【集萃網(wǎng)觀察】本文從樹(shù)脂整理的各個(gè)階段對(duì)減少整理織物表面甲醛釋放量進(jìn)行了一些有益的探索。我廠生產(chǎn)和120支純棉高支高密府綢在國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)受到廣泛的歡迎，暢銷(xiāo)歐美、日本，是理想的高檔襯衫面料。未經(jīng)抗皺整理，“洗可穿”性能較差。因此，我們瞄準(zhǔn)抗皺、舒適、安全的目標(biāo)，在樹(shù)脂的合成和應(yīng)用工藝上作了一些探討和研究。
1.概述
純棉120支高支高密府綢以其輕薄、飄逸、舒適、透氣、柔軟滑爽的風(fēng)格深受廣大客戶(hù)喜愛(ài)，但未經(jīng)“洗可穿”整理難于高檔化。目前織物上所應(yīng)用的合成樹(shù)脂用得最多最普遍的還要數(shù)2D樹(shù)脂。其結(jié)構(gòu)為：
全稱(chēng)為二羥甲基二羥基乙烯脲。又稱(chēng)為ＤＭＤＨＥＵ。
2D樹(shù)脂在高溫中、在催化劑的作用下與纖維發(fā)生交鏈反應(yīng)。在纖維內(nèi)部形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得纖維大分子與纖維大分子間的相對(duì)移動(dòng)和滑動(dòng)減少，從而達(dá)到防縮防皺的目的。
2.2D樹(shù)脂合成機(jī)理及各反應(yīng)歷程分析
根據(jù)2D樹(shù)脂反應(yīng)方程式：
知道其反應(yīng)過(guò)程可分為兩大過(guò)程：
ａ.乙二醛與尿素進(jìn)行環(huán)構(gòu)化反應(yīng)，生成初縮體ＤＨＥＵ。但是由于乙二醛是一二羰基化合物、它與尿素反應(yīng)除生成初縮體ＤＨＥＵ以外，根據(jù)反應(yīng)條件和克分子濃度比的不同可以得到下例兩個(gè)副產(chǎn)品，反應(yīng)如下：
從以上反應(yīng)方程式可看出，尿素過(guò)量有利于生產(chǎn)副產(chǎn)物甘脲；而酸性介質(zhì)有利于生成副產(chǎn)物己內(nèi)酰脲。如果反應(yīng)在堿性介質(zhì)中進(jìn)行則乙二醛又容易發(fā)生康尼查羅反應(yīng)，歧化成羥基乙酸的鹽(鉀或鈉鹽)反應(yīng)如下：ＯＨＣ－ＣＨＯ＋ＫＯＨ→ＨＯＣＨ2－ＣＯＯＫ。很明顯，產(chǎn)生以上幾種副反應(yīng)均對(duì)主反應(yīng)不利。這樣會(huì)使樹(shù)脂轉(zhuǎn)化率大大降低，同時(shí)使樹(shù)脂的質(zhì)量受到影響。所以在反應(yīng)時(shí)如果克分子比一定時(shí)，介質(zhì)的ｐＨ是影響反應(yīng)結(jié)果的決定因素。
因此做了不同ｐＨ值條件下的試驗(yàn)，將定量的乙二醛加不同數(shù)量的碳酸鈉，得不同ｐＨ。在50℃恒溫浴中攪拌加入尿素進(jìn)行反應(yīng)。由于乙二醛反應(yīng)很快，不可能測(cè)得起始濃度。故以乙二醛與尿素的混合溶液總體積中含有的乙二醛量為起始濃度。在反應(yīng)過(guò)程中用ＫＯＨ法測(cè)定游離乙二醛含量之差為反應(yīng)掉的乙二醛量，測(cè)定轉(zhuǎn)化率，結(jié)果如表1所示：
表1
從上述結(jié)果可看出環(huán)構(gòu)化反應(yīng)在ｐＨ 4—8范圍內(nèi)能進(jìn)行，但ｐＨ 4—6.5時(shí)質(zhì)量較好。
ｂ.以上產(chǎn)物ＤＨＥＵ的氨基再與甲醛發(fā)生反應(yīng)進(jìn)行羥甲基化，最后合成2Ｄ樹(shù)脂：
所有的羥甲基化反應(yīng)都能在堿、酸的催化作用下加速其反應(yīng)，在堿性介質(zhì)中，反應(yīng)歷程如下
而在酸性催化劑存在下的反應(yīng)歷程：
所以以上反應(yīng)來(lái)看，ＤＨＥＵ的羥甲基化對(duì)于ｐＨ值的變化是沒(méi)有多大關(guān)系的。其在酸堿介質(zhì)中的最終產(chǎn)物始終是ＤＨＥＵ的羥甲基化的產(chǎn)物=ＮＣＨ2ＯＨ.但此反應(yīng)是可逆的。在反應(yīng)終了時(shí)如酸堿度不當(dāng)其產(chǎn)率會(huì)降低，游離甲醛增加，這樣對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量不利。產(chǎn)品規(guī)定游離甲醛只能保持在1％以下才能應(yīng)用到織物上，所以通過(guò)試驗(yàn)可以確認(rèn)ｐＨ在4—6之間甲醛轉(zhuǎn)化率最高，游離甲醛最少。
3.2D樹(shù)脂合成工藝的確定
從各種資料上看來(lái)，以上兩種反應(yīng)可分步進(jìn)行，即所謂“分步法”就是把過(guò)量的尿素先與乙醛環(huán)構(gòu)化形成ＤＨＥＵ，把ＤＨＥＵ從工作母液中分離出來(lái)再與甲醛反應(yīng)生成羥甲基化合物，以上反應(yīng)也可一步進(jìn)行即所謂“一步法”反應(yīng)方程式如下：
綜上二種合成方法，根據(jù)我廠具體情況，雖然分步法產(chǎn)率高，質(zhì)量好，但是工藝復(fù)雜、設(shè)備要求高，操作不便，一般生產(chǎn)高純度產(chǎn)品可應(yīng)用此合成方法，我廠采用了一步法，工藝簡(jiǎn)單、操作方便、反應(yīng)快，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量用于織物整理完全適合，通過(guò)以上反應(yīng)歷程的分析的試驗(yàn)，現(xiàn)確定如下合成工藝：
原料，工業(yè)粗乙二醛組成：乙二醛含量為30.60%，其中含有的其它成份有乙二醇8.81%，甲醛11.29%，乙醇酸1.76%，故合成時(shí)甲醛量應(yīng)扣除乙二醛中含有的量，同時(shí)要加Ｎａ2ＣＯ3中和乙二醛本身含有的乙醇酸。
投料計(jì)算：乙二醛∶尿素∶甲醛＝1∶1.15∶2.2（克分子比）根據(jù)計(jì)算需用中和乙醇酸的Ｎａ2ＣＯ3 2.34 Kg，反應(yīng)中所需用硫酸鈉為每克分子乙二醛2.5ｇ，總量為2.5 Kg。
合成：
在500立升搪瓷反應(yīng)釜中先加入乙二醛，攪拌下加入甲醛并加入計(jì)算量的中和乙醇酸所有的Ｎａ2ＣＯ3（2.34ｋg）。然后稱(chēng)好1Kg Ｎａ2ＣＯ3（反應(yīng)用），慢慢加入，調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH至6—6.5。適當(dāng)升溫至30℃左右停止加熱。加入尿素(70.4Kg），然后先給予一定的激發(fā)溫度（30－40℃）停止加熱。然后待其自動(dòng)升溫至50℃左右攪拌反應(yīng)1.5小時(shí)(保持50±1℃)。再加入Ｎａ2ＣＯ3 0.5Kg（如前所用Ｎａ2ＣＯ3有多余一并加入)。然后隔15分鐘加入0.5Kg�。危�2ＣＯ3，再隔15分鐘加入0.5Kg�。危�2ＣＯ3�？刂疲穑� 7.5～8（實(shí)際0.5Kg�。危�2ＣＯ3用量可根據(jù)ｐＨ作適當(dāng)增減)。保持50℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)3小時(shí)。結(jié)束后冷卻至室溫加鹽酸調(diào)節(jié)ｐＨ6左右即可成品。
樹(shù)脂成品
顏色 微黃
含固量 44.3%
游離甲醛 0.66%
合成時(shí)注意：
1.計(jì)量要準(zhǔn)確。
2.溫度一定要嚴(yán)格控制，要穩(wěn)定在50±1℃。
3.ｐＨ一定要控制好，ｐＨ對(duì)質(zhì)量與產(chǎn)率影響很大。
4.加堿一定要慢，因?yàn)閴A加進(jìn)去后產(chǎn)生ＣＯ2氣體，容易漫鍋。
5.尿素、純堿嚴(yán)禁塊狀倒入反應(yīng)釜中，保證反應(yīng)安全。
4.實(shí)際應(yīng)用
品種：120／2×120／2.169×92 44＂ 純棉染色府綢
目的：“洗可穿”防皺整理
工藝處方的選擇：
1.催化劑的選擇，常用而典型的催化劑有銨鹽、氯化鎂、氯化鋅、硝酸鋅和氯化鋁。在使用過(guò)程中為提高催化效果常采用有機(jī)羧酸和金屬鹽組成的混合催化劑。通過(guò)我們的試驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用的效果最終采用了處方4(詳見(jiàn)表2)。
2.防皺整理中添加劑的選擇。為進(jìn)一步提高彈性，減少布面甲醛含量，可在樹(shù)脂中添加有機(jī)硅整理劑。
我們目前應(yīng)用的有機(jī)硅屬于聚甲基聚醚改性硅氧烷類(lèi)的有機(jī)硅彈性體，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.具有較高的折皺回復(fù)角，良好的回彈性和較好的“洗可穿”性能；
2.手感柔軟、滑爽、豐滿(mǎn)；
3.耐水洗性非常好。
為了更大程度地減少布面游離甲醛發(fā)生量，我們?cè)跇?shù)脂液中添加了一種甲醛吸收劑ＬＵ(日本產(chǎn))，使從布面樹(shù)脂中析出的甲醛被ＬＵ反應(yīng)吸收掉。
3.整理?xiàng)l件：整理液二浸二軋、室溫，軋液率78%，預(yù)烘100℃ 1分鐘。焙烘150℃ 3分鐘
4.試驗(yàn)結(jié)果(大生產(chǎn))。
表2
來(lái)源: 印染在線 作者：南通印染廠生技科 林榮 范漢明 高新明
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微信號(hào)：yinhuashijie
