防皱整理

防皱整理

1引言

防皱整理最早是用于对纤维素纤维的加工。纤维素纤维特别是棉织物，具有很多优良的性质，但却存在着弹性较差的缺点，不像毛织物在服用过程中，能保持平挺的外观，于是便出现了提高织物从折皱中回复原状能力，以模仿毛织品弹性为主要目的的折皱整理。织物从折皱中回复原状能力的衡量方法很多，例如取一定尺寸的矩形布条，使之对折，并用重锤压一定时间，然后去压，并设法使折缝两侧的一-翼与地面保持垂直，待回复一定时间后，测定折缝两翼间的夹角，称为折皱角或回复角，也有用回复角或两翼间最大距离对180°，或试样原长的百分率来表示织物的防皱性，称为回复度。织物的回复角越接近180°或两翼间的距离越接近试样原长，防皱性越好。

由于合成纤维的迅速发展，在衣用织物中所占比重也日益增大，除了具有洗后不易起皱的特性外，对经一定温度压烫后的服装所产生的折缝，也不会因为洗涤而消失。为了使棉织物能具有合成纤维织物的这种优良性能，于是在防皱整理的基础上，进一步发展了棉织物免烫（或称“洗可穿”）和耐久压烫（简称PP或DP）整理。

天然蛋白质纤维如蚕丝和羊毛织物的弹性，虽然都比纤维素织物优良很多，但是与合成纤维的织物相比，不论是真丝织物还是羊毛织物在湿弹性和耐久定型性能，以及湿、热条件下的防皱性都不如合成纤维。因此，近20年来，对真丝织物的免烫整理和羊毛织物的防皱和耐久压烫整理，进行了较多的研究。

2折皱形成的原因

织物上折皱的形成，可以简单的看作是由于外力使纤维弯曲变形，放松后未能完全复原所形成。纤维的弯曲可看作与直棒的弯曲一样，中心区域不受影响，外层受到拉伸，而内层受到压缩。纤维内个区域，随所受应力的不同而发生不同程度的拉伸或压缩变形。拉应力和压应力的方向相反，但导致纤维中基本结构单元的变化是相似的。当外力除去后，随纤维的品种，外力的大小和作用时间的长短，而有不同程度的回复。经过研究发现纤维从弯曲状态中的回复性能，与它的拉伸回复性能有这某种对应关系。

织物的防皱性高低，便可近似地以纤维的拉伸应力－应变性能来衡量，而纤维的应力－应变性能，则与纤维的化学结构和超分子结构有关，也就是说，织物的防皱性主要决定于纤维的本性。当然纤维的其他因素如长度、细度、卷曲度等，以及纱线和

织物的结构，都对织物的防皱性有一定的影响。

纤维素纤维的侧序度较高区域中存在的氢键，在受到外力作用时，能共同承受外力的作用，一般只发生较小程度的变形，若要使其中的某大分子与相邻的大分子分离，必须有足够的应力，以克服其间的所有的分子间引力，因此在侧序度较高部分发生分子间移动的机会是极少的（不超过弹性极限），也就是说由这部分提供的形变是普弹形变。在侧序度较低区域中存在的氢键，它们在经受外力作用时，并非同时受力，而是沿着外力的方向，先后受到外力的作用而变形，并随氢键强度的不同，逐渐发生键的断裂和基本结构单元的相对位移，也就是说纤维中侧序度较低的区域除产生普弹形变外，还可以产生强迫高弹形变和永久形变。在纤维受到拉伸时，由于纤维素分子上由很多极性羟基，纤维素大分子或基本结构单元取向度提高或者发生相对移动后，并能在新的位置上形成新的氢键。

OH OH

OH

OH

当外力除去后，纤维素分子间为断裂的氢键以及分子的内旋转，有使系统拉回至原来状态的趋势，但因在新的位置上形成的新氢键的阻滞作用，使系统不能立即回复，往往要推迟一段时间，形成蠕变回复。如果拉伸时分子间的氢键的断裂和新的氢键形成已达到充分剧烈的程度，使新的氢键有相当的稳定性时，则蠕变回复速度较小，便出现所谓的永久形变，这就是造成折皱的原因。实际上，在一般情况下，也可以认为折皱主要是由回复速率很慢的缓弹形变所造成。如果将已经被拉伸而具有某种程度永久变形的纤维，经过加热和溶胀处理后，会使纤维中部分分子键的吸引力减弱，从而减小新氢键的阻滞作用，有利于回复。

为了提高纤维素纤维的弹性性能，普遍采用在纤维素大分子或基本结构单元间进行适当共价交联的防皱整理方法，实际上是一个提高纤维素纤维弹性模量的方法。 2防皱的原理 2.1树脂沉积理论

防皱整理的早期，多采用U-F,M-F 为整理剂，由于它们都是多官能团化合物，初缩体进一步缩聚后就有形成网状结构缩聚物的可能，因此认为这种整理剂处理到织物上去，经焙烘后会在纤维内部形成网状结构的树脂，沉积在纤维的无定形区。沉积的树脂通过物理－机械作用，改变了纤维素纤维中大分子或基本结构单元的相对移动性

能，也就是说靠机械摩擦作用或氢键，改变了纤维的流变性能。 2.2共价交联理论

有人认为这些整理剂固然可以自身缩聚，但也不能排斥与纤维素上的－OH 基发生反应的可能，何者居多，是一个反应速率问题。织物防皱性的提高，也可能是由于在纤维素大分子或基本结构单元间生成共价交联的缘故。

在DMEU 出现以后，这种理论就更令人信服，因为DMEU 是双关能团化合物，进一步缩聚有只可能生成溶于水的线性分子。同时，通过红外吸收光谱，电子显微镜和其他实验，证明了整理剂和纤维大分子间的共价交联。DMEU 可能是以单分子或线型缩聚物，在纤维素分子链或基本结构单元间生成共价交联。

C

CH 2

H 2C

O N N CH CH 2O

O

纤维素纤维素

n

n ＝1时，即单分子 交链

从而使纤维在形变过程中，由于氢键拆散而导致的不立即回复的形变减少，也就是使纤维从形变中的回复能力得到提高。

目前交联理论已被广泛的接受，当然也必须指出，并非只有共价交联才能提高织物的防皱性。

无论是哪一种理论来解释，都有一个共同点，就是经过整理后纤维素的弹性模量是提高的，即比未处理的纤维难变形，而且有较高的弹性。 2.3防皱整理剂的分类

一般能与纤维素的羟基反应而生成交联的化学品，可用于纤维素及其混纺织物防皱整理，而能与纤维素羟基起交联作用的化学品种类很多，但是要在织物防皱整理上应用，还必须具有以下特点：

○1初缩体分子量不易过大，一般分子长度不超过5nm ，当初缩体分子量较小时，易于向纤维内部渗透。当初缩体分子量大时，不易向纤维内部渗透，而与纤维进行交联反应，易形成表面树脂影响整理效果；

○

2初缩体分子结构上，具有易于纤维素羟基反应的官能团及适当的链长，本身稳定，不易分解和自缩反应。与纤维素反应交联稳定性良好；

○

3初缩体与催化剂及其他的助剂有较好的相容性，以使它们共存与整理液中；