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超低甲醛樹脂FZ

來源:印染在線 發(fā)布時間:2015年06月24日

為適應(yīng)世界服裝面料的發(fā)展需要,我們進行了超低甲醛整理劑的研究、開發(fā),合成了超低甲醛整理劑FZ,本文就其性能結(jié)構(gòu)討論。

1.實驗部分

1.1.試驗材料:

1.1.1.織物:

40/40133×72全棉府綢

45/4588×64T/C細布

1.1.2.樹脂:

FZ樹脂自制

2D樹脂自制

2D樹脂(甲醚化2)新光內(nèi)衣廠生產(chǎn)

1.2.整理工藝:

1.2.1.工藝處方:

1。23

FZ(40%)。12.5%。/。/

2D(40%)。/。12.5%。/

2D(40%)。/。/。12.5

MgCl2·62O。1.5%。1.5%。1.5

JFC。0.1%。0.1%。0.1

1.2.2.工藝流程:

浸軋(二浸二軋、軋余率70%)烘干(90°100℃焙烘(165℃,3分)

1.3.性能測定:

1.3.1.含固量:烘燥法

1.3.2.初縮體溶液游離甲醛:酸性亞硫酸鈉法

1.3.3.整理品釋放甲醛:GB291282(B)

1.3.4.含氮量:克氏定氮法

1.3.5.彈性:GB42978

1.3.6.斷裂強度:GB392383

1.3.7.撕破強度:GB391883

2.整理品釋放甲醛來源

酰胺和甲醛反應(yīng)生成的N-羥甲基酰胺(R,R1)>NCH2OH)屬于N-C半縮醛結(jié)構(gòu)[4],存在下列平衡反應(yīng):

(R,R1)>NCH2OH←→(R,R1)>NH+CH2

因此,樹脂初縮體溶液中存在游離甲醛,樹脂整理品也會釋放甲醛。樹脂平衡穩(wěn)定性高,溶液中的游離甲醛低,整理品釋放甲醛少。

通常,樹脂整理品上的釋放甲醛的來源有下列幾方面:

1.吸附溶液中的游離甲醛;

2.未交聯(lián)的N-羥甲基酰胺水解;

(R,R1)>NCH2OH(+2O)←—→(R,R1)>NH+CH2

3.交聯(lián)纖維素水解:

(R,R1)>NCH2Ocell(+2O)←→(R,R1)>NH+CH2O+cell-OH

4.樹脂自交聯(lián)物水解:

(R,R1)>NCH2OCH2N<(R,R1)(<

2O)←→(R,R1)>NH+CH2

其中,未交聯(lián)的N-羥甲基是甲醛的主要釋放源。為了降低整理品上的釋放甲醛,必須降低初縮體溶液中的游離甲醛,以提高樹脂的水解穩(wěn)定性。樹脂母體結(jié)構(gòu)R1和R2的供電子性愈強,樹脂的反應(yīng)性愈高而水解穩(wěn)定性愈低。反之,當R1和R2為受電子基團時,則樹脂的水解穩(wěn)定性較高而反應(yīng)性降低。例見表一[2]。我們選擇了適當?shù)幕瘜W結(jié)構(gòu),合成了超低甲醛FZ樹脂,使其溶液中的游離甲醛較低,水解穩(wěn)定性較高,同時保持了適當?shù)姆磻?yīng)性。FZ與纖維素纖維的交聯(lián)反應(yīng)速度在常規(guī)催化劑MgCl2·62O催化作用下和2D樹脂相近,保持了良好的整理彈性。

[pagebreak]

3.樹脂的水解穩(wěn)定性

我們分析了FZ、2D和M2D樹脂初縮體溶液中的游離甲醛。為了進一步比較三種樹脂的水解穩(wěn)定性,進行了下列試驗[3],利用游離甲醛反應(yīng)劑在一定條件下與初縮體溶液中的游離甲醛反應(yīng)。這樣,初縮體溶液中的游離甲醛趨于零,由于酰胺甲醛的羥甲基化反應(yīng)是平衡反應(yīng),所以隨著時間的變化,溶液中會不斷產(chǎn)生新的游離甲醛。經(jīng)平衡一定的時間后,通過重新測定樹脂初縮體溶液中的游離甲醛含量,以比較其樹脂的水解平衡穩(wěn)定性。FZ樹脂初縮體溶液中游離甲醛含量為0.25%,比2D樹脂的0.55%和M2D樹脂的0.50%低得多。只有樹脂的平衡穩(wěn)定性高,才能通過適當方法,使其溶液中游離甲醛達到較低水平。從樹脂的水解穩(wěn)定性試驗數(shù)據(jù)(見表一)可以看出,FZ樹脂經(jīng)多次試驗,水解而產(chǎn)生的游離甲醛含量分別為0.18%、0.15%和0.10%,逐次減少,而2D和M2D則會不斷產(chǎn)生甲醛,尤其是2D樹脂基本上保持原來的游離甲醛含量水平,從而可以推測FZ樹脂的水解穩(wěn)定性較高,有利于整理品釋放甲醛的降低。

FZ、2D和M2D樹脂經(jīng)相同條件的熱處理后,測定其溶液中游離甲醛含量的變化,以比較三種樹脂的耐熱穩(wěn)定性,經(jīng)80°100℃1小時的熱處理后,FZ樹脂

溶液中的游離甲醛增加明顯低于2D和M2D,FZ樹脂耐熱穩(wěn)定性優(yōu)于M2D和2D。

將三種樹脂FZ、2D和M2D經(jīng)相同條件的酸和堿處理后測定其溶液中游離甲醛的變化。在相同的酸、堿水解條件下,FZ樹脂的穩(wěn)定性明顯優(yōu)于2D和M2D樹脂。2D樹脂水解后,溶液中的游離甲醛分別高達1.36%和2.1%,而FZ樹脂溶液中的游離甲醛仍僅有0.45%和0.70%。數(shù)據(jù)也表明三種樹脂的耐酸穩(wěn)定性均優(yōu)于耐堿穩(wěn)定性。

通過上述樹脂的穩(wěn)定性能試驗,證明FZ樹脂具有優(yōu)良的水解穩(wěn)定性和耐熱穩(wěn)定性,從而使整理品的釋放甲醛降低。

4.整理品性能

我們以FZ、2D和M2D樹脂,整理全棉和滌棉混紡織物,以MgCl2·62O為催化劑,采用相同常規(guī)焙烘工藝,工作液中均不加柔軟劑等添加劑,整理織物為一段的練漂半制品。整理品性能見表五。從表中數(shù)據(jù)可知,全棉織物彈性(T+W)為220度左右,已達到防縮防皺水平,而滌棉混紡織物為300度左右,已達到耐久壓燙整理水平[4]。斷裂強度和撕破強度的保留率也均在70%以上,數(shù)據(jù)表明整理效果良好。三種全棉整理品的彈性相近,均為220度左右,說明FZ樹脂的反應(yīng)性與2D、M2D相差不多。而其釋放甲醛則差異很大,FZ樹脂整理品釋放甲醛在100ppm左右,而M2D和2D樹脂整理品則為500ppm和700ppm。

將三種樹脂整理的全棉府綢,經(jīng)10次洗滌而后測定整理品的彈性回復(fù)角和含氮量的變化。數(shù)據(jù)表明,10次洗滌后的含氮量和回復(fù)角的降低均為5%左右,具有良好的耐洗滌性。整理品釋放甲醛經(jīng)洗滌后都有所降低,FZ整理品釋放甲醛已達65ppm。

5.結(jié)語

上述試驗表明,FZ樹脂具有良好的水解穩(wěn)定性和耐熱穩(wěn)定性。FZ整理品釋放甲醛量已達到超低水平,而彈性保持和2D樹脂整理品相近,具有較好的開發(fā)前景。

6.參考文獻

1.染整原理.第二分冊

2.FunctionalFinishespartAeditedbyMenachemLe

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