染整工艺原理后整理.ppt

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1、染染 整整 工工 艺艺 原原 理理纺织物的前处理和后整理纺织物的前处理和后整理董董 永永 春春 教授教授纺纺 织织 学学 院院天天 津津 工工 业业 大大 学学2009年第六章第六章 棉型织物的一般整理棉型织物的一般整理第一节概论qqfinishingfinishing完成，使完成，使完成，使完成，使完整，修饰，美化等。完整，修饰，美化等。完整，修饰，美化等。完整，修饰，美化等。q双重意义：广义广义：相对整个纺织业，漂染印整都称为后整理。狭义狭义：相对漂印染工艺，仅指后整理。qq目的：提高纺织物的风格、品质和功能及附加值。目的：提高纺织物的风格、品质和功能及附加值。目的：提高纺织物的风格、品质

2、和功能及附加值。目的：提高纺织物的风格、品质和功能及附加值。vv织物形态规格化织物形态规格化织物形态规格化织物形态规格化（尺寸、形态的稳定）拉幅，预缩防皱整理vv改善织物的手感和外观改善织物的手感和外观改善织物的手感和外观改善织物的手感和外观手手手手感感感感（handlehandlefeelingfeeling），主观感觉，风风风风格格格格（stylestyle），难以定量化，目前多用形容词表示，如：柔软、滑爽、糯柔软、滑爽、糯柔软、滑爽、糯柔软、滑爽、糯硬挺、粗糙、涩硬挺、粗糙、涩硬挺、粗糙、涩硬挺、粗糙、涩采用物理或化学方法进行整理，如柔软、硬挺、增白、磨毛、轧光和起绒等。vv赋予织物特殊

3、功能赋予织物特殊功能赋予织物特殊功能赋予织物特殊功能防水防污、阻燃、防紫外线，抗静电、亲水卫生等，多用化学方法进行整理。第二节第二节定型整理定型整理1.定幅（拉幅）自学（目的、作用、如何完成）2.机械预缩整理织物在加工过程中受到拉伸，会发生一定的伸长，伸长率一般为15%，称为加加加加工工工工伸伸伸伸率率率率，即存在潜在收缩。在使用过程中遇水或洗涤中其会发生收缩，使纤维和纱线的长度缩短，导致织物缩水。缩缩缩缩水水水水率率率率：织物的经向或纬向按规定的洗涤方法处理前后的长度差与处理前长度的百分比。缩水率缩水率缩水率缩水率=(1-L/Lo)100%(1-L/Lo)100%(1-L/Lo)100%(1

4、-L/Lo)100%Lo、L分别为织物经向或纬向洗涤前后的长度。产生缩水的原因产生缩水的原因产生缩水的原因产生缩水的原因纤纤维维：因因加加工工使使纤纤维维产产生生内内应应力力，润润湿湿时时内内应应力力使使纤纤维维长长度度缩缩短短，产生缩水产生缩水1%。纱线：润湿后纱轴直径增加，导致长度相对缩短纱线：润湿后纱轴直径增加，导致长度相对缩短23%。织织物物：洗洗涤涤后后，溶溶胀胀各各向向异异性性使使纬纬纱纱直直径径增增加加，比比其其长长度度增增加加大大得多，导致织缩提高。得多，导致织缩提高。织缩织缩织缩织缩（%）=(l/L-1)100%(l/L-1)100%(l/L-1)100%(l/L-1)100

5、%l、L分别为纱线和织物的长度。织物润湿时织缩变化图第三节第三节外观及手感整理外观及手感整理1.轧光、电光及轧纹整理目的和原理目的和原理目的和原理目的和原理纤维在织物表面排列的整齐程度与毛羽状态排列的整齐程度与毛羽状态直接影响织物的表面光泽。染整加工后纱线在织物中的起伏增大，表面绒毛增加，漫反射光量提高，光泽下降。轧光通过机械力、热和湿的作用，利用纤维的可塑性，将纱线轧扁，并轧光通过机械力、热和湿的作用，利用纤维的可塑性，将纱线轧扁，并轧光通过机械力、热和湿的作用，利用纤维的可塑性，将纱线轧扁，并轧光通过机械力、热和湿的作用，利用纤维的可塑性，将纱线轧扁，并使之排列整齐，光泽得到改善。使之排列

6、整齐，光泽得到改善。使之排列整齐，光泽得到改善。使之排列整齐，光泽得到改善。方法方法方法方法v热轧法：高温下轧光，使织物表面平滑均匀，光泽非常好。v轻热轧法：中温下轧光，手感柔软，光泽中等。v冷轧法：室温下轧光，纱线轧扁，排列紧密，表面平滑而无光泽。普通轧光、普通轧光、普通轧光、普通轧光、摩擦轧光和叠层轧光摩擦轧光和叠层轧光摩擦轧光和叠层轧光摩擦轧光和叠层轧光o轧轧光光机机由由软软软软辊辊辊辊和和硬硬硬硬辊辊辊辊组组成成，通通常常有有2-7只只，软软辊辊一一般般由由羊羊毛毛、纸纸等等构构成成，硬硬辊辊通通常常由由铸铁制造。铸铁制造。o对对于于摩摩摩摩擦擦擦擦轧轧轧轧光光光光机机，其其中中一一只

7、只硬硬辊辊既既可可加加热热，又又可可摩摩擦擦，使使织织物物得得到到强强烈烈光光泽泽，薄薄而而硬的手感硬的手感o o叠叠叠叠层层层层轧轧轧轧光光光光是是使使织织物物在在同同一一轧轧点点进进行行叠叠层层，利利用用织织物物间间的的相相互互碾碾碾碾压压压压作作用用，除除使使织织物物获获得得柔柔和和的的光光泽泽外外，还还可可使使织织物获得柔软手感和清澈纹路。物获得柔软手感和清澈纹路。电光、轧纹（轧花）电光、轧纹（轧花）qq电光电光电光电光：与轧光相似，但其硬辊刻有细线，角度和密度不定，一般：与轧光相似，但其硬辊刻有细线，角度和密度不定，一般为为520根根/mm，轧光后织物表面形成很多相互平行的，轧光后织

8、物表面形成很多相互平行的斜线斜线斜线斜线，掩盖，掩盖纱线的不规则排列，对光呈规则反射，光泽提高，获得丝绸手感。纱线的不规则排列，对光呈规则反射，光泽提高，获得丝绸手感。斜线的斜度一般为斜线的斜度一般为20-8520-85度，斜向与纱线捻向、密度和支数以及度，斜向与纱线捻向、密度和支数以及织物组织有关。细纱织物应选择高密度斜线，粗纱织物应选择低织物组织有关。细纱织物应选择高密度斜线，粗纱织物应选择低密度斜线，斜向与纱线捻向一致。密度斜线，斜向与纱线捻向一致。qq轧纹（轧花）轧纹（轧花）轧纹（轧花）轧纹（轧花）：轧纹机主要由表面刻有：轧纹机主要由表面刻有阳纹（凸）阳纹（凸）阳纹（凸）阳纹（凸）的硬

9、辊和由表的硬辊和由表面刻有面刻有阴纹（凹）阴纹（凹）阴纹（凹）阴纹（凹）软辊构成，两者相互吻合。轧制后织物表面产软辊构成，两者相互吻合。轧制后织物表面产生生凹凸花纹凹凸花纹凹凸花纹凹凸花纹。其中硬辊可以加热，通过添加树脂可使花纹耐久。其中硬辊可以加热，通过添加树脂可使花纹耐久。柔软整理（柔软整理（softening）精练后织物的油蜡去除，手感发涩，要进行柔软整理，即采用柔软精练后织物的油蜡去除，手感发涩，要进行柔软整理，即采用柔软剂对织物进行处理：剂对织物进行处理：降低纤维的张力；降低纤维的张力；降低纤维间的摩擦系数（静）降低纤维间的摩擦系数（静）及纤维与人体之间的摩擦力。及纤维与人体之间的摩

10、擦力。A Softener is a chemical that alters the fabric hand making it more pleasing to the touch.The more pleasing feel is a combination of a smooth sensation,characteristic of silk,a smooth sensation,characteristic of silk,and of the material being less stiff.and of the material being less stiff.The so

11、ftened fabric is fluffierfluffier and has better drape.Drape is the ability of a fabric to follow the contours of an object.In addition to aesthetics(drape drape and silkinessand silkiness),softeners improve abrasion resistanceabrasion resistance,increase tearing strengthtearing strength,reduce sewi

12、ng thread breakagesewing thread breakage and reduce needle cuttingneedle cutting when the garment is sewn.Because of these functional reasons,softener chemicals are included in nearly every finish formulation applied to fabrics.柔软剂 最初的柔软剂多为吸湿剂如甘油等。几乎所有的表面活性剂都可以最初的柔软剂多为吸湿剂如甘油等。几乎所有的表面活性剂都可以用作柔软剂，主要包括

13、阴离子型、阳离子型和非离子型。用作柔软剂，主要包括阴离子型、阳离子型和非离子型。Anionic Softeners(阴离子型阴离子型)Anionic softeners and/or surfactant molecules have a negative charge on the molecule which come from either a carboxylate group,a sulfate groupa sulfate group or a phosphate group.Sulfates and sulfonates make up the bulk of the anion

14、ic softeners.Fatty Alcohol Sulfates Cationic Softeners(阳阳离子型离子型)Cationic softeners are ionic molecules that have a positive charge on the large part of the molecule.An important quality of cationic softeners is that they exhaust from water onto all fibers.When in water,fibers develop a negative surf

15、ace charge,setting up an electronic field for attracting positively charged species.These forces causes the cationic softener to deposit in an oriented fashion,the positive end of the softener molecule is attracted to the fiber surface.AdsorptiononFiberSurface Amine Functional Cationic Softeners Lon

16、g chain amines are not water soluble at neutral and alkaline pH;however,when converted to their acid salt,they develop a cationic charge and become water soluble.They exhaust and become excellent softeners under acidic conditions.Primary Fatty Amines（伯胺）（伯胺）Fatty Diamines（二胺）（二胺）Quaternary Ammonium

17、Salts（季胺盐）（季胺盐）Nonionic Softeners(非离子型非离子型)Nonionic softeners can be divided into three subcategories,ethylene ethylene oxide derivatives,silicones,and hydrocarbon waxes based on oxide derivatives,silicones,and hydrocarbon waxes based on paraffin or polyethylene.paraffin or polyethylene.Polyethylene

18、 Emulsions（聚乙烯乳液）（聚乙烯乳液）Silicone softeners（有机硅）（有机硅）聚二甲基硅氧烷(DMPS)Orientation of DMPS on Fiber SurfaceAmino Functional Silicones 超级柔软剂，给予织物几乎无身骨的柔软手感。Advantages Silicones are water clear oils that are stable to heat and light and do stable to heat and light and do not discolor fabricnot discolor fabr

19、ic.They produce a slick silky hand and are preferred slick silky hand and are preferred for white goods.for white goods.They improve tear and abrasion resistancetear and abrasion resistance and are excellent for improving sewing properties of fabrics.Disadvantages The silicones are water repellentwa

20、ter repellent which make them unsuitable as towel softeners.Silicones are expensive compared with fatty softeners.Amino functional silicone discolor with heat and aging.增白整理增白整理增白整理增白整理上蓝（上蓝（上蓝（上蓝（BlueingBlueingBlueingBlueing）o采用微量兰色或紫色分散染料或涂料对织物进行处理，其能吸收（或中和）织物的黄褐色光使之转变为白光，但是亮度不高。（只只只只白白白白不不不不亮亮亮亮，

21、苍苍苍苍白感，灰暗感，耐久性差，较少使用。）白感，灰暗感，耐久性差，较少使用。）白感，灰暗感，耐久性差，较少使用。）白感，灰暗感，耐久性差，较少使用。）o染料：分散兰 HBGL，涂料：涂料兰 FFG荧光增白（荧光增白（荧光增白（荧光增白（fluorescent brighteningfluorescent brighteningfluorescent brighteningfluorescent brightening）v使用荧光增白剂处理织物，其能吸收波长为300-360 nm的紫外光，并放出400-460 nm 蓝紫光（补色）可中和织物本身反射出的黄光，使之转变为白光，亮度高，但是在缺少紫

22、外光紫外光紫外光紫外光源下，布面会灰暗。（白而亮）（白而亮）（白而亮）（白而亮）vv若吸收波长低于300nm的紫外光，放出的荧光偏红；若吸收波长高于360nm的紫外光，放出的荧光偏绿。荧光增白剂是一种几乎无色的染料或涂料，对纤维有一定的亲荧光增白剂是一种几乎无色的染料或涂料，对纤维有一定的亲和力，其分子结构中和力，其分子结构中都含有共轭双键，荧光则决定于分子结构。都含有共轭双键，荧光则决定于分子结构。荧荧光增白剂的增白作用仅是光学上的增白补色，并不能代替漂白。光增白剂的增白作用仅是光学上的增白补色，并不能代替漂白。荧光增白剂的化学结构第七章第七章防皱整理防皱整理第一节概论染染整整加加工工的的重

23、重要要环环节节之之一一，自自20世世纪纪二二十十年年代代合合成成并并应应用用第第一一个个脲脲脲脲醛醛醛醛整整整整理理理理剂剂剂剂至至今今已已有有八八十十年年的的历历史史，发发展展速速度度较较快快，从从棉棉到到粘粘胶胶、混混纺纺、甚甚至至毛织物的防皱整理都已有研究。毛织物的防皱整理都已有研究。q棉纤维的优点：吸湿透气、柔软和舒适性高等；缺点：弹性差，即产生折棉纤维的优点：吸湿透气、柔软和舒适性高等；缺点：弹性差，即产生折皱后不易回复原状，与毛和合纤相比差距很大。皱后不易回复原状，与毛和合纤相比差距很大。q衡量标准：衡量标准：折皱回复角（折皱回复角（折皱回复角（折皱回复角（Crease Recov

24、ery Angle,CRACrease Recovery Angle,CRACrease Recovery Angle,CRACrease Recovery Angle,CRA）q棉织物：棉织物：150-160150-160，羊毛织物：，羊毛织物：326326涤纶织物：涤纶织物：285285q 提高棉折皱回复性，必须进行防皱整理。提高棉折皱回复性，必须进行防皱整理。折皱回复角（CRA）的测定原理vv重重重重锤锤锤锤法法法法：重量：重锤1kg，压锤时间：5 sec（急弹性），5 min(缓弹性缓弹性缓弹性缓弹性)，数据计算：经向与纬向之和（W+F）。防皱整理防皱整理防皱整理防皱整理的发展阶段：的

25、发展阶段：的发展阶段：的发展阶段：第第一一阶阶段段：以以脲脲脲脲-甲甲甲甲醛醛醛醛树树树树脂脂脂脂对对织织物物主主要要是是粘粘胶胶织织物物进进行行整整理理，以以提提高高干干干干防防防防皱皱皱皱性性性性（DCRADCRA）为为主主要要目目标标。后后又又出出现现三三四四十十年年代代的的氰氰胺胺-甲甲醛醛树树脂脂，四四十十年年代代末末又又出出现现二二羟羟甲甲基基乙乙烯烯脲脲从从自自身身缩缩聚聚型型转转变变为交联型。为交联型。（easycareeasycare随便穿）随便穿）随便穿）随便穿）不必拘束，不易起皱。不必拘束，不易起皱。第第二二阶阶段段：以以提提高高湿湿湿湿防防防防皱皱皱皱性性性性（WCRA

26、WCRA）为为主主要要目目标标，向向合合纤纤织织物物靠靠近近，即即洗洗洗洗可可可可穿穿穿穿整整整整理理理理（washwashandandwearwearW&WW&W），不不因因洗洗涤涤而而产产生生折折皱皱、不不需需熨熨烫烫即即可可穿穿着着。所所以以又又称称免免烫烫整整理理（non-ironingnon-ironing），多多使使用用二二羟羟甲甲基基乙乙烯烯脲脲，双双羟羟乙乙基基砜砜等等，不不仅仅用用于于棉棉织织物物，而而且且用用T/C、T/R等等织织物物，不不仅仅干干干干防防防防皱皱皱皱性性性性好好，而而且且湿湿湿湿防防防防皱皱皱皱性性性性较较较较高高高高。整整理理的应用面扩大，包括服装、日用

27、纺织品、床单、窗帘等。的应用面扩大，包括服装、日用纺织品、床单、窗帘等。第第三三阶阶段段：耐耐久久压压烫烫整整理理(permanentpressordurablepress)简简称称PP或或DP整整理理。一一方方面面防防皱皱性性提提高高，另另一一方方面面防防皱皱反反应应在在成成衣衣加加工工中中完完成成，可可按按服服装装的的尺尺寸寸、形形态态进进行行处处理理，获获得得平平平平整整整整、定定定定型型型型的的的的持持持持久久久久效效效效果果果果，如如裙裙裥裥、裤裤线线等等，所所用用试试剂剂：二二羟羟甲甲基基二二羟羟基基乙乙撑撑脲脲，二羟甲基丙撑脲等。二羟甲基丙撑脲等。第第四四阶阶段段：自自七七十十年

28、年代代开开始始，以以前前各各阶阶段段防防皱皱提提高高，伴伴随随其其它它性性能能变变化化，主主要要是是强强度度下下降降，且且防防防防皱皱皱皱性性性性愈愈愈愈高高高高，强强强强度度度度下下下下降降降降愈愈愈愈严严严严重重重重，据据测测定定：防防皱皱性性提提高高20，强强度度下下降降7%。手手感感、耐耐磨磨，吸吸湿湿性性等等均均有不同程度下降。有不同程度下降。本本阶阶段段特特点点：平平平平衡衡衡衡弹弹弹弹性性性性和和和和强强强强度度度度的的的的关关关关系系系系，弹弹弹弹性性性性维维维维持持持持洗洗洗洗可可可可穿穿穿穿水水水水平平平平，机机机机械械械械能能能能性性性性要要要要有有有有所所所所改改改改善

29、善善善。设设设设法法法法减减减减少少少少甚甚甚甚至至至至消消消消除除除除甲甲甲甲醛醛醛醛释释释释放放放放，达达达达到到到到低低低低甲甲甲甲醛醛醛醛甚甚甚甚至至至至无无无无甲甲甲甲醛醛醛醛（LowLownon-formaldehyenon-formaldehyeororformaldehye-freeformaldehye-free）总总之之，不不不不重重重重量量量量的的的的提提提提高高高高，而而而而重重重重质质质质的的的的改改改改善善善善。所所用用试试剂剂：醚醚化化二二羟羟甲甲基基二二羟羟基基乙撑脲等。乙撑脲等。发展阶段之比较第二节第二节 织物折皱产生原因及防皱方法织物折皱产生原因及防皱方法q

30、纤维的纤维的弯曲形变弯曲形变弯曲形变弯曲形变可以看作是可以看作是拉伸拉伸拉伸拉伸和和压缩压缩压缩压缩综合作用的结果，从微观综合作用的结果，从微观角度来看，是结构单元的角度来看，是结构单元的拉伸和压缩拉伸和压缩拉伸和压缩拉伸和压缩，所以，所以弯曲形变弯曲形变弯曲形变弯曲形变可以归结于可以归结于拉伸和压缩形变拉伸和压缩形变拉伸和压缩形变拉伸和压缩形变，而且经研究表明，而且经研究表明，弯曲回复性弯曲回复性弯曲回复性弯曲回复性与与拉伸回复性拉伸回复性拉伸回复性拉伸回复性之之间具有对应关系，间具有对应关系，即可以使用拉伸回复性研究弯曲回复性。即可以使用拉伸回复性研究弯曲回复性。即可以使用拉伸回复性研究弯

31、曲回复性。即可以使用拉伸回复性研究弯曲回复性。q纤维素纤维素纤维整体上属刚性材料，不易变形，但超分子结构不均一，纤维整体上属刚性材料，不易变形，但超分子结构不均一，在在无定型无定型无定型无定型区，区，整列度或侧序度差，结构疏松，结合力低，整列度或侧序度差，结构疏松，结合力低，整列度或侧序度差，结构疏松，结合力低，整列度或侧序度差，结构疏松，结合力低，H-H-键键键键易易易易被折散，链段易发生相对滑移，被折散，链段易发生相对滑移，被折散，链段易发生相对滑移，被折散，链段易发生相对滑移，羟基羟基羟基羟基易在新位置上以新的易在新位置上以新的易在新位置上以新的易在新位置上以新的H-H-键结键结键结键结

32、合合合合，当外力除去后，其会阻碍链段回复原状，产生回复蠕变。若，当外力除去后，其会阻碍链段回复原状，产生回复蠕变。若阻碍力较大，回复速率很慢，且测试时间短，即可认为产生阻碍力较大，回复速率很慢，且测试时间短，即可认为产生永久永久永久永久形变（塑性形变）形变（塑性形变）形变（塑性形变）形变（塑性形变），不能回复，即形成折皱，故此，不能回复，即形成折皱，故此折皱是由回复折皱是由回复折皱是由回复折皱是由回复速率很慢的高弹形变和完成不能回复的塑性形变造成。速率很慢的高弹形变和完成不能回复的塑性形变造成。速率很慢的高弹形变和完成不能回复的塑性形变造成。速率很慢的高弹形变和完成不能回复的塑性形变造成。1普

33、弹回复普弹回复2高弹回复高弹回复3塑性形变塑性形变4折皱形成折皱形成Lateral Forces Between Cellulose Chains主要思想：加强基本结构单元之间的侧向作用力加强基本结构单元之间的侧向作用力加强基本结构单元之间的侧向作用力加强基本结构单元之间的侧向作用力通过范氏力、H-键，共价链等联结加固。提高纤维刚性，增加初始模量提高纤维刚性，增加初始模量提高纤维刚性，增加初始模量提高纤维刚性，增加初始模量。加速回复速率，提高弹性。加速回复速率，提高弹性。加速回复速率，提高弹性。加速回复速率，提高弹性。从两方面减少永久形变，达到防皱目的。第三节第三节 常用防皱整理剂常用防皱整理

34、剂CELLULOSE CROSSLINKERS要求与条件：要求与条件：要求与条件：要求与条件：o 可与纤维作用（共价交联）、加强纤维分子间的侧向作用力。可与纤维作用（共价交联）、加强纤维分子间的侧向作用力。可与纤维作用（共价交联）、加强纤维分子间的侧向作用力。可与纤维作用（共价交联）、加强纤维分子间的侧向作用力。o 无臭、无毒、无刺激性。无臭、无毒、无刺激性。o 本身稳定、不易分解；易溶于水相容性好。本身稳定、不易分解；易溶于水相容性好。o 不影响其它染整加工。不影响其它染整加工。o 价廉价廉，易于应用。，易于应用。分类：分类：分类：分类：o醛类（甲醛、乙二醛、丙烯醛等）。醛类（甲醛、乙二醛、

35、丙烯醛等）。o oNN羟甲基羟甲基羟甲基羟甲基酰胺酰胺酰胺酰胺类化合物（类化合物（类化合物（类化合物（酰胺及其衍生物与甲醛的反应物酰胺及其衍生物与甲醛的反应物酰胺及其衍生物与甲醛的反应物酰胺及其衍生物与甲醛的反应物）。）。）。）。o环氧化合物。环氧化合物。o缩醛类（甲醛与多元醇的缩合物）缩醛类（甲醛与多元醇的缩合物）o含硫化合物（含硫化合物（羟乙基砜）羟乙基砜）v酰胺及其衍生物与甲醛反应生成酰胺及其衍生物与甲醛反应生成N羟甲基羟甲基酰胺酰胺类化合类化合物，物，该反应称为该反应称为初缩反应。初缩反应。初缩反应。初缩反应。v该反应产物（该反应产物（N羟甲基羟甲基酰胺酰胺类化合物）类化合物）称为称为

36、初缩体初缩体初缩体初缩体。v初缩体作为整理剂与纤维发生反应称为初缩体作为整理剂与纤维发生反应称为交联反应交联反应交联反应交联反应。二羟甲基脲二羟甲基脲二羟甲基脲二羟甲基脲（Dimethylolurea-DMUDMU）v脲素与甲醛缩合物，故又称脲醛树脂（Urea-formaldehyde）(UF)脲素二羟甲基脲二羟甲基乙烯脲二羟甲基乙烯脲二羟甲基乙烯脲二羟甲基乙烯脲（DimethylolEthyleneUrea-DEMUDEMU）v由（环）乙烯（撑）脲与甲醛缩合制得，故也叫乙烯脲醛：由（环）乙烯（撑）脲与甲醛缩合制得，故也叫乙烯脲醛：EUF（Ethyleneurea-formaldehyde）乙

37、烯脲乙烯脲二羟甲基乙烯脲二羟甲基乙烯脲二羟甲基二羟基乙烯脲二羟甲基二羟基乙烯脲二羟甲基二羟基乙烯脲二羟甲基二羟基乙烯脲（Dimethyloldehydroxyethyleneurea-DMEHEUDMEHEU)v二羟基乙烯脲与甲醛的反应物二羟基乙烯脲与甲醛的反应物 二羟基乙烯脲二羟基乙烯脲 二羟甲基二羟基乙烯脲二羟甲基二羟基乙烯脲二羟甲基二羟基乙烯脲二羟甲基二羟基乙烯脲三羟甲基三聚氰胺三羟甲基三聚氰胺三羟甲基三聚氰胺三羟甲基三聚氰胺（Trimethylolmelamine-TMMTMM）v三聚氰胺与甲醛的反应物三聚氰胺与甲醛的反应物又称氰醛树脂（又称氰醛树脂（MF-Melamine Forma

38、ldehydeMF-Melamine Formaldehyde）三聚氰胺三聚氰胺 三羟甲基三聚氰胺三羟甲基三聚氰胺 六羟甲基三聚氰胺六羟甲基三聚氰胺六羟甲基三聚氰胺六羟甲基三聚氰胺（Hexamethylolmelamine-HMMHMM）v三聚氰胺与甲醛的反应物三聚氰胺与甲醛的反应物又称氰醛树脂（又称氰醛树脂（MF-Melamine FormaldehydeMF-Melamine Formaldehyde）三聚氰胺三聚氰胺 六羟甲基三聚氰胺六羟甲基三聚氰胺 其它整理剂其它整理剂q二羟甲基丙烯脲（二羟甲基丙烯脲（Dimethylolpropyleneurea-DMPU）q二羟甲基三嗪酮二羟甲基三

39、嗪酮（Dimethyloltriazone-DMT）q二羟甲基乌龙二羟甲基乌龙（Dimethylolurou-DU）q二羟甲基甲酰胺二羟甲基甲酰胺（DimethyllolFormaide-DMF）第四节第四节 酰胺与甲醛反应（初缩反应）酰胺与甲醛反应（初缩反应）1.反应历程及（酸碱）催化机理反应历程及（酸碱）催化机理酰胺对酰胺对HCHO的亲核加成反应的亲核加成反应qq酸催化酸催化酸催化酸催化：始于被进攻始于被进攻HCHO之双键，利于其被亲核加成之双键，利于其被亲核加成。q碱催化碱催化碱催化碱催化：始于进攻试剂酰胺，氮负离子强化，酰胺亲核加成能力始于进攻试剂酰胺，氮负离子强化，酰胺亲核加成能力加

40、强。加强。q对于酰胺，对于酰胺，N N上负电荷愈强，愈有利于其亲核进攻，可提高其反应上负电荷愈强，愈有利于其亲核进攻，可提高其反应速率，反之亦然。速率，反之亦然。例例：比比较较在在pH=7，T=50时时，EU、DHEU分分别别与与CH2O的的反反应应速速率率常常数数K。KEU=9510-4l/mols,KDHEU=2310-4l/mols原因：羟基为吸电子基，因诱导效应使原因：羟基为吸电子基，因诱导效应使N原子上的原子上的电子云密度下降。电子云密度下降。研究证明，不同酰胺的研究证明，不同酰胺的亲核进攻能力比较：亲核进攻能力比较：酸和碱在催化正反应的同时亦催化负反应酸和碱在催化正反应的同时亦催化

41、负反应2.2.初缩反应的平衡初缩反应的平衡q当初缩反应达到平衡时，反应体系中的甲醛量甲醛量甲醛量甲醛量是恒定的，称为游离甲醛。游离甲醛。游离甲醛。游离甲醛。q对于不同的酰胺与甲醛反应达到平衡时，体系中的游离甲醛量亦是不同的。DMEUDMEU9%9%，DMDHEU 13%,DMU 26%,HMM 38%DMDHEU 13%,DMU 26%,HMM 38%以此亦可以检验初缩反应的完成程度。q初缩体中，游离甲醛含量过高，不仅在整理时污染环境，而且会使织物的释放甲醛提高，因此应尽量使游离甲醛降低。不同酰胺与甲醛反应的平衡状态.初缩反应条件的选择初缩反应条件的选择vpH值值在在酸酸性性条条件件下下酰酰胺

42、胺与与甲甲醛醛反反应应易易生生成成大大分分子子量量树树脂脂（白白色色沉沉淀）在整理时易形成表面树脂，甚至不能使用。淀）在整理时易形成表面树脂，甚至不能使用。此外还可能在整理过程中产生易水解的醚键缩合。此外还可能在整理过程中产生易水解的醚键缩合。在在强强碱碱性性条条件件下下，反反应应速速度度快快，所所以以控控制制pH=89pH=89，微微碱碱性性便于控制反应，生成稳定的初缩体。便于控制反应，生成稳定的初缩体。v酰胺与甲醛的用量比酰胺与甲醛的用量比甲醛用量提高，防皱性增加，手感变硬，游离甲醛升高。甲醛用量提高，防皱性增加，手感变硬，游离甲醛升高。初初缩缩体体中中羟羟甲甲基基的的数数量量依依甲甲醛醛

43、的的用用量量而而定定，而而且且不不同同的的酰酰胺胺与与甲甲醛醛反反应应，其其与与甲甲醛醛的的比比例例亦亦不不同同，考考虑虑到到转转化化率率，游游离离甲甲醛醛含量，实际加工中要求等含量，实际加工中要求等因素，通常设定为：因素，通常设定为：U：F=1：1.62（DMU）EU：F=1：1.852（DMEU）DHEU：F=1：1.852（DMDHEU）M：F=1：3.3（TMM）M：F=1：8（HMM）v温度、时间和浓度温度、时间和浓度温度升高：温度升高：反应快，不易控制，反应快，不易控制，温度降低：反应慢，易控制，益于加工，分子量大，产品质量不佳。温度降低：反应慢，易控制，益于加工，分子量大，产品质

44、量不佳。一般为一般为室温室温室温室温浓度低：浓度低：反应速率慢，时间长，含固量低，储运和应用不便。反应速率慢，时间长，含固量低，储运和应用不便。浓度高：浓度高：反应速率快，难于控制，生成大分子量物，影响产品质量。反应速率快，难于控制，生成大分子量物，影响产品质量。浓度适当，依具体反应情况而定。浓度适当，依具体反应情况而定。第五节第五节N羟甲基酰胺与纤维素的反应（交联反应）羟甲基酰胺与纤维素的反应（交联反应）纤维素纤维对整理剂的吸附纤维素纤维对整理剂的吸附v纤纤维维素素纤纤维维对对N羟羟甲甲基基酰酰胺胺类类化化合合物物吸吸附附亲亲和和力力的的大大小小，决决定定整整理理剂剂是是否否容容易易均均匀匀

45、分分布布于于纤纤维维中中。常常用用整整理理剂剂如如DMEU、2D等等对对棉棉纤纤维维的的亲亲和和力力随随温温度度升升高高而而降降低低，其其对对纤纤维维素素纤纤维维的的亲亲和和力力比直接染料低，约为直接染料的比直接染料低，约为直接染料的10%，而且不如活性染料。，而且不如活性染料。v由由于于其其亲亲和和力力低低，所所以以在在烘烘干干过过程程中中，比比染染料料更更易易发发生生泳泳移移（migration），但但是是因因无无色色而而不不易易察察觉觉。可可用用下下述述方方法法检检验验，采采用用荧荧光光增增白白剂剂或或荧荧光光染染料料（罗罗丹丹明明B）处处理理整整理理织织物物，然然后后在在紫紫外外光光源

46、源下下观观察察荧荧光光的的强强度度和和分分布布情情况况。结结果果表表明明，一一般般采采用用P-D-C工艺整理的织物，其整理剂的分布十分不均匀，如下图：工艺整理的织物，其整理剂的分布十分不均匀，如下图：整理剂在织物上的分布状态反应产物反应产物整理剂与纤维素之间的反应很复杂，结合方式多种多样，整理剂与纤维素之间的反应很复杂，结合方式多种多样，o o单分子交联单分子交联单分子交联单分子交联 ：（：（：（：（I I）整理剂可在纤维分子间形成交联。）整理剂可在纤维分子间形成交联。）整理剂可在纤维分子间形成交联。）整理剂可在纤维分子间形成交联。o o单分子接枝单分子接枝单分子接枝单分子接枝：（II）整理剂

47、在分子上形成支链。）整理剂在分子上形成支链。o o多分子交联多分子交联多分子交联多分子交联 ：（III）和（）和（IV）整理剂可在纤维分子间形成交联。）整理剂可在纤维分子间形成交联。o o自身缩合自身缩合自身缩合自身缩合：缩聚成线型或网状大分子形成沉积在纤维内。缩聚成线型或网状大分子形成沉积在纤维内。单分子交联最好，单分子交联最好，单分子交联最好，单分子交联最好，n3n3的多分子交联亦可。的多分子交联亦可。的多分子交联亦可。的多分子交联亦可。不希望单分子接枝或不希望单分子接枝或3的多分子交联，因为缩聚后交联易水解。的多分子交联，因为缩聚后交联易水解。催化机理催化机理整理剂与纤维素间的反应大多在

48、酸性条件下进行。整理剂与纤维素间的反应大多在酸性条件下进行。整理剂与纤维素间的反应大多在酸性条件下进行。整理剂与纤维素间的反应大多在酸性条件下进行。vv质子催化理论质子催化理论质子催化理论质子催化理论对于金属盐催化剂如对于金属盐催化剂如对于金属盐催化剂如对于金属盐催化剂如 MgClMgCl2 2在高温焙烘时因无水，就不可能存在在高温焙烘时因无水，就不可能存在在高温焙烘时因无水，就不可能存在在高温焙烘时因无水，就不可能存在H+H+，难以解释。，难以解释。，难以解释。，难以解释。vvLewisLewis催化理论催化理论催化理论催化理论整理剂的反应能力（活性）整理剂的反应能力（活性）v若R=给电子基

49、，H2O易脱离而形成稳定的碳正离子，交联反应速度快，反之亦同。o例如：在pH=2.5，T=30时DMEU和2D发生交联反应的反应速率常数分别为：KKDMEUDMEU=220.710=220.710-6-6，k k2D2D=6.410=6.410-6-6在pH=2.5，T=40时：KKDMEUDMEU=276.410=276.410-6-6，k k2D2D=7.810=7.810-6-6qq诱导效应诱导效应诱导效应诱导效应qq分子内分子内分子内分子内H-H-键键键键整理剂的反应能力比较整理剂的反应能力比较qq选选选选用用用用低低低低反反反反应应应应性性性性的的的的整整整整理理理理剂剂剂剂，否否否

50、否则则则则易易易易发发发发生生生生水水水水解解解解反反反反应应应应，加加加加入入入入催催催催化化化化剂剂剂剂加加加加速速速速反应。反应。反应。反应。qq反应活性高，水解活性低的整理剂难以制备。反应活性高，水解活性低的整理剂难以制备。反应活性高，水解活性低的整理剂难以制备。反应活性高，水解活性低的整理剂难以制备。第六节第六节防皱原理防皱原理纤维素纤维织物经防皱整理后，其防皱性提高的机理的研究已有几十年的历史，一般认为有两种理论：vv树树树树脂脂脂脂沉沉沉沉积积积积理理理理论论论论：是一种早期理论，多适用于UFUF、MFMF等等等等缩缩缩缩聚聚聚聚型型型型整理剂的整理，认为初缩体会缩聚形成网状物，