N-羟甲基酰胺类整理剂的出现，将纤维素纤维的免烫整理技术推向了成孰。而后由于N-羟甲基酰胺类整理剂中的游离甲醛和整理后织物上所产生的释放甲醛对人体皮肤的刺激问题引起了社会广泛的关注。因此，广大纺织化学工作者对纤维素纤维免烫整理加工中的甲醛问题进行了大量的研究。其
主要研究方向集中在无甲醛整理剂和低甲醛整理剂的研发。无甲醛整理剂对消除织物上的释放甲醛量非常有效，但经其整理后存在着织物强力损失大、易泛黄等缺陷，且整理剂的价格较高;低甲醛免烫整理剂虽不能彻底消除甲醛的来源，但可将整理后织物上的释放甲醛量控制在符合标准
(如日本的112法)的范围内，且价格低廉，因此仍是目前纤维素纤维免烫整理的主要整理剂[1，2]。
低甲醛免烫整理剂作为N-羟甲基酰胺类整理剂的改性产品[3]，其与纤维素纤维大分子链的交联
反应仍需使用MgCl2等催化剂。其催化机理仍为Lewis酸催化。由于催化剂的种类以及数量不但影响了整理后织物的免烫性能，而且对织物的强力和白度损失有着极大的影响，是影响纤维素纤维免烫整理效果的主要因素之一[4]。因此催化剂体系的研究成为低甲醛整理剂免烫整理工艺研究的内容之一。
本文研究了MgCl2、Zn(NO3)2、NaBF4、NaH2PO4和柠檬酸(CA)等催化剂以及由它们混合而成的混合催化体系在自制的ULF-1低甲醛免烫整理剂免烫整理工艺中的催化效率及对免烫整理效果的影响。
2 实验材料及实验方法
2·1 实验材料
织物：30 s×40s、l00×60纯棉织物 (经退、煮、漂等前处理)
整理剂:ULF-1低甲醛免烫整理剂 (自制，含固量40%)
其余化学试剂均为市售CP级或AR级商品。
2·2 整理工艺
2·2·1整理液组成:ULF-1低甲醛整理剂100g/L;催化剂;渗透剂0.2g/L。
2·2·2工艺流程：织物二浸二轧整理液 (带液率70-80%)→预烘(80℃，3min)→焙烘(150℃，3Min)→水洗→皂洗→水洗→烘干
2·3 测试方法
回复角的测定：在YG541B型织物折皱回复仪上进行，经、纬向各测六次，取其平均值之和。
断裂强度的测定:在YG(B)026D-250型电子织物强力机上进行，经向测五次，取其平均值。
撕裂强度的测定:在YG033型织物撕裂仪上进行，经向测五次，取其平均值。
织物白度的测定:在Hunt Lab Color quest XE测色配色仪上进行，以白度保留值表示。
3 实验结果与讨论
3·1 单一催化剂对免烫整理效果的影响
选用浓度为2%、4%、6%、8%、10% (相对于整理剂量)的MgCl2、Zn(NO3)2、NaBF4、NaH2PO4和CA作为ULF-1低甲醛免烫整理剂的催化剂，对棉织物进行整理，整理后织物的回复角
(T+W)见图l。
由图1可见，随着整理液中催化剂浓度的提高，整理后织物的回复角有不同程度的提高，表明整理剂与纤维素纤维大分子链形成交联分子的数量不但与整理剂的浓度有关，而且与整理液中催化剂的浓度有关，催化剂浓度越高，高温焙烘时由催化剂产生的能够攻击整理剂分子的正离子越多，整理剂与纤维素纤维大分子链结合而产生的交联分子越多，因而整理后织物的回复角越高[5]。
由图1还可见，当整理剂达到一定浓度后，继续提高其浓度，织物回复角提高不大。当催化剂浓度同为8%(相对整理剂量)时，以Zn(NO3)2为催化剂整理后的织物回复角为最高，表明Zn(NO3)2的催化效率较强，究其原因可能与催化剂的金属离子的大小有关。金属离子半径的大小，直接影响到其与整理剂分子离去的能力，从而影响了整理剂与纤维素纤维大分子的交联量[6]。金属离子半径大，其在焙烘过程中的活动能力较差，离去能力差，导致整理剂与纤维素纤维大分子的交联能力低，故而催化效率低。在Mg++、Na+、而Zn++中以Zn++的半径最小[7]，因此Zn(N03)2的催化能力较强。
棉织物经以浓度同为8%(相对整理剂量)的MgCl2、Zn(NO3)2、NaBF4、NaH2PO4和CA作为催化剂的ULF-1低甲醛免烫整理剂整理后，其强力、白度保留值见表1。
表1 不同催化剂对棉织强力、白度的影响
由表1数据可见，以CA作为催化剂的整理液对棉织物进行整理后，不但织物的断裂强度损伤最大，而且织物的白度值下降最为严重，其原因可能与CA的pH值以及在焙烘过程中产生的某些副反应有关。而以NaH2PO4作为催化剂的ULF-1低甲醛免烫整理液对棉织物进行整理，整理后织物的强力损
失最小，且白度保留值最大。再结合图1的研究结果发现，以NaH2PO4作为ULF-1低甲醛免烫整理剂的催化剂，整理后虽然织物的回复角提高较少，但织物的强力损失亦小，且整理后对织物的白度影响最小。有资料介绍，NaH2PO4可有效地改善低甲醛整理剂的免烫整理效果[8]，因此可考虑将NaH2PO4作为改善ULF-1低甲醛免烫整理剂免烫整理效果的调节剂来使用。
3·2 混合催化剂对棉织物免烫整理效果的影响
对MgCl2、Zn(NO3)2、NaBF4和CA进行两两复配，配成总浓度为8%(相对整理剂量)的催化体系，作为ULF-1低甲醛免烫整理剂的催化剂，对棉织物进行整理，其整理效果见表2。
表2 四种催化剂两两复配后对棉织物整理效果的影晌
由表2数据可见，当以CA作为混合催化剂之一时，整理后织物的强度损失明显增加，此现象可能与CA的性能有关。一般认为，经免烫整理后，织物强力下降的主要原因与纤维素纤维大分子的交联程度有关，交联度提高，纤维分子受外力作用时的应力集中现象增加，导致织物强力下降，而在改性的N-羟甲基酰胺类整理剂ULF-1与纤维素纤维大分子链的交联反应中，CA的催化机理可能与MgCl2等催化剂不完全相同，还存在着酸催化[8]。CA的pH值较低，纤维素大分子在酸性条件下极易发生葡萄糖剩基的降解反应，纤维素分子平均聚合度下降，导致织物强力损失增大。同时发现，凡以CA作为混合催化剂之一时，整理后织物白度下降严重。
将表2数据与图1进行比较，可以发现以MgCl2、Zn(NO3)2、NaBF4和CA两两复配后作为混合催化剂对棉织物进行整理，整理后织物的回复角均小于经同样浓度的单一催化剂整理后的织物。在ULF-1低甲醛免烫整理剂的免烫整理工艺中，织物经以MgCl2、Zn(NO3)2、NaBF4和CA等混合而成的混合催化体系整理后，其回复角反而不及单一催化剂整理的织物高。因此在ULF-1低甲醛免烫整理剂的免烫整理工艺中以使用单一催化剂较好。
3·3 混合催化剂中加入NaH2PO4后对棉织物免烫整理效果的影晌
在MgCl2、Zn(NO3)2、NaBF4、CA浓度为8%(相对整理剂量)时，加入2%(相对整理剂量)的NaH2PO4对棉织物进行整理。其整理效果见表3。
表3 催化剂中加入NaH2PO4对棉织物整理效果的影响
由表3、表1及图1可见，在催化剂MgCl2、Zn(NO3)2、NaBF4、CA中加入2%(相对整理剂量)的NaH2PO4对棉织物进行整理，整理后织物的回复角均有一定程度的提高，但提高幅度不大，而织物的断强、撕强及白度明显提高。断强由原来使用8%
(相对整理剂量)的MgCl2、Zn(NO3)2、NaBF4、CA作为催化剂的412、408、427、390N分别提高到427、411、492、430N。撕强由1625、1600、1725、1755g提高到1687、1608、1770、1890g，白度由原来的96.0、94.2、88.8、84.6%提高到96.8、95.4、95.2、93.0%。说明NaH2PO4在ULF-1低甲醛免烫整理工艺中对减少整理后织物的强力损失、提高整理后织物白度的效果明显，其中尤对以CA作为催化剂整理后织物的改善效果最为显著。但对提高整理后织物回复角的作用有限。究其原因可能是NaH2PO4对以CA作为催化剂的整理液的pH值起到了调节作用，减少了纤维素纤维的酸性降解。另一原因可能是NaH2PO4与CA形成的混合催化体系在较弱的酸性条件下仍具有最高的催化效率，并能改善棉织物的免烫整理效果，其确切的作用机理有待进一步探究。
4 结论
4·1在用MgCl2、Zn(NO3)2、NaBF4、NaH2PO4 、CA作为ULF-1低甲醛免烫整理剂的催化剂的整理工艺中，以Zn(NO3)2的催化效率较高;单一催化剂提高织物回复角的催化效率高于混合催化剂。
4·2 NaH2PO4在ULF-1低甲醛免烫整理工艺中，是一种较有效的调节剂，可明显减少整理后织物的强力损失，提高白度保留值。
参考文献:
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