赵志芳：上海市纺织科学研究院

摘要: 纯棉织物免烫整理从有甲醛到低甲醛，无甲醛整理的发展。本文简述防皱整理的现状，重点介绍无甲醛免烫整理剂DPH的性能及其应用工艺。结果表明，应用该整理剂可取得较理想的DP 级、弹性和强力保持率。
 

一、防皱整理的现状
 

随着人们环保和健康意识的增强，人们追求回归自然，崇尚天然纤维，向往穿着舒适和料理简便，为了克服纯棉织物易起皱，洗后需熨烫的缺陷，防皱整理成为首选工艺。防皱整理是提高纤维的回弹性，使织物在服用中不易皱褶并且易从皱折中复原的整理工艺，用于防皱整理的助剂称为防皱整理剂。防皱整理主要用于纤维素纤维及其混纺织物，以及蚕丝织物。早期使用的整理剂是脲和甲醛的初缩体（UF），以提高粘胶织物的防皱性能和降低缩水率，由于脲和甲醛会生成脲醛树脂，因此防皱整理也被称为树脂整理。通常所讲的不皱（wrinkle free）、洗可穿（wash and wear）、形态安定（form stability）、形状记忆（shape memory）、免烫（noiron）等术语含义基本相同，都是指全棉、CVC织物或服装经过了特定的整理达到了耐久压烫（durable press,permanent press）水平的整理效果，具备洗涤后不皱或保持褶缝的性能。

现在市场上防皱整理剂的品种很多，多数为酰胺和甲醛的初缩体。也有一些是不含氮和甲醛的双官能或多官能交链剂。其中应用较多的是二羟甲基二羟基乙烯脲（DMDHEU），该类防皱整理剂虽然有较好的免烫效果，但经这些整理剂处理后，都不可避免地会释放和残留游离甲醛。甲醛对人体有较强的刺激作用，甚至会诱发癌症。为此国际上对织物含游离甲醛残留量的标准越来越严，如中国的GB18401-2001规定甲醛限量：婴儿服装为20ppm，直接接触皮肤的服装为75ppm；非直接接触皮肤的服装为300ppm。在日本规定甲醛限量：直接接触皮肤的服装为75ppm；直接接触皮肤较少的成人男女衬衫、睡衣为300ppm。而且目前市售低甲醛免烫整理剂难以达到这类标准，还出现退货和索赔的问题。

近代的无甲醛整理剂主要有多羧酸类和戊二醛等。多羧酸的研究虽在20世纪60年代中后期已进行，但因效果不佳而没有继续。1980年后期，由于采用次磷酸钠（NaH₂PO₂）作为催化剂取得成功，1，2，3，4，一丁烷四羧酸（BTCA）在棉织物上获得很好的整理效果，无论DP级（4.5级以上）、白度、耐洗牢度、抗强力保留等指标都比较满意。但唯一阻碍BTCA被广泛应用的原因是价格昂贵。而价格低廉的柠檬酸（CA），存在着整理品泛黄，耐洗牢度差等缺点。北京洁尔爽高科技有限公司技术人员对无甲醛免烫整理剂作了重点研究，开发了无甲醛免烫整理剂DPH和FS。DHP的主要成分为BTCA，无甲醛防皱整理剂FS的主要成分为多羧酸改性物。

 

二试验部份

1. 织物：经退浆、煮练、漂白后的JC40×40，133X72纯棉斜纹织物

2. 整理剂：2D、M2D、DHP、FS

催化剂：氯化镁、SHP

柔软剂：S–960

3. 工艺配方

a. 树脂整理剂2D    ４~8 %    b. 树脂整理剂M2D  8 ~15%

催化剂氯化镁　１~1.5%        催化剂氯化镁   3.5~5.5%

渗透剂JFC        0.3%        渗透剂JFC         0.1%

柔软剂S－960       3%        柔软剂S－960       3%

c. 无甲醛免烫整理剂DHP     4 ~10%

  催化剂SHP                4 ~10%

  柔软剂S－960                 3%

d. 无甲醛免烫整理剂FS      10 ~30%

    柔软剂S－960               2 ~5%

    柔软平滑剂S－800          1 ~3%

4．工艺流程

预焙烘（pre-cure）：织物（布面pH值=6~7）→浸轧整理溶液（轧液率60 ~90% 液温：室温）→80 ~100℃烘干→焙烘（温度150 ~180℃时间：6min ~1.5min）→成品。

 

（一）结果和讨论

1．整理剂浓度

织物用不同浓度的免烫整理剂处理。随着单体浓度的增加，织物弹性就不断增加。但织物的强力有所下降，下表是在焙烘温度170,时间2min，所得出的数据。

表1 整理浓度与弹性、强度的关系

 

整理剂		测试项目	弹性	弹性提高率%	断裂强度(N)		强力保留率%		DP 级别
	浓度	%	经+纬（度）		经	纬	经	纬
原   样			151	0	448	365	100	100	1.5
2D	4		227	50.3	374	235	83.5	64.4	3.1
	5		240	58.9	362	217	80.8	59.5	3.4
	6		252	66.9	345	209	77	57.3	3.5

续表1

 

整理剂		测试项目	弹性	弹性提高率%	断裂强度(N)		强力保留率%		DP 级别
	浓度	%	经+纬（度）		经	纬	经	纬
原   样			151	0	448	365	100	100	1.5
M2D	8		225	49	380	252	84.8	69.5	3.3
	10		242	60.3	365	241	81.5	66.0	3.6
	12		256	69.5	350	235	78.1	64.4	3.8
DHP	6		278	84.1	375	254	83.7	69.6	4.1
	7		286	89.4	364	242	81.2	66.3	4.5
	8		288	90.7	348	237	77.7	65.0	4.6
FS	10		263	74.2	378	250	84.4	68.5	3.9
	20		271	79.5	363	239	81.0	65.5	4.1
	30		274	81.4	346	232	77.2	63.6	4.3

 

以上表可以看出，织物通过整理剂整理，其性质的变化与整理剂的种类和施加量有关。织物的防皱性都是随着整理剂施加量的增加而显著提高，但是提高施加量对织物的强力的下降也有提高。所以必须掌握好每一个不同规格织物的整理剂用量，才能得到满意的效果。

2．焙烘温度与时间的关系

焙烘温度对处理织物的弹性和白度以及强力等都有影响，现在采用北京洁尔爽高科技有限公司生产的无甲醛免烫整理剂DHP，无甲醛免烫整理剂FS，用不同的温度和不同的时间进行焙烘。

工艺配方如下：

1．防皱剂DHP       7%       柔软剂S－960    3%

   催化剂SHP       7%      

2．防皱剂FS          20%     柔软平滑剂S－800   2%

   柔软剂S－960       3%

   焙烘时间2分钟

 

表2 棉织物在不同温度焙烘织物的性能

 

整理剂		测试项目	弹性	弹性提高率%	断裂强度(N)		强力保留率%		DP 级别	织物外观
	焙烘温度		经+纬（度）		经	纬	经	纬
原   样			151	0	448	365	100	100	1.5	没有色变
无甲醛免烫整理剂DHP	160		272	80.1	381	252	85	69	4.2	没有色变
	170		286	89.4	364	242	81.2	66.3	4.5	没有色变
	180		279	84.8	342	235	76.3	64.4	4.3	没有色变
无甲醛免烫整理剂FS	160		259	71.5	376	253	83.9	69.3	3.8	没有色变
	170		271	79.5	363	239	81.0	65.5	4.1	没有色变
	180		269	78.2	340	232	75.9	63.6	3.9	微黄

 

表3 棉织物在170℃不同时间焙烘织物的性能

 

整理剂		测试项目	弹性	弹性提高率%	断裂强度(N)		强力保留率%		DP 级别	织物外观
	焙烘时间	分	经+纬（度）		经	纬	经	纬
原   样			151	0	448	365	100	100	1.5	没有色变
无甲醛免烫整理剂DHP	1		270	78.8	372	250	83.0	68.5	3.9	没有色变
	2		286	89.4	364	242	81.2	66.3	4.5	没有色变
	3		282	86.8	350	234	78.1	64.1	4.1	没有色变
无甲醛免烫整理剂FS	1		261	72.5	371	250	82.8	68.5	3.8	没有色变
	2		271	79.5	363	239	81.0	65.5	4	没有色变
	3		265	75.5	345	230	77	63.0	3.7	微黄

 

在无甲醛免烫整理剂DHP和FS的研究中，用这两个整理剂整理的棉织物，都趋向于产生比WRA(弹性)值大小所预期的，较高的DP级别。考虑到评价耐久定型性能时，DP级别比WRA较为重要，用DHP和FS处理织物具有较高的DP级别，这一点可以启示出这种体系对服装应用也很适合。当焙烘温度和时间增加时，强力保留率也随着增加的幅度而相应下降。在我们的研究中发现织物之间存在着许多不相似性，应用最佳处理条件必须根据每种织物结构来进行选择。下面对使用无甲醛免烫整理剂DHP和FS的过程中应该注意的事项加以说明，供后整理工作者参考。

1．预焙烘（pre-cure）

A．织物最好经过水洗，使布面干净，干湿度一致，不带碱。（布面pH值=6 ~7）。

B．烘干最好是热风烘干，如果烘桶烘干时，开始几只烘桶不宜过烫，以免泳移，结壳，手感发硬。

C．焙烘温度和时间由织物的厚度和密度决定。如焙烘温度170℃时，焙烘时间：32S以上的纯棉织物90 ~120秒，21S ~32S纯棉织物120 ~150秒，21S以下的纯棉织物150 ~180秒。

D．考虑到织物品种，最终用途，设备和温度计误差等因素，建议先进行小样和大样实验，再确定生产工艺。

2．延迟（后）焙烘（post-oure）

织物浸轧整理液→烘至规定的含湿量→打卷（外面包塑料薄膜，防止运输或放置过程中失去水分）→服装制造者裁剪成衣→高温压烫(175 ~185℃压烫30秒，按要求使平整或产生褶缝)→焙烘房焙烘（160℃×3 ~6min；或170℃×2 ~4min；或150℃×6 ~12min；或140℃×12 ~20min焙烘时间由织物的厚度和密度决定）。延迟焙烘的优点：织物平整，尺寸稳定，能产生耐久褶缝，缝线处可能起皱，但极少。缺点：服装焙烘成本高。打卷后的织物在运输，制衣前的放置过程中易发生早定型，导致布卷中以存在的皱纹难以去除以及压烫形成的褶缝保持能力差。

3．成衣整理（garment finishing）

 成衣必须经过水洗，去除面料上的浆料助剂等杂质，使衣服干净不带碱→成衣放入已准备好的工作液的浸渍槽中（浴比1：6 ~12）使其完全浸透（约浸15 ~30分钟左右）→取出成衣放入脱水机脱水，使成衣带液控制在70 ~100%。（回收残液）→转鼓烘干（60 ~80℃，烘干至含潮20%左右）→蒸汽熨斗烫平→压烫机压烫（175 ~185℃压烫20秒）→焙烘（160℃×3 ~6min；或170℃×2 ~4min；或150℃×6 ~12min；或140℃×12 ~20min焙烘时间由衣服面料的厚度和密度决定）→冷却（成衣出焙烘箱后，在室温中自然冷却）→包装。

成衣整理的优点：制衣工厂的加工对象是未经处理的面料，不象原始焙烘工艺中加工对象是敏化的面料，不用担心发生过早定形现象。缺点：成本高，加工过程的控制难度更高。

 

• 结论

无甲醛防皱整理剂DHP和FS适用于棉、麻、人造棉及其混纺织物的防皱和耐久压烫整理。经其整理后的织物具有良好的形态记忆和耐洗涤性，无游离甲醛，防缩防皱，外观挺括，手感丰满柔软，耐洗耐磨性好。无甲醛防皱整理剂DHP，高温下不泛黄，没有色变现象。弹性可提高70 ~90%，强力保留率70 ~80%，DP级别为4以上。我公司研究的催化剂SHP为与无甲醛防皱整理剂DHP配套使用。无甲醛防皱整理剂FS，对织物的白度和色泽影响较小，弹性可提高60 ~80%。DP级别为4左右。DHP和FS整理剂整理的织物平挺度3级以上，织物穿着舒适，洗涤后不需再熨烫平整，压线长久保持。