碱性交联剂的合成及在棉织物易护理整理中的应用研究

摘要

棉织物吸湿性好，穿着舒适，但不易护理，因此需对棉织物进行抗皱整理来提高其服用性能。目前抗皱整理主要采用小分子交联剂或树脂整理剂，使纤维素分子链间形成交联以限制纤维结构单元的相对滑移。传统的抗皱交联剂都存在一定的问题，比如 N-羟甲基酰胺类的甲醛释放威胁着人类的健康；BTCA的成本过高；柠檬酸导致棉织物泛黄严重等。而且传统的抗皱整理工艺都是在酸性高温焙烘条件下对棉织物进行整理，这对织物的强力造成了很大的损失。本文合成的几种新型交联剂能够在碱性条件下对棉织物进行整理，消除高温酸性条件对纤维素纤维的降解，并且依次探究了碱性交联剂在焙烘和汽蒸条件下的最佳整理工艺，并用红外光谱分析了碱性交联的机理。
　　本课题借鉴活性染料碱性固色机理，将乙烯砜基，均三嗪和丙烯酰胺基引入到交联剂分子中，分别合成了对二氯均三嗪-β-羟基乙砜苯胺硫酸酯（DC-SES）、2,4-二丙烯酰胺基苯磺酸（m-DABS）、2,5-二丙烯酰胺基苯磺酸(o-DABS）、2,4-双取代二氯均三嗪苯磺酸（m-DCBS）、2,5-双取代二氯均三嗪苯磺酸（o-DCBS）。同时，将已有的碱性交联剂1,3,5-三丙烯酰胺六氢化均三嗪(FAP)和 N,N-亚甲基二丙烯酰胺（MBA）以及常规酸性交联剂 BTCA和柠檬酸分别对棉织物进行抗皱整理，进行对比分析。
　　课题探究了DC-SES的抗皱整理工艺，其中汽蒸工艺要优于焙烘工艺，但是对棉织物抗皱性能的改善十分有限，折皱回复角相对于原布最高只能提升31°。在m-DABS的抗皱整理工艺的探究中，同样得到汽蒸工艺要远远优于焙烘工艺，通过对影响抗皱性能单因素分析以及正交实验得出，当m-DABS80g/L，碳酸钠20g/L，汽蒸温度110℃，湿度75％，汽蒸时间5min时，可以达到最佳的整理效果，对棉织物的折皱回复角提升74°，强力保留率达到87.6％。然后对比了m-DABS和o-DABS在不同影响因素变化下对棉织物抗皱性能的影响，发现对位取代的o-DABS在汽蒸条件下整理的棉织物的折皱回复角要稍好于m-DABS，但是强力保留率要更低一些。
　　继续探究 m-DCBS与 o-DCBS对棉织物的抗皱整理工艺可以得到，这两类交联剂对棉织物的整理效果没有太大的区别，当交联剂浓度80g/L，碳酸钠20g/L，汽蒸温度95℃，湿度60％，汽蒸时间4min时，可以取得最佳的整理工艺，对棉织物的折皱回复角提升58°，强力保留率90.6％。
　　最后，将这几类碱性交联剂(包括FAP、MBA)同BTCA和柠檬酸进行对比发现，碱性交联剂汽蒸整理棉织物在取得较高折皱回复角的同时，其强力保留率要远远高于酸性交联剂焙烘整理的棉织物，但是其水洗牢度相对较差。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 抗皱整理概述

1.3 抗皱整理中存在的问题

1.4 常规抗皱交联剂

1.5 碱性交联剂

1.6 棉织物的抗皱整理工艺

1.7 改善棉织物强力的方法

1.8 本文研究内容和意义

第二章 实验部分

2.1 实验材料、试剂及仪器

2.2 碱性交联剂的合成与表征

2.3 抗皱整理工艺

2.4 测试方法

第三章 结果与讨论

3.1 DC-SES对棉织物抗皱效果影响

3.2 DABS整理工艺条件对抗皱效果的影响

3.3 FAP整理工艺条件对抗皱效果的影响

3.4 MBA整理工艺条件对抗皱效果的影响

3.5 DCBS整理工艺条件对抗皱效果的影响

3.6 碱性交联剂与多元羧酸类交联剂对棉织物抗皱效果的比较

第四章 结论

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢