亚麻织物BTCA防皱整理及强力保护研究

论文摘要

本论文采用无甲醛抗皱整理剂BTCA整理纯亚麻织物,通过单因素和正交实验确定基础工艺条件;并在此基础上,探索添加聚乙二醇（PEG）和三乙胺（TEA）对织物防皱效果及机械性能的影响,以期在不影响亚麻防皱整理效果的前提下,通过优化工艺条件来减少亚麻织物强力损失,以达到抗皱效果和机械性能的较优平衡。本研究首先采用单因素和正交实验分析了整理织物抗皱和机械性能的主要影响因素,确定了较优的整理工艺:BTCA 40g/L,SHP6%,SIE 2g/L,JFC 2g/L;两浸两轧,80℃预烘2min,150℃焙烘3min。建立回归方程分析了交联剂浓度和焙烘温度对整理织物的断裂强力和回复角的影响,结果表明焙烘温度对整理织物强力的影响远大于交联剂浓度的影响。焙烘温度在140℃以前,交联反应几乎不发生,交联引起的强力损失主要是发生在140-170℃之间。通过设计R值表明了焙烘温度为140-150℃有利于减少整理织物的强力损失。实验结果表明在整理液中添加有效的添加剂以降低焙烘温度是减少整理织物强力损失的一个途径。进一步研究了添加聚乙二醇和三乙胺对织物防皱和机械性能的影响。研究表明添加聚乙二醇可以使织物充分溶胀,整理交联更为均匀,减少应力集中。在此基础上再加入三乙胺调节整理过程中织物的pH值,以期改善织物的机械性能。研究结果显示,当PEG400和TEA浓度均为20g/L时能在达到一定的抗皱性能的前提下,大幅度改善织物断裂强力保留率。确定最优工艺条件为:BTCA:40g/L,催化剂SHP:60g/L,SIE 2g/L,JFC 2g/L,PEG:20g/L,TEA:20g/L;两浸两轧,80℃预烘2min,150℃焙烘3min。最后,本论文对未整理亚麻织物、经BTCA基础工艺整理织物、添加PEG400整理织物和添加PEG400与三乙胺共同整理织物的综合性能进行了比较,包括织物的防皱性能和机械物理性能等。研究表明,单独使用BTCA的整理织物强力损失严重,加入PEG400和三乙胺共同整理,可以达到折皱回复角和强力保留率的较优平衡:折皱回复角（T+W）199.1°;强力保留率84.8%。添加剂的加入,对织物其他物理性能如硬挺度和白度没有影响。通过扫描电镜SEM观察织物表面形态可以发现,BTCA、PEG400和TEA共同整理的织物表面断裂纤维较少,纤维外表较为平滑,损伤产生的裂缝较少。四种织物试样的红外光谱表明多元羧酸与纤维分子的羟基之间形成了酯键,且折皱回复角与酯键羰基吸收峰强度存在一定关系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 概述
• 1.2 亚麻织物折皱形成的原因
• 1.3 亚麻织物无甲醛防皱整理的发展
• 1.3.1 亚麻织物防皱机理
• 1.3.2 亚麻织物无甲醛防皱整理的发展
• 1.4 影响防皱整理效果的因素
• 1.4.1 织物
• 1.4.2 预处理
• 1.4.3 交联剂
• 1.4.4 催化剂
• 1.4.5 焙烘
• 1.4.6 添加剂
• 1.5 防皱整理对织物强力的影响
• 1.5.1 强力的损伤
• 1.5.2 防皱整理强力损失的原因
• 1.6 防皱整理强力保护的研究
• 1.6.1 改进防皱整理工艺
• 1.6.2 预整理
• 1.6.3 改进整理技术
• 1.6.4 新型防皱交联剂
• 1.6.5 染整助剂的应用
• 1.7 整理织物的防皱性能评价
• 1.8 本文的主要研究内容及实验目的
• 2 实验部分
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 药品试剂
• 2.2 仪器及设备
• 2.3 织物整理工艺
• 2.4 整理织物主要测试内容
• 2.4.1 折皱回复角
• 2.4.2 织物断裂强力
• 2.4.3 织物撕破强力
• 2.4.4 织物白度
• 2.4.5 硬挺度
• 2.4.6 织物布面pH值
• 2.4.7 酯键的水解
• 2.4.8 扫描电镜（SEM）
• 2.4.9 傅里叶变换红外光谱
• 2.5 实验数据处理
• 3 亚麻BTCA防皱整理基本工艺的探讨
• 3.1 引言
• 3.2 单因素实验
• 3.2.1 焙烘温度对织物防皱性能的影响
• 3.2.2 焙烘时间对织物防皱性能的影响
• 3.2.3 BTCA浓度对织物防皱性能的影响
• 3.2.4 催化剂浓度对织物防皱性能的影响
• 3.3 正交设计实验
• 4 防皱整理强力损失研究
• 4.1 引言
• 4.2 亚麻BTCA整理及结果讨论
• 5 防皱整理强力保护研究
• 5.1 引言
• 5.2 聚乙二醇（PEG）
• 5.2.1 不同分子量的聚乙二醇对整理织物性能的影响
• 5.2.2 不同浓度的聚乙二醇400对整理织物性能的影响
• 5.3 聚乙二醇和三乙胺整理对织物防皱性能的影响
• 5.3.1 三乙胺与不同分子量的聚乙二醇共同整理对织物性能的影响
• 5.3.2 不同浓度的聚乙二醇400和三乙胺共同整理对织物性能的影响
• 6 整理织物综合性能对比实验及分析
• 6.1 引言
• 6.2 试样防皱整理效果和物理机械性能
• 6.3 表面形态（SEM电镜）分析
• 6.4 红外光谱分析
• 7 结论与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文目录
• 致谢