织物折皱形成的原因及防皱原理

织物折皱形成的原因及防皱原理

长期以来,棉织物的抗皱整理主要使用的是醛胺缩合树脂,特别是热固性N一轻甲基树脂或N一轻甲基酞胺类化合物,如二经甲基二轻基乙烯服(DMDHEu,简称2D树脂)、三轻甲基三聚氰胺(TMM)树脂等,其中以ZD 树脂的应用最多。ZD树脂有4个经基,不同位置的轻基性质不同,因此它们的反应活性也不同,活泼的N一轻甲基和纤维素纤维发生交联后使织物具有较好的抗皱效果。ZD树脂与纤维素的反应主要发生在伯经基上。

在酸性介质中,质子与轻基化合物中的氧原子的未共用电子对结合,形成一个氧离子的过渡态产物,然后它又脱去一分子水,下一个碳离子,碳离子又与纤维素的轻基作用,得到纤维素的醚化产物。织物上产生折皱,从微观角度看,主要是因为在外力作用下,纤维发生形变,外力去除后,形变不能消失,不能恢复原状或只能部分恢复所至。当纤维受到外力时,在规整度高的结晶区,分子链排列整齐,形成的氢键较多,而且能共同承受外力的作用。所以,在不超过弹性极限的外力作用下,一般只发生较小的可逆形变,即普弹形变。在规整度较低的无定形区,经基大多处于游离状态,形成的氢键较少,在洗涤或穿着过程中经受外力作用时,纤维素分子沿着外力的方向发生一定的形变,基本结构单元相对滑移,而经基在新的位置又会产生新的氢键而使变形固定下来,当外力去除后,系统发生蠕变回复,若新形成的氢键产生的阻力大于回复力,使系统形变不能恢复,便出现了永久形变。由于氢键排列的多样性而产生多种形态变化,这种不均一而且不可逆形变的表现就是织物的折皱。

要克服棉织物容易起皱的缺点,必须减少棉纤维在外力作用下产生大分子间相对位移的机会,或当大分子发生相对位移时能阻碍在新的位置形成氢键,这样在外力去除后,大分子能较快回复至原来的位置。在纤维素大分子链和基本结构单元间引进一定数量的化学键(共价交联),可以阻止纤维基本结构单元间的相对位移,提高纤维素纤维的弹性回复,这就是防皱整理剂会提高织物抗皱性的主要理论基础。

棉纤维是邮一D葡萄糖剩基通过1,4普键联接起来的纤维大分子组成的。在纤维素分子中每个葡萄糖环上都保留有3个可以形成氢键的自由经基,它们都具有一般醇轻基的化学特性。在分子链右侧的葡萄糖端基上,因为氧环式和开链式的互变异构,含有一个潜在的醛基,所以,纤维素也具有还原性。但与纤维素的相对分子质量相比,醛基的数量太少,因此还原性并不显著,而当纤维素受到损伤或破坏,相对分子量降低时,其还原性就会逐渐变得明显。