催化劑的作用是加速樹脂和纖維反應,降低反應溫度和縮短反應時間。
以常用的DMDHEU為例,主要采用的是酸性催化劑。酸性催化劑的選擇標準是,在一定條件下,或在焙烘固著時能釋放出需要的酸。
在一定的溫度和時間內,能使樹脂在纖維中完成交聯或縮聚反應,在焙烘條件稍有變化時不致嚴重影響質量,在焙烘后不會產生不利的副產物或惡臭。
在生產中要求催化劑在工作液中有高度的穩定性,即在室溫條件下,在數小時內催化劑不與樹脂產生化學反應,工作液pH值無顯著下降,不致使樹脂過早聚合或羥甲基發生水解。催化劑與柔軟劑、熒光增白劑有良好的相容性。
酸性催化劑常用于含氮樹脂的整理。這類催化劑主要是有機酸、無機酸、金屬鹽,特別是鎂鹽、鋅鹽、銨鹽和氨基醇鹽等。其中常用的有氯化鎂、硝酸鋅、磷酸二氫銨、氯化銨、硫酸銨等。
無機酸和強的有機酸在高溫時能水解纖維素,故只適用于濕態交聯、含濕交聯等的生產工藝。
銨鹽多用于脲醛或氰醛樹脂整理。銨鹽催化劑的缺點是酸度會逐漸變強,穩定性不好,焙烘時釋放出氨和游離酸,如果洗滌不凈織物上帶有魚腥味。
金屬催化劑的優點是穩定性好,但要求焙烘溫度高和時間長。
用鋅鹽作催化劑時,要添加0.5～1g/L的醋酸,使工作液的pH值保持在5.5～6的范圍之內,以免Zn(OH) 2 析出。
金屬鹽催化劑的活性次序為:氟硼酸鋅>硝酸鋅>氯化鋅>氯化鎂。
由于樹脂整理工藝的發展需要,目前研究采用組合催化劑。組合催化劑以金屬鹽和有機酸混合,特別是羥基與烷氧基置換的羧基。如酒石酸和檸檬酸,或是含有鎂鹽及四氟硼酸混合物,如氯化鎂、氟硼酸鈉和檸檬酸三銨、堿式氯化鋁和磷酸等。實踐證明,采用組合催化劑可比單獨催化劑降低焙烘溫度和時間,以及提高彈性,即所謂快速樹脂整理。
催化劑的活性與樹脂的活性成反比關系,即活性低的樹脂要選用活性高的催化劑,反之亦然。
氨基樹脂的活性次序為:脲醛>三嗪酮>甲醚化脲醛>氨基甲酸酯>二羥基甲基乙烯脲。
三聚氰胺的羥甲基化合物的活性,隨醚化程度的不同而異。樹脂的鹽基性大小,對催化劑的關系也很大。如三嗪酮的活性中等,但由于含有叔胺基,有緩沖作用,所以需要較強的催化劑。
催化劑用量一般以樹脂固體量百分率計算。常用催化劑的用量如表7-1所示。
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