功能整理作业卢聪

《功能整理》课程论文题目：抗皱整理剂学院：纺织与材料学院专业班级：13级轻化01班指导教师：习智华学生姓名：卢聪学号：41301030107抗皱整理剂一、技术的发展、现状及趋势最早使用的脲醛或酚醛预缩体的整理工艺,由于预缩体和整理液的稳定性差,整理后的织物具有泛黄、手感差及强力下降的缺点,所以未能得到实际应用。1935年研究发现,三聚氰胺2甲醛树脂用作整理剂可以提高织物的抗皱性能,并具有耐洗性。上世纪70年代之后,随着人们生活节奏的加快,对织物抗皱整理需求增大,2D树脂抗皱整理的技术趋于成熟,抗皱整理技术得到飞速发展。2D树脂及其抗皱整理的织物释放甲醛的问题越来越引起了人们的重视。因此,自上世纪80年代以来,国内外又广泛展开了对低甲醛、无甲醛抗皱整理的开发研究。抗皱整理朝着低甲醛、超低甲醛的方向发展。二、整理剂的类型及特点1.生物整理剂生物整理剂主要采用天然物质，如甲壳质、丝素蛋白等。经天然物质提纯改性后对真丝绸进行整理，这类整理剂含有与丝纤维相似的化学结构和组分，如整理剂中含有一定的活性基团，在分子间形成交联结构，从而可以提高织物的抗皱性能。用丝素对棉进行整理，由于丝素含有较多的疏水性氨基酸，因此丝素整理会降低棉的吸水性，而且交联的形成也会降低整理织物的吸湿性能。另外，这种整理剂来自天然，成本低廉，不仅对环境无污染，而且对人体有保健功能。2.环氧化合物环氧类整理剂整理织物没有甲醛释放和吸氯问题，耐水解稳定性和防缩性也较好。用环氧树脂整理后的织物可获得较高的干、湿弹性、耐洗性好，并且织物的防缩性能也大为改善，但由于需在碱性强的催化剂下高温处理，工艺条件不当时，很容易使织物泛黄和脆损。它们特别适用于丝绸类织物的防皱整理，但整理后丝织物的手感不太好，强力损失大，价格也较高。3.二醛类化合物用二醛类化合物进行织物整理的缺点是干态折皱回复性提高不明显，甚至还有轻微的下降。4.多元羧酸类化合物用多元羧酸类化合物对织物进行防皱整理，虽然能提高折皱回复角，但织物白度，强力有所降低，染色物色光度变化大。5.聚氨酯溶剂型用于纺织工业，有些性能比水系型为好，如薄膜强度、耐水性和粘接性方面，另外光洁度也优于水系型，在转移和湿法涂层上用量较大。水系聚氨酯树脂性能优越、环境污染小、生产安全，近年来已成为发展方向，取代溶剂型聚氨酯。三、水性聚氨酯抗皱剂1.整理的原理利用水性聚氨酯具有成膜弹性高、粘接强度高的特点来做抗皱整理2.适应的织物类型棉织物、羊毛、丝绸3.应用工艺流程3.1原料六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚酯多元醇(PBA)、聚醚多元醇(PPG)、二羟甲基丙酸(DMPA)、氮甲基二乙醇胺(N-MDEA)3.2合成流程3.2.1水性聚氨酯抗皱整理剂的制备3.2.1.1阴离子型水性聚氨酯的合成工艺HDI型水性聚氨酯按NCO/OH为2.2,将一定质量的PBA(PPG)加入装有搅拌器的三口烧瓶中,置于电热套中加热溶解,然后降温至50℃,加入一定质量的HDI,并加入1滴催化剂二月桂酸二丁基锡,搅拌升温至80℃预聚反应1.5h,降温至70℃,滴加DMPA(溶于DMF),反应1h,滴加双酚A(溶于DMF)进行扩链,同时升温至75℃,反应2h.降温至室温以下,再加入DEA和水,于高速搅拌下乳化30min.然后将乳液升温至75℃继续扩链反应2h至终点.改变多元醇分子质量,按上述方法进行试验.TDI型水性聚氨酯按NCO/OH为2.2,将一定质量的PBA(PPG)加入装有搅拌器的三口烧瓶中,置于电热套中加热溶解,然后降温至50℃,加入一定质量的TDI,并加入1滴催化剂二月桂酸二丁基锡,50℃搅拌预聚反应1.5h,降温至45℃,滴加DMPA(溶于DMF),反应1h,滴加双酚A(溶于DMF)进行扩链,同时升温至50℃,反应1h,以后操作同HDI型水性聚氨酯步骤。3.2.1.2阳离子型水性聚氨酯按NCO/OH为2.2,将一定质量的PBA(PPG)加入装有搅拌器的三口烧瓶中,置于电热套中加热溶解,然后降温至50℃,加入一定质量的HDI,并加入1滴催化剂二月桂酸二丁基锡,搅拌升温至80℃预聚反应1.5h,降温至70℃,加入部分双酚A(溶于DMF)进行扩链30min,降温至40℃以下,20min内滴加亲水扩链剂N-MDEA(DMF稀释),然后升温至50℃保温反应30min.用冰水降温至5℃,加入HAc和水,在高速搅拌下乳化30min.然后将乳液升温至50℃继续扩链反应2h至终点.3.2.2水性聚氨酯膜的制备取水性聚氨酯乳液5g,倒在水平放置的涂有特氟龙的玻璃模板上,室温自然干燥2h,待膜成形后,放入60℃烘箱中干燥1h,再升温至110℃焙烘20min,冷却至室温后将膜剥离玻璃板,放入干燥器中备用.3.2.3膜的力学性能将干燥恒重的薄膜制成长100mm、宽5mm标准条型试样,然后用千分尺在每条样品上取3个点测定厚度,取平均值.样品在恒温恒湿(20℃,RH=65%)条件下平衡24h后,在万能实验机上,按照GB/T3923-83规定的方法,测定拉力和拉伸长度,样品夹持长度为50mm,拉伸速度为100mm/min.4.影响效果4.1主要参数水性聚氨酯的乳液外观从表1可见,合成的水性聚氨酯乳液,外观有黄光半透明、蓝光半透明、乳白色半透明和乳白色不透明,这是由不同多元醇及分子质量、不同异氰酸酯结构和乳液离子性质等因素引起,说明乳液的原料组成和乳液的外观有关。水性聚氨酯膜的力学性能从表2可见,聚酯型水性聚氨酯膜的断裂强力较聚醚型水性聚氨酯大,聚醚多元醇型的水性聚氨酯膜的断裂伸长率要高于聚酯多元醇型的水性聚氨酯膜.原因是聚酯多元醇内聚能较大、分子链间作用力大,而聚醚多元醇内聚能较小、分子链间作用力也小、链段柔顺性高.经过整理后棉织物的弹性回复角由表3可见,采用水性聚氨酯对棉针织物进行整理加工,可以提高其弹性回复角,使织物的抗皱性能得到提高,但不同的水性聚氨酯乳液整理效果不同.对于6、7、8、10、11号布样,其弹性回复角随着整理剂质量浓度的增大变化较小,弹性回复角变化幅度在10°以内,抗皱性能较差;对于2、3号布样,其弹性回复角稍有提高,变化幅度在15°左右,但在不同处理浓度下其抗皱性能都很好;而对于4、5、9号布样,其弹性回复角变化较为明显,变化范围在29°~47°,其抗皱性能在整理剂浓度增大时,得到了明显的改善.4.2聚氨酯类与其它类型整理剂应用效果的比较聚氨酯处理后的织物耐洗性、耐磨牢度等都很好，与水溶性有机硅相比，其应用性能有明显改善，特别是整理织物的弹性和效果耐洗性，有比较突出的优势。4.3结果分析(1)水性聚氨酯用于织物抗皱整理,随着用量的升高,整理后织物的弹性回复角有增大的趋势.(2)脂肪族异氰酸酯水性聚氨酯的整理效果要明显优于芳香族异氰酸酯水性聚氨酯.(3)阳离子型水性聚氨酯较阴离子型水性聚氨酯具有更明显的抗皱整理效果;阳离子型水性聚氨酯的阳离子特性,使其在质量浓度较低时就表现出很好的整理效果.(4)聚醚多元醇水性聚氨酯的整理效果优于聚酯多元醇水性聚氨酯四、相关文献