不適用于生產(chǎn)實際大規(guī)模應(yīng)用。

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Anti-wrinkle Treatment Research of Cellulose Fabrics

ChengHaonan

(Jiangxi Institute of Fashion Technology，Nanchang 330201，China)

The traditional method processed on cellulose fabrics of low formaldehyde and formaldehyde-free crease resistant finishing method was reviewed. Then the methods of nanotechnology, foam finishing technology, liquid ammonia finishing technology， radiation graft copolymerization and the distinctive features of each method were introducd. Finally the development trend of cellulose fiber fabric crease resistant was summarized to provide some theory reference for the enterprise.

cotton fabric；anti-wrinkle treatment；method

2015-04-12

程浩南(1986—)，男，河南周口人，助教。

TS151

A

1009-3028(2015)04-0046-03