真丝绸无甲醛免烫整理剂SMT的研制

　　生意社7月27日讯　真丝绸无甲醛免烫整理技术，主要采用化学方法、生物酶整理、物理技术等途径。目前化学方法比较成熟，投入的人力物力也较多，研究成果屡见报道。从文献资料上看，主要有有机硅系列、水溶性聚氨酯系列、多羧酸系列和环氧化合物系列，而环氧化合物系列具有耐水洗、亲水抗静电、手感好、低泛黄、符合环保要求等诸多优点，被列为综合性能优良、易为市场所接受的无甲醛免烫整理剂。

　　开发新一代真丝绸无甲醛免烫整理剂难度颇大，如外商要求很高，须达到“用手紧握真丝绸片刻，放手后看不到绸面上细皱印”的程度，目前国内大多数整理剂未能达到这个水平。我们在前辈努力的基础上，反复实验研究，研制出SM7真丝绸高效无甲醛免烫整理剂，应用效果令人满意，现将具体情况总结如下。

　　1.SMT免烫整理剂的作用机理

　　众多资料表明，丝素纤维中蛋白质肽链分子量约为2～30万，结晶区和无定形区约各占5 0%。无定形区的大分子肽链在外力、水分子等作用下，产生各种键的断裂，纤维分子间发生相对滑移，产生各种形变，宏观上表现为皱缩效果。这种现象仅发生在无定形区，结晶区则基本无此现象。免烫整理就是要想方设法永久性地"固定"蛋白质肽链，尽量减少、抑制这种现象的发生，达到持久抗皱免烫的效果。

　　环氧化合物类免烫整理剂分子中含有2个以上环氧基团，在催化剂作用下，与丝素中的酚羟基、醇羟基、氨基反应，形成交联，环氧化合物与丝纤维之间的键结合极为牢固，肽链被"固定"，形成网状结构，从而获得耐久的防缩抗皱效果。有资料表明，用丙三醇合成的环氧化合物比用乙二醇合成的环氧化合物立体效应大，免烫整理效果好。

　　SMT系环氧化合物类免烫整理剂，由丙三醇为主的混合醇与环氧氯丙烷等经过一系列化学反应精制而成。SArr整理剂分子的链长是丝素分子中肽键距离和以及肽链之间距离的5～lO倍，从理论上看，SMT的分子结构设计非常合理，可以十分方便地与丝纤维在分子内和分子间发生交联，换句话说，交联反应发生的几何概率非常大。

　　交联反应主要是SMT整理剂上的环氧基团与丝素纤维蛋白质肽链上酪氨酸的酚羟基、赖氨酸的氨基和组氨酸的咪唑基发生化学反应，形成网状结构，从而"固定"肽链。其中赖氨酸的氨基、组氨酸的噗唑基反应活性较大，但含量比酪氨酸少得多。有人做过详细的氨基酸分析，结果表明，使用特殊催化剂环氧化合物类整理剂的交联反应主要发生在酪氨酸的酚羟基上。

　　交联反应的机理有待进一步研究。交联反应的程度取决于整理剂的分子结构、催化剂等诸多因素，首先取决于整理剂的分子结构，同时整理剂的合成也至关重要，这是取得良好整理效果的前提。

　　2.SMT整理剂的合成

　　2.1合成树料

　　主要合成材料：丙三醇(甘油)，环氧氯丙烷，三氟化硼乙醚，氢氧化钠(均为CP级)。

　　2.2合成方法

　　合成方法：将以丙三醇为主的混合醇投人三颈瓶中，搅拌，抽真空以除去水分。加入一定量的三氟化硼乙醚催化剂后，滴加环氧氯丙烷，保持温度50～55℃，约33.5h加完，再保温l h。然后加闭环催化剂、特殊混合溶剂，控制温度4O～45℃，分批加入适量氢氧化钠粉末，加完后保温l h，出料，真空抽滤。经常压蒸馏等特殊处理后即为成品。

　　2.3环氧值的测定

　　采用盐酸一丙酮法。精确称取一定当量环氧基的环氧化合物样品，装人25OmL碘量瓶中，用移液管加0.2mol/L盐酸-丙酮溶液25mL，充分摇匀，使试样完全溶解，在室温下放置15min后，加入25mL中性乙醇，然后用0.1min氢氧化钠标准溶液滴定过量的盐酸。甲酚红指示剂(预先配在中性乙醇中)在乙醇丙酮溶液中，从粉红色变成黄色，接着逐渐变成紫色即为滴定终点。同样做一次空白试验。

　　环氧值=(终点毫升数-空白值)×氢氧化钠浓度(mol/L)/环氧化合物重量(g)×10

　　2.4 SMT免烫整理剂的主要技术指标

　　外观：浅黄色粘稠液体

　　环氧值：O.35～O.55

　　残留有机氯：＜0.4%

　　pH值：7～7.5

　　水溶性：可与任意比例的水混溶

　　3.合成结果与讨论

　　合成原理很简单，但实际操作中存在许多问题，可以说是相当复杂的，必须很好解决。经反复试验，不断摸索，我们认为下面几点是必须掌握的。

　　3.1以丙三醇为主的混合醇的预处理

　　该合成反应要求羟基化合物和环氧氯丙烷在无水介质中和酸性催化剂的存在下进行反应，然后，在第二步反应中加入适量的氢氧化钠而转化为环氧化合物，所以物料应具有较高的纯度。若物料中夹带有水杂质，则将造成环氧氯丙烷的水解或自聚，与丙三醇的反应几率就更小了，同时生成较多副产物，影响产物的性能和收率。由于甘油极易吸水，因此反应开始时，必须抽真空除去甘油中的水分。而且三氟化硼遇水分解，若不除去甘油中的水分，则无法准确计算催化剂用量。

　　3.2采用合适的环氧氯丙烷／甘油摩尔比

　　整理剂分子中含有的环氧基团数必须在2以上，理论上讲应尽量提高环氧氯丙烷／甘油摩尔比。但其摩尔比太高，会出现许多不溶物，在免烫整理中无法使用，必须确定一个适当的摩尔比。试验表明，环氧氯丙烷／甘油摩尔比对免烫整理效果至关重要。

　　3.3选用合适的溶剂及氢氧化钠用量

　　我们试用了许多种溶剂，发现溶剂的种类与产品的质量、实验操作稳定性等密切相关。经反复试验，终于选出一种合适的混合溶剂。从理论上讲，氢氧化钠用量应与环氧氯丙烷摩尔量等同，但实际操作中，碱用量超过一定量之后，反应变得极为缓慢，而且造成闭环产物过滤困难，终产物产生结胶；若用量太低，则闭环不完全，产品质量不符合要求，粘度太小，整理剂与丝绸交联效果不佳。

　　3.4保证良好过滤效果，有效控制含氯量

　　试验中我们发现过滤的方法、效果与产品得率、产品存放稳定性有一定的相关性，产物中含有少量的盐分对整理效果也产生不良影响，必须设法保证过滤的效果。有关资料表明，氯含量过高，会导致免烫整理中产生泛黄现象。我们采用加人适量闭环催化剂、分批加入氢氧化钠、延长反应时间的方法，有效控制了残留氯的含量。

　　3.5必须经过特殊的后处理

　　我们发现，没有经过特殊处理的产品，整理效果很差，而经特殊处理后的产品，效果很好。仔细分析后，发现特殊处理后的整理剂分子结构发生了很大变化，羟值、环氧值数据变动很大。这也是整个合成中的一个关键决窍。

　　　另外，整个试验过程中，发现SArr免烫整理剂的分子量、环氧值、羟值、粘度之间存在着内在的联系，必须保证SMT整理剂的分子量适中，环氧值保持在O.35～0.55的范围内。

　　4.免烫整理工艺

　　好的免烫整理剂，必须有好的工艺，才能发挥出优异的免烫效果，助剂与工艺的密切配合，在免烫整理中显得尤为重要。

　　我们采用的工艺如下：真丝织物在SMT整理剂工作液(加少量渗透剂)中浸渍后，用轧车轧匀，再用催化剂溶液一浸一轧，晾干，在0.1MPa蒸汽压力下汽蒸101nin，水洗，然后再用专用的硅酮弹性体溶液一浸一轧，烘干，水洗晾干。即采用干湿弹分开处理的"两浴法"。

　　经SMT整理的真丝织物03双绉，湿折皱回复角最高达29O°，并且手感很好，能较好地保持真丝绸的风格，免烫整理效果令人满意。

　　通过以上应用工艺小试，我们认为采用复合整理的方法，将是今后的一个努力方向，有可能真正攻克真丝绸防缩抗皱这个跨世纪的难题。