CN110761068B - 一种低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法，首先对棉织物进行热水处理、恒温干燥，在其无定型区形成新的结晶区域，然后进行无甲醛免烫整理，得到一种低强力损失高性能环保的棉织物，具体流程是：热水处理——恒温干燥——浸轧免烫整理液——预烘——焙烘。本发明让水分子棉纤维无定形区的大分子链定向排列，产生新的结晶区，结晶区相对与无定型区，其弹性模量和强度均较高，对免烫等级的提升和强力损失的降低均有重要作用，而免烫整理则在无定型区形成新的交联网络结构，提高棉纤维的免烫抗皱性能。
Description
技术领域
本发明属于织物整理技术领域，具体涉及一种低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法。
背景技术
棉织物一直是世界上最畅销的纺织品，由于其透气性好，吸湿性强，穿着舒适，手感柔软，价格便宜，能生物降解等诸多优点，深受人们的青睐。但棉织物在穿着和洗涤过程中，易起皱、不挺括，不美观，给人们的生活使用带来许多不便。如今，随着人们生活水平的不断提高，对穿着舒适度等方面有了更高的要求，免烫树脂及其整理工艺的研究也随之成为纺织助剂领域研发的热点。
目前，使用较广泛的是N-羟甲基酰胺类树脂，即通常所说的2D树脂或者2D改性树脂。该类树脂能够赋予棉织物较好的免烫效果，同时，合成工艺简单，价格低廉，因此是市场上的主流产品。但该树脂在其生产、纺织品整理应用、储存和使用环节，均有甲醛释放，影响生产操作工人和消费者的健康。专利申请号为CN110318256A“低甲醛免烫树脂的制备方法”公开了一种改性2D树脂的制备方法，该方法制备的免烫树脂用于整理棉织物其免烫性能DP级达到3.4级，原液甲醛、布面甲醛和释放甲醛均较高，且断裂强力较低，强力损失较大。
近几年，随着人们环保意识和安全意识的不断提高，无甲醛免烫树脂成为行业内的研发热点，目前丁烷四羧酸被认为是效果最好的多元羧酸型无甲醛免烫树脂，但是由于其成本高，价格贵，现阶段难以实现工业化。现在市场上出现了一类与2D树脂结构类似的酰胺类树脂(N,N-1,3-二甲基-4,5-二羟基乙烯脲)，这类树脂避免了甲醛残留和甲醛释放，但是其免烫性能要较2D树脂差，难以得到大范围推广。专利CN106496481A“一种无甲醛免烫树脂的制备方法”公开了一种无甲醛免烫树脂的制备方法，经该方法制备的免烫树脂，能够赋予织物较好的免烫等级，且无甲醛释放问题，但是其强力损失非常大，损失40％以上。
棉织物经免烫整理之后，强力一般均有较大程度的损失，严重影响了其服用性能。研究发现表明，导致强力下降的原因主要有两个：一是免烫整理剂在棉及其他纤维素纤维内部形成了分子内和分子间的交联，限制了棉及其他纤维素纤维中纤维素大分子链段的移动，造成应力集中，而分子内和分子间的交联主要发生在棉及其他纤维素纤维的无定型区；另一个原因是该类树脂整理方法中使用的催化剂大多为酸性或潜酸性催化剂，而酸性催化会引起纤维素大分子链的降解，造成棉及其他纤维素纤维的酸性损伤。因免烫整理而导致的强力损失大的问题，目前也未见有良好的解决办法的文献报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法，利用该方法整理的棉织物具有低的强力损失，同时具有良好的免烫抗皱性能。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法，首先对棉织物进行热水处理、恒温干燥，在其无定型区形成新的结晶区域，然后进行无甲醛免烫整理，得到一种低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法，具体包含以下步骤：
(1)热水处理，将棉织物放入一定温度的热水中处理一定时间；
(2)恒温干燥，将热水处理的棉织物取出恒温干燥；
(3)浸轧免烫整理液，将恒温干燥后的棉织物浸轧免烫整理液；
(4)预烘，将免烫整理后的棉织物进行预烘；
(5)焙烘，将预烘后的棉织物进行焙烘。
其中：步骤(1)所述的热水的温度应为90℃～100℃。
步骤(1)所述的处理时间应为2～4小时。
步骤(2)所述的恒温干燥的温度应为40～50℃。
步骤(2)所述的恒温干燥时间为1～3小时。
步骤(3)的免烫整理液包括免烫整理助剂、催化剂、纤维保护剂、柔软剂和水。
步骤(3)免烫整理助剂应为改性烷基二羟基乙烯脲的无甲醛免烫整理助剂。
步骤(3)的催化剂为氯化镁或者复合催化剂，所述复合催化剂为金属盐和羟基羧酸复合而成，所述金属盐为氯化镁、硝酸镁、氯化锌、硝酸锌中的至少一种，所述羟基羧酸为柠檬酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的至少一种。
步骤(4)所述的预烘温度为100～110℃，将棉织物预烘至6～8成干。
步骤(5)所述的焙烘温度为130～160℃，焙烘时间为2～5min。
本发明的有益效果是：
1、棉织物经热水处理的目的是让水分子棉纤维无定形区的大分子链定向排列，产生新的结晶区，原有的结晶区不变，而在无定型区形成了新的结晶，结晶区相对与无定型区，其弹性模量和强度均较高，对免烫等级的提升和强力损失的降低均有重要作用。
2、免烫整理则是在无定型区形成新的交联网络结构，提高棉纤维的免烫抗皱性能。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明对于获得的免烫整理棉织物应用性能测试包括：
a)、免烫效果的测定：参照国家标准GB/T 3819-1997纺织品织物折痕回复性的测定回复角法。
b)、断裂强力：参照GB/T 3923.1-2013纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)。
c)、撕破强力：参照GB-T 3917.1-2009纺织品织物撕破性能第1部分：冲击摆锤法撕破强力的测定。
d)、游离甲醛含量的测定：参照国家标准GB/T 2912.1-2009纺织品甲醛的测定第1部分：游离和水解的甲醛(水萃取法)。
实施例1：
一种低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法，包含以下步骤
(1)、热水处理，将棉织物放入90℃的热水中处理4小时。
(2)、恒温干燥，缓慢结晶，将热水处理后的棉织物取出放入40℃的恒温室中放置3小时。
(3)、浸轧免烫整理液，将恒温干燥后的棉织物浸轧免烫整理液，免烫整理液的配方为：无甲醛免烫树脂100g/L,氯化镁20g/L,纤维保护剂10g/L,柔软剂10g/L，整理工艺为一浸一轧；
(4)、预烘，将浸轧整理的棉织物在100℃温度下预烘至6成干；
(5)、焙烘，将预烘后的棉织物在130℃焙烘5min。
实施例2：
一种低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法，包含以下步骤
(1)、热水处理，将棉织物放入100℃的热水中处理2小时。
(2)、恒温干燥，缓慢结晶，将热水处理后的棉织物取出放入50℃的恒温室中放置1小时。
(3)、浸轧免烫整理液，将恒温干燥后的棉织物浸轧免烫整理液，免烫整理液的配方为：无甲醛免烫树脂100g/L,氯化镁20g/L,纤维保护剂10g/L,柔软剂10g/L，整理工艺为一浸一轧；
(4)、预烘，将浸轧整理的棉织物在110℃温度下预烘至8成干；
(5)、焙烘，将预烘后的棉织物在160℃焙烘2min。
实施例3：
一种低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法，包含以下步骤：
(1)、热水处理，将棉织物放入95℃的热水中处理3小时。
(2)、恒温干燥，缓慢结晶，将热水处理后的棉织物取出放入45℃的恒温室中放置2小时。
(3)、浸轧免烫整理液，将恒温干燥后的棉织物浸轧免烫整理液，免烫整理液的配方为：无甲醛免烫树脂100g/L，氯化镁20g/L,柠檬酸2g/L，纤维保护剂10g/L，柔软剂10g/L，整理工艺为一浸一轧；
(4)、预烘，将浸轧整理的棉织物在105℃温度下预烘至7成干；
(5)、焙烘，将预烘后的棉织物在140℃焙烘4min。
为了对比实验结果，同时做了空白样。所述的空白样是未经热水处理和免烫整理的原布。
对比例1
该对比例为仅对棉布进行热水处理，热水处理工艺同实施例1，具体如下：
(1)、热水处理，将棉织物放入90℃的热水中处理4小时。
(2)、恒温干燥，缓慢结晶，将热水处理后的棉织物取出放入40℃的恒温室中放置3小时。
对比例2
该对比例为仅对棉布进行免烫整理，免烫整理配方和工艺同实施例1，具体如下：
(1)、浸轧免烫整理液，将恒温干燥后的棉织物浸轧免烫整理液，免烫整理液的配方为：无甲醛免烫树脂100g/L,氯化镁20g/L,纤维保护剂10g/L,柔软剂10g/L，整理工艺为一浸一轧；
(2)、预烘，将浸轧整理的棉织物在100℃温度下预烘至6成干；
(3)、焙烘，将预烘后的棉织物在130℃焙烘5min。
对比例3
该对比例为仅对棉布进行免烫整理，免烫整理配方和工艺同实施例1，免烫树脂采用改性2D树脂，具体如下：
(1)、浸轧免烫整理液，将恒温干燥后的棉织物浸轧免烫整理液，免烫整理液的配方为：改性2D免烫树脂100g/L，氯化镁20g/L，纤维保护剂10g/L，柔软剂10g/L，整理工艺为一浸一轧；
(2)、预烘，将浸轧整理的棉织物在100℃温度下预烘至6成干；
(3)、焙烘，将预烘后的棉织物在130℃焙烘5min。
上述实施例1-3得到的棉织物，对其各项性能指标进行了测试，测试结果如下：
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同替换所限定，在未经创造性劳动所作的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)热水处理，将棉织物放入一定温度的热水中处理一定时间；
(2)恒温干燥，将热水处理的棉织物取出恒温干燥，使织物在其无定型区形成新的结晶区域；
(3)浸轧免烫整理液，将恒温干燥后的棉织物无甲醛免烫整理；
(4)预烘，将免烫整理后的棉织物进行预烘；
(5)焙烘，将预烘后的棉织物进行焙烘；
步骤(1)所述的热水的温度应为90℃～100℃、处理时间应为2～4
小时；
步骤(2)所述的恒温干燥的温度应为40～50℃，恒温干燥时间为1～3小时。
2.根据权利要求1所述低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法，其特征在于：步骤(3)的免烫整理液包括免烫整理助剂、催化剂、纤维保护剂、柔软剂和水。
3.根据权利要求2所述低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法，其特征在于：步骤(3)免烫整理助剂为改性烷基二羟基乙烯脲的无甲醛免烫整理助剂。
4.根据权利要求2所述低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法，其特征在于：步骤(3)的催化剂为氯化镁或者复合催化剂，所述复合催化剂为金属盐和羟基羧酸复合而成，所述金属盐为氯化镁、硝酸镁、氯化锌、硝酸锌中的至少一种，所述羟基羧酸为柠檬酸、二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸中的至少一种。
5.根据权利要求1所述低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法，其特征在于：步骤(4)所述的预烘温度为100～110℃。
6.根据权利要求1所述低强力损失高性能环保的棉织物免烫整理方法，其特征在于：步骤(5)所述的焙烘温度为130～160℃，焙烘时间为2～5min。
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