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棉纤维是一种天然纤维素纤维,由于具有柔软性、吸湿性、可再生性和透气性等特性而为消费者所喜爱。但是在实际的服用和水洗过程中棉织物容易出现折痕,这些折痕需要经过熨烫后才能够消除,因此为人们的生活带来许多不便。为了解决棉织物的抗皱问题,人们已经进行了许多研究,其中多元羧酸类抗皱整理剂的抗皱效果以及整理后棉织物良好的耐洗涤特性,使其成为棉织物无甲醛抗皱整理最有前途的化合物之一。柠檬酸（CA）作为具有代表性的多元羧酸类抗皱整理剂,不仅能够有效提高棉织物的折皱回复角（WRA）,并且价格较1,2,3,4-丁烷四羧酸（BTCA）低很多。但是,CA在对棉织物抗皱整理过程中存在织物强力损伤以及泛黄现象等亟待解决的问题。本文为了解决CA抗皱整理过程中对棉织物造成的酸性强力损伤,选用柠檬酸三甲酯作为棉织物的抗皱整理剂,利用酯交换反应对棉织物进行抗皱整理。文中探究了催化剂种类、催化剂浓度、焙烘温度、柠檬酸三甲酯浓度等因素对棉织物抗皱整理效果的影响,并得到最佳整理工艺条件。由实验结果表明柠檬酸三甲酯最佳整理工艺为:焙烘温度140℃,柠檬酸三甲酯整理剂用量0.2 mol/L,醋酸锌0.1mol/L,焙烘时间3 min。在柠檬酸三甲酯最佳工艺条件下进行抗皱整理后,棉织物的WRA较原布提高了44°,说明柠檬酸三甲酯对棉织物具有一定的抗皱效果,并且在相同整理工艺条件下,柠檬酸三甲酯整理后棉织物的强力大大高于CA整理后棉织物的强力。在140℃焙烘温度下,柠檬酸三甲酯的抗皱效果比CA好。本文采用变温红外光谱,对柠檬酸三甲酯酯交换抗皱机理进行了分析研究,由变温红外谱图分析得出柠檬酸三甲酯对棉纤维的抗皱整理属于固相酯交换反应,从变温红外光谱可见,在催化剂存在的条件下柠檬酸酯可以有效地和棉纤维上的羟基发生酯交换反应,而且反应温度的提高可以加快酯交换反应的速度。本文为了提高CA的抗皱效果并且解决棉织物泛黄问题,利用异氰酸酯与CA分子结构中的-OH进行反应合成柠檬酸二倍体（CACAHMDI、CACA-IPDI）,探索了柠檬酸二倍体的合成条件,以及柠檬酸二倍体的热稳定性;然后,将柠檬酸二倍体应用到棉织物的抗皱整理中,并研究柠檬酸二倍体浓度、催化剂浓度、焙烘温度等对柠檬酸二倍体抗皱效果的影响。实验结果表明CACA-HMDI最佳合成条件:Bi催化剂浓度为0.004 mol/L,CA:HMDI摩尔比为2:1.4,反应温度为60℃。CACA-IPDI最佳合成条件:Bi催化剂浓度为0.003 mol/L,CA:IPDI摩尔比为2:1.8,反应温度为60℃。通过变温红外光谱图可以得出,在20℃～180℃范围内柠檬酸二倍体化学结构能够保持稳定,说明柠檬酸二倍体分子结构可以在棉织物的抗皱整理过程中保持结构的稳定,DSC谱图也进一步证明了CACA-HMDI、CACA-IPDI的热稳定性。将CACA-HMDI用于棉织物抗皱整理的最佳工艺条件为:0.3 mol/L CACA-HMDI,0.3 mol/L SHP,80℃预烘3 min,180℃焙烘3min。CACA-IPDI的最佳抗皱整理工艺条件为:0.3 mol/L CACA-IPDI,0.4 mol/L SHP,80℃预烘3 min,180℃焙烘3min。CACA-HMDI、CACA-IPDI与CA相比,不仅可以提高棉织物的折皱回复角,同时也可以解决棉织物经柠檬酸抗皱整理后出现的泛黄的问题,说明柠檬酸二倍体在棉织物抗皱整理的应用中具有可见的防泛黄意义。本文通过Gaussian分子计算软件对柠檬酸二倍体的稳态分子结构进行计算分析;Gaussian分子计算软件的计算结果表明,具有一定空间距离和含更多羧酸基团的CACA-HMDI分子比CA分子能够更有效的提高棉织物的抗皱性能。