【集萃網觀察】【摘要】本文對超低甲醛樹脂的結構性能進行了試驗研究，結果表明ＦＺ樹脂是具有較高的水解穩(wěn)定性，整理品的釋放甲醛值已達到超低水平，而且彈性保持2Ｄ樹脂整理水平。纖維素纖維及其混紡織物的樹脂整理通常是以酰胺甲醛類化合物為交聯劑，例如2Ｄ樹脂，因此存在釋放甲醛問題。為了改善生態(tài)環(huán)境，提高紡織品服用的安全衛(wèi)生性，世界各國目前對紡織品的釋放甲醛量和測定方法都有法定標準，如外衣要求小于300ｐｐｍ、內衣小于75ｐｐｍ。一方面世界各大化學公司都在開發(fā)無甲醛整理劑，有多元羧酸類化合物問市。但從整理效果和價格的平衡，尚不能取代廣泛應用的酰胺甲醛類交聯劑。另一方面各大化學公司都有低和超低甲醛樹脂供應，以滿足市場需要。
為適應世界服裝面料的發(fā)展需要，我們進行了超低甲醛整理劑的研究、開發(fā)，合成了超低甲醛整理劑ＦＺ，本文就其性能結構討論。
1.實驗部分
1.1.試驗材料：
1.1.1. 織物：
40/40 133×72全棉府綢
45/45 88×64 Ｔ／Ｃ細布
1.1.2. 樹脂：
ＦＺ樹脂 自制
2Ｄ樹脂 自制
Ｍ2Ｄ樹脂(甲醚化2Ｄ)新光內衣廠生產
1.2.整理工藝：
1.2.1.工藝處方：
。1。2。3
ＦＺ（40％）。12.5％。／。／
2Ｄ（40％）。／。12.5％。／
Ｍ2Ｄ（40％）。／。／。12.5％
ＭｇＣｌ2·6Ｈ2Ｏ。1.5％。1.5％。1.5％
ＪＦＣ。0.1％。0.1％。0.1％
1.2.2.工藝流程：
浸軋（二浸二軋、軋余率70％）→烘干（90°～100℃）→焙烘（165℃，3分）
1.3.性能測定：
1.3.1.含固量：烘燥法
1.3.2.初縮體溶液游離甲醛：酸性亞硫酸鈉法
1.3.3.整理品釋放甲醛：ＧＢ2912－82（Ｂ）
1.3.4.含氮量：克氏定氮法
1.3.5.彈性：ＧＢ429－78
1.3.6.斷裂強度：ＧＢ3923－83
1.3.7.撕破強度：ＧＢ3918－83
2.整理品釋放甲醛來源
酰胺和甲醛反應生成的Ｎ－羥甲基酰胺（Ｒ，Ｒ1）＞ＮＣＨ2ＯＨ）屬于Ｎ－Ｃ半縮醛結構［4］，存在下列平衡反應：
（Ｒ，Ｒ1）＞ＮＣＨ2ＯＨ←→（Ｒ，Ｒ1）＞ＮＨ＋ＣＨ2Ｏ
因此，樹脂初縮體溶液中存在游離甲醛，樹脂整理品也會釋放甲醛。樹脂平衡穩(wěn)定性高，溶液中的游離甲醛低，整理品釋放甲醛少。
通常，樹脂整理品上的釋放甲醛的來源有下列幾方面：
1.吸附溶液中的游離甲醛；
2.未交聯的Ｎ－羥甲基酰胺水解；
（Ｒ，Ｒ1）＞ＮＣＨ2ＯＨ（+Ｈ2Ｏ）←—→（Ｒ，Ｒ1）＞ＮＨ＋ＣＨ2Ｏ
3.交聯纖維素水解：
（Ｒ，Ｒ1）＞ＮＣＨ2Ｏｃｅｌｌ（+Ｈ2Ｏ）←→（Ｒ，Ｒ1）＞ＮＨ＋ＣＨ2Ｏ＋ｃｅｌｌ－ＯＨ
4.樹脂自交聯物水解：
（Ｒ，Ｒ1）＞ＮＣＨ2ＯＣＨ2Ｎ＜（Ｒ，Ｒ1）（+Ｈ2Ｏ）←→（Ｒ，Ｒ1）＞ＮＨ＋ＣＨ2Ｏ
其中，未交聯的Ｎ－羥甲基是甲醛的主要釋放源。為了降低整理品上的釋放甲醛，必須降低初縮體溶液中的游離甲醛，以提高樹脂的水解穩(wěn)定性。樹脂母體結構Ｒ1和Ｒ2的供電子性愈強，樹脂的反應性愈高而水解穩(wěn)定性愈低。反之，當Ｒ1和Ｒ2為受電子基團時，則樹脂的水解穩(wěn)定性較高而反應性降低。例見表一［2］。我們選擇了適當的化學結構，合成了超低甲醛ＦＺ樹脂，使其溶液中的游離甲醛較低，水解穩(wěn)定性較高，同時保持了適當的反應性。ＦＺ與纖維素纖維的交聯反應速度在常規(guī)催化劑ＭｇＣｌ2·6Ｈ2Ｏ催化作用下和2Ｄ樹脂相近，保持了良好的整理彈性。
3.樹脂的水解穩(wěn)定性
我們分析了ＦＺ、2Ｄ和Ｍ2Ｄ樹脂初縮體溶液中的游離甲醛。為了進一步比較三種樹脂的水解穩(wěn)定性，進行了下列試驗［3］，利用游離甲醛反應劑在一定條件下與初縮體溶液中的游離甲醛反應。這樣，初縮體溶液中的游離甲醛趨于零，由于酰胺—甲醛的羥甲基化反應是平衡反應，所以隨著時間的變化，溶液中會不斷產生新的游離甲醛。經平衡一定的時間后，通過重新測定樹脂初縮體溶液中的游離甲醛含量，以比較其樹脂的水解平衡穩(wěn)定性。ＦＺ樹脂初縮體溶液中游離甲醛含量為0.25％，比2Ｄ樹脂的0.55％和Ｍ2Ｄ樹脂的0.50％低得多。只有樹脂的平衡穩(wěn)定性高，才能通過適當方法，使其溶液中游離甲醛達到較低水平。從樹脂的水解穩(wěn)定性試驗數據(見表一)可以看出，ＦＺ樹脂經多次試驗，水解而產生的游離甲醛含量分別為0.18％、0.15％和0.10％，逐次減少，而2Ｄ和Ｍ2Ｄ則會不斷產生甲醛，尤其是2Ｄ樹脂基本上保持原來的游離甲醛含量水平，從而可以推測ＦＺ樹脂的水解穩(wěn)定性較高，有利于整理品釋放甲醛的降低。
ＦＺ、2Ｄ和Ｍ2Ｄ樹脂經相同條件的熱處理后，測定其溶液中游離甲醛含量的變化，以比較三種樹脂的耐熱穩(wěn)定性，經80°～100℃、1小時的熱處理后，ＦＺ樹脂溶液中的游離甲醛增加明顯低于2Ｄ和Ｍ2Ｄ，FZ樹脂耐熱穩(wěn)定性優(yōu)于Ｍ2Ｄ和2Ｄ。
將三種樹脂ＦＺ、2Ｄ和Ｍ2Ｄ經相同條件的酸和堿處理后測定其溶液中游離甲醛的變化。在相同的酸、堿水解條件下，ＦＺ樹脂的穩(wěn)定性明顯優(yōu)于2Ｄ和Ｍ2Ｄ樹脂。2Ｄ樹脂水解后，溶液中的游離甲醛分別高達1.36％和2.1％，而ＦＺ樹脂溶液中的游離甲醛仍僅有0.45％和0.70％。數據也表明三種樹脂的耐酸穩(wěn)定性均優(yōu)于耐堿穩(wěn)定性。
通過上述樹脂的穩(wěn)定性能試驗，證明ＦＺ樹脂具有優(yōu)良的水解穩(wěn)定性和耐熱穩(wěn)定性，從而使整理品的釋放甲醛降低。
4.整理品性能
我們以ＦＺ、2Ｄ和Ｍ2Ｄ樹脂，整理全棉和滌棉混紡織物，以ＭｇＣｌ2·6Ｈ2Ｏ為催化劑，采用相同常規(guī)焙烘工藝，工作液中均不加柔軟劑等添加劑，整理織物為一段的練漂半制品。整理品性能見表五。從表中數據可知，全棉織物彈性（Ｔ＋Ｗ）為220度左右，已達到防縮防皺水平，而滌棉混紡織物為300度左右，已達到耐久壓燙整理水平［4］。斷裂強度和撕破強度的保留率也均在70％以上，數據表明整理效果良好。三種全棉整理品的彈性相近，均為220度左右，說明ＦＺ樹脂的反應性與2Ｄ、Ｍ2Ｄ相差不多。而其釋放甲醛則差異很大，ＦＺ樹脂整理品釋放甲醛在100ｐｐｍ左右，而Ｍ2Ｄ和2Ｄ樹脂整理品則為500ｐｐｍ和700ｐｐｍ。
將三種樹脂整理的全棉府綢，經10次洗滌而后測定整理品的彈性回復角和含氮量的變化。數據表明，10次洗滌后的含氮量和回復角的降低均為5%左右，具有良好的耐洗滌性。整理品釋放甲醛經洗滌后都有所降低，ＦＺ整理品釋放甲醛已達65ｐｐｍ。
5.結語
上述試驗表明，ＦＺ樹脂具有良好的水解穩(wěn)定性和耐熱穩(wěn)定性。FZ整理品釋放甲醛量已達到超低水平，而彈性保持和2D樹脂整理品相近，具有較好的開發(fā)前景。
6.參考文獻
1.染整原理.第二分冊
2.Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ�。疲椋睿椋螅瑁澹蟆。穑幔颍簟。痢。澹洌椋簦澹洹。猓。停澹睿幔悖瑁澹怼。蹋澹鳎椋�.
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