耐久压烫整理纯棉织物的理论分析

    棉纤维细而柔软, 有良好的吸湿性、适中的强度、耐强碱 、耐有机溶剂 、耐漂白以及隔热耐热等优

点,是纺织工业常用的纤维. 棉织物在服装市场一直占主导地位( 50 %以上),但其缺点是弹性和弹性回复性差. 棉织物在扭曲和潮湿的条件下, 纤维分子链之间的氢键断裂 , 通过滑移来平衡纤维所受的内应力 ,当扭曲应力去除后 ,氢键在新的位置已经形成 ,很难通过分子链的内旋转使之回到初始位置, 氢键的断裂和重建导致了棉织物或混纺棉织物易起皱。

    纺织工业通过耐久压烫( durable press , DP)整理 , 使用交联剂与邻近纤维素通过共价交联形成网

络结构 ,使纤维素和交联剂之间形成一个相对稳定的状态来提高棉织物的抗皱性. DP 整理所使用的交联剂主要有 3 类 : N-羟甲基酰胺类 、多元羧酸类和醛类 . N- 羟甲基酰胺类主要是二羟甲基二羟基乙烯脲 DMDH EU( 2D 树脂)和改性 2D 树脂(织物强力下降 50 %左右)  . 由于甲醛被世界卫生组织认定为一种可能的致癌原,为了开发无甲醛整理剂, 研究者开始使用多元羧酸整理剂来整理棉织物以赋予棉织物抗皱性能. W ELCH利用丁烷四羧酸( BTCA) 来整理棉织物 ,不但避免了整理后织物的甲醛释放, 而且整理后的织物具有手感柔软 , 较高的耐久压烫性, 没有难闻的气味等优点, 但整理后织物的强力下降严重( 下降高于 50 %). 醛类整理织物的缺点是织物变黄和强力下降严重. 不管采用哪种整理剂 , DP 整理后织物的撕破强力下降严重一直困扰着纺织工业界 , 这不但降低了织物的耐久性 , 而且阻碍了 DP 整理在棉织物的广泛应用 .

    撕裂破坏主要是靠撕裂三角区的局部应力场作用( 见图 1). 不同的测试方法, 其破坏机理是不同的. 梯形法是拉伸作用,单缝法是剪切作用( 双缝法、落锤法和翼型法与单缝法机理相似). 这两种破坏机理有一些共同点 : 织物撕破过程是纱线的逐根断裂,即受力三角形中纱线的受力是不均匀的, 受力三角形底边的纱线受力大 , 受力三角形顶点处的纱线尚未受力 . 撕破强力的大小与撕破过程中的受力三角形的大小成正比, 与纱线的断裂强力和断裂伸长率成正比.

    影响织物撕破强力的因素主要为织物的组织结构 、织物的经纬纱密度 、纱线断裂强力、纱线的断裂伸长率以及纱线的结构形态等. 织物的组织结构不同 , 经纬纱在织物中的交错情况及交织点数就不同 , 撕裂时纱线的滑移程度也就不同 . 撕裂时纱线间的摩擦力将影响受力三角区的形状以及撕破强力的大小 . 织物的经纬纱密度同样影响纱线之间的交错次数 、浮长以及纱线间的摩擦力和滑移情况 ,将终影响撕破的受力三角区和受力的纱线根数 . 纱线断裂强力和断裂伸长率对撕破时的受力三角区和受力的纱线根数有影响 ,也影响撕破强力大小。