饰品之家讯：纯棉织物透气吸湿，手感柔软，穿着舒适，而棉织物弹性差，易起皱，人们采用树脂整理来提高织物的抗皱性，但是在加工和服用的过程中难免有甲醛的释放，污染环境和损害人们的健康，随着全球范围的环保意识增强，从根本上解决甲醛问题已属当务之急。丁四羧酸(BTCA)作为抗皱整理剂效果良好，但它的价格昂贵且来源供应不足，限制了它的使用。柠檬酸比多羧酸的成本低，易使用，主要缺点是整理白色纯棉织物后会泛黄(但本实验为色织物整理，对颜色的影响甚微，故泛黄不予考虑)。柠檬酸价格低廉，来源广泛，无毒，用于食品和化妆品中。适当调节它的用量可以达到很好的抗皱效果。实验用活性染料对棉织物染色，且采用连续轧染工艺。当今棉织物的染色与整理多为单独进行，而且一般先染色后进行整理，但是这会引起织物的色相和色牢度的变化。因此，采取染料与柠檬酸的一浴一步处理织物乃染整工作者极为感兴趣的难题。一浴法处理可以降低生产成本、减少生产工序、缩短生产时间，有利于高效、节能、低污染目的。
本实验用的染料稳定性好，在高温条件下能与棉纤维发生固色反应，为轧?烘一焙染色工艺提供条件。柠檬酸作为防皱整理剂，与棉纤维之间的交联反应同样需要在高温条件下进行，这就为活性染料与柠檬酸对棉织物进行一浴法染色整理提供了理论上的可能性[1-3]。
1实验
1.1实验材料和仪器
织物：经褪浆、煮练、漂白和丝光的纯棉织物
药品：活性翠蓝KN-G，氯化钠，柠檬酸，次磷酸钠，以上均为分析纯。
仪器：织物撕破强力YG试验机，YG541B型织物折皱弹性仪，LA-205型实验用热定型机，Mu5057型气压电动轧车，722型分光光度计，SF300思维士电脑测配色仪。
1.2织物染色整理加工工艺
浸轧[活性翠兰KN?G4%(owf，下同)，柠檬酸7%(owf下同)轧余率(70%~80%)]→预烘(90℃，90s)→焙烘(170℃，120s)→皂煮→水洗→烘干→测试各项指标。
1.3测试
1.3.1折皱回复角(经向+纬向)
从处理过的织物上剪取凸字型的试验样品放在折皱仪上，将测试3次的回复角的平均值作为试样的折皱回复角数据。
1.3.2上染率
分别配制两个相同的染浴A和B，B染浴中加入织物和一些助剂，A染浴中也有相同量助剂，但是没有织物。取A染液稀释10倍，测该染液的最大吸收波长，在最大吸收波长处测试A染液的吸光度A1，同样测试染完织物后B染液的吸光度A2，利用下式计算结果：
上染率：(1一A2／A1)×100%
1.3.3撕破强力
剪取长7.5cm宽6.3cm布块测试。将两次测试结果的平均值作为最终的结果。
1.3.4 K／S值
将织物按一定的规律折至3次，用思维士测色系统测试织物的K／S值，每块织物试样在保持经纬方向不一致的情况下测三次取平均值。
2结果与分析
2.1染料及整理剂用量对织物性能的影响
2.1.1活性翠蓝KN-G用量对织物性能影响
如表l，选择染料用量为4%，棉织物拥有较高上染率，急弹与缓弹回复较高，撕破强力较大。可以看出织物的K/S值也在增加，与染料用量成正方向的增加。因此4%为最佳棉织物的活性翠蓝KN?G染色。
活性染料中活性基团与棉织物发生交联化学反应，有利于织物折皱回复，随染料的浓度的增加上染率也有所提高，但在最后织物的上染率却有所下降，是由于织物中能与染料反应的基团减少或上染位置减少的缘故。部分染料没有和织物建立牢固键的联系易于脱落。撕破强力随染料的浓度的增加也有所提高。
2.1.2柠檬酸用量对织物性能的影响(表2)
随着柠檬酸浓度提高，整理织物具有较高的折皱回复角。这是因为整理处方中，反应剂的浓度越高对织物性能改变越显著，但是实验表明，柠檬酸的浓度不能太高，否则织物的折皱回复性又有所降低。随柠檬酸浓度增加，柠檬酸的酯化反应率也提高，当柠檬酸浓度达7%时，酯化反应率最高为50.6%，然后缓慢下降。
由于柠檬酸浓度低时，催化剂与柠檬酸分子碰撞的机会少，柠檬酸分子中相邻羧基脱水成酐的机会也少，因而酯化率低。随着柠檬酸浓度的提高，相邻羧基成酐机会也多，酯化率提高。但柠檬酸的浓度过高，可能增加空间位阻，影响了酯化反应，酯化率有所下降。同时酯化反应是一个平衡反应，酯化率达一定程度后，酯化反应趋于平衡，单纯增加反应物浓度对提高酯化反应率影响不大，表现为织物的折皱回复性并没有相应的增加。
通常来说，由于柠檬酸的酸性，织物经柠檬酸处理后，它的强度损失归因于酸的破坏，即柠檬酸导致棉织物的大分子聚合度降低，强力会显著下降，其中最重要的是由于整理后棉纤维的活动受阻，当受到外力作用时，外力集中于某一点，织物容易破坏，表现撕破强力下降。虽然柠檬酸用量为7%时的急弹折皱恢复角较8%时的急弹折皱回复角小，但是却拥有较高的撕破强力。因此，综合考虑选择7%为最佳柠檬酸用量。
2.1.3一浴法染色与整理[4]
将染料和柠檬酸于一浴中，进行织物的染色和整理的综合验证实验。
经过一浴法染色与整理之后，织物的K／S值有很大的提高且比单独染色织物的K／S值高，排除柠檬酸对色织物的微弱泛黄的影响，柠檬酸可能有提高棉织物染色深度的作用，且随染料用量的增加，K／S值同方向的增加。
由表4可知，染料为4%，和不同的柠檬酸浓度组成的染浴的染色，织物随着柠檬酸浓度的增加，织物的K／S值有明显的增加，故可以肯定柠檬酸有提高织物的K／S值的作用。由上面的数据比较易选择7%柠檬酸，4%活性染料为最好的染浴，虽然上染率较低，但是撕破强力与折皱回复角较大，故选择7%柠檬酸，4%活性染料的一浴法染色与整理。
2.2焙烘对织物性能的影响
焙烘为活性染料和柠檬酸对织物交联反应提供了必要条件，使它们与纤维素生成稳定的共价交联。焙烘温度和焙烘时间对织物性能有显著影响。焙烘温度过高或焙烘时间过长，都对织物造成损坏，所以选择适当温度和时间尤为重要。
2.2.1焙烘温度对织物性能的影响
活性染料染色产品受到高温作用时，有可能发生染料一纤维键的断裂，染料中的硫酸酯基受热后有可能变成游离酸性基而水解。
柠檬酸浓度为7%，染料浓度为4%，催化剂次磷酸钠与柠檬酸的摩尔比为l：l，轧余率为70%~80%，改变焙烘温度(140~190℃)[5]，结果见表5。
由表5可以看出，随着温度上升撕破强力、折皱回复角都有不同程度的提高，在170℃时达到最高值。表明在低于170℃时，纤维、染料、柠檬酸之间的交联反应不充分，而酯化交联反应是吸热平衡反应，故高温有利于酯化交联反应；当超过170℃时，各项指标都在减小，因为过高温度在提高酯化反应的同时也加速了一些副反应的进行。这说明整理剂与纤维之间的交联温度不宜过高，否则随着焙烘温度的升高会导致纤维、整理剂与染料结合体分解，纤维的氧化反应也会加剧[6]。
2.2.2焙烘时间对织物性能的影响
由表6可知，焙烘时间不足，织物、染料、柠檬酸的交联反应不足。此外，有可能高温短时焙烘，整理剂没有足够的时间渗入织物内部，易沉积在织物表面，且会造成织物内部整理剂交联不充分，从而引起织物性能下降，如果焙烘温度过高，织物损伤也相应增加。延长焙烘时间，各种酯化交联程度提高，有利于织物性能的提升，时间过长织物易脆损。综合考虑，选择120s为最佳的焙烘时间。
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