【集萃網(wǎng)觀察】本文從樹脂整理的各個階段對減少整理織物表面甲醛釋放量進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際國內(nèi)市場受到廣泛的歡迎，暢銷歐美、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，我們瞄準抗皺、舒適、安全的目標，在樹脂的合成和應(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、柔軟滑爽的風格深受廣大客戶喜愛，但未經(jīng)“洗可穿”整理難于高檔化。目前織物上所應(yīng)用的合成樹脂用得最多最普遍的還要數(shù)2D樹脂。其結(jié)構(gòu)為：
全稱為二羥甲基二羥基乙烯脲。又稱為ＤＭＤＨＥＵ。
2D樹脂在高溫中、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移動和滑動減少，從而達到防縮防皺的目的。
2.2D樹脂合成機理及各反應(yīng)歷程分析
根據(jù)2D樹脂反應(yīng)方程式：
知道其反應(yīng)過程可分為兩大過程：
ａ.乙二醛與尿素進行環(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副產(chǎn)品，反應(yīng)如下：
從以上反應(yīng)方程式可看出，尿素過量有利于生產(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)均對主反應(yīng)不利。這樣會使樹脂轉(zhuǎn)化率大大降低，同時使樹脂的質(zhì)量受到影響。所以在反應(yīng)時如果克分子比一定時，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，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行反應(yīng)。由于乙二醛反應(yīng)很快，不可能測得起始濃度。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)過程中用ＫＯＨ法測定游離乙二醛含量之差為反應(yīng)掉的乙二醛量，測定轉(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)能進行，但ｐＨ 4—6.5時質(zhì)量較好。
ｂ.以上產(chǎn)物ＤＨＥＵ的氨基再與甲醛發(fā)生反應(yīng)進行羥甲基化，最后合成2Ｄ樹脂：
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)來看，ＤＨＥＵ的羥甲基化對于ｐＨ值的變化是沒有多大關(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)終了時如酸堿度不當其產(chǎn)率會降低，游離甲醛增加，這樣對于產(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，所以通過試驗可以確認ｐＨ在4—6之間甲醛轉(zhuǎn)化率最高，游離甲醛最少。
3.2D樹脂合成工藝的確定
從各種資料上看來，以上兩種反應(yīng)可分步進行，即所謂“分步法”就是把過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，通過以上反應(yīng)歷程的分析的試驗，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%，故合成時甲醛量應(yīng)扣除乙二醛中含有的量，同時要加Ｎａ2ＣＯ3中和乙二醛本身含有的乙醇酸。
投料計算：乙二醛∶尿素∶甲醛＝1∶1.15∶2.2（克分子比）根據(jù)計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算量的中和乙醇酸所有的Ｎａ2ＣＯ3（2.34ｋg）。然后稱好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。然后待其自動升溫至50℃左右攪拌反應(yīng)1.5小時(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 Ｎａ2ＣＯ3�？刂疲穑� 7.5～8（實際0.5Kg�。危�2ＣＯ3用量可根據(jù)ｐＨ作適當增減)。保持50℃繼續(xù)攪拌反應(yīng)3小時。結(jié)束后冷卻至室溫加鹽酸調(diào)節(jié)ｐＨ6左右即可成品。
樹脂成品
顏色 微黃
含固量 44.3%
游離甲醛 0.66%
合成時注意：
1.計量要準確。
2.溫度一定要嚴格控制，要穩(wěn)定在50±1℃。
3.ｐＨ一定要控制好，ｐＨ對質(zhì)量與產(chǎn)率影響很大。
4.加堿一定要慢，因為堿加進去后產(chǎn)生ＣＯ2氣體，容易漫鍋。
5.尿素、純堿嚴禁塊狀倒入反應(yīng)釜中，保證反應(yīng)安全。
4.實際應(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。在使用過程中為提高催化效果常采用有機羧酸和金屬鹽組成的混合催化劑。通過我們的試驗和實際應(yīng)用的效果最終采用了處方4(詳見表2)。
2.防皺整理中添加劑的選擇。為進一步提高彈性，減少布面甲醛含量，可在樹脂中添加有機硅整理劑。
我們目前應(yīng)用的有機硅屬于聚甲基聚醚改性硅氧烷類的有機硅彈性體，它具有以下優(yōu)點：
1.具有較高的折皺回復角，良好的回彈性和較好的“洗可穿”性能；
2.手感柔軟、滑爽、豐滿；
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，我們在樹脂液中添加了一種甲醛吸收劑ＬＵ(日本產(chǎn))，使從布面樹脂中析出的甲醛被ＬＵ反應(yīng)吸收掉。
3.整理條件：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.試驗結(jié)果(大生產(chǎn))。
表2
來源: 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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