目前传统棉织物免烫整理多采用酰胺和甲醛的初缩体,如醚化2D树脂。用该工艺整理的织物,虽然能获得较高的免烫等级,但是存在甲醛释放问题,会对人体造成刺激,甚至诱发癌症。随着各国对纺织品甲醛释放量的限制越来越严格,以及对于免烫织物需求量的剧增,无甲醛整理剂替代有甲醛整理剂成为免烫整理发展的必然趋势。多元羧酸如丁烷四羧酸(BTCA)作为一类无甲醛整理剂,具有绿色环保的特点,是一类最有希望替代醚化2D树脂的无甲醛整理剂。但存在催化效率低、免烫效果欠佳、价格贵等缺点,至今未能在市场推广。随着我国化学合成工业的发展,国内已有企业生产BTCA,因此价格已经不再是其工业化应用的障碍。这一有利条件使我们可以重新开发以BTCA为基础的无甲醛免烫整理技术。本课题作为国家科技支撑计划资助项目的部分研究内容,旨在研发多元羧酸丁烷四羧酸(BTCA)与其配套的催化剂次亚磷酸钠(Sm)用于棉织物无甲醛整理的大生产工艺,同时采用现代分析测试手段,从催化成酐成酯机理的探讨出发,对生产工艺的制定进行科学指导。并将制定的工艺用于生产实验,在工业界技术专家的指导配合下,采用合理的生产工艺流程,最终获得了市场满意的无甲醛免烫效果。首先,本文在实验室先对纯棉府绸进行免烫整理工艺参数进行初步筛选,通过改变BTCA浓度、催化剂SHP浓度、焙烘温度、焙烘时间,考察这四个因素对织物免烫折皱回复角、经纬向撕破强力的影响,然后采用正交实验设计的方法,优化纯棉织物免烫整理工艺参数,确定了各因素对免烫整理效果影响次序,结果显示,焙烘温度、焙烘时间影响最大。同时选取7种无磷催化剂与有磷催化剂SHP比较,从工艺整理结果和红外测试分析结果发现SHP效果最好,而HD-SP和HD-QP也有较好的催化效果。其次,本文对免烫机理进行探讨。BTCA在SHP催化下,加热脱水先形成六元环酐中间体,再与纤维素上羟基反应形成酯键交联达到防皱免烫性能。本文对BTCA和SHP粉末的成酐情况、以及BTCA和SHP处理织物后BTCA的成酐和与纤维素的成酯情况进行量化分析,用于指导生产工艺参数的最终制定。本文通过热重和差示量热扫描法以及傅里叶红外光谱仪的测试分析对BTCA/SHP体系免烫整理机理进行探究,并筛选出合适的焙烘温度。对摩尔比为0.5的BTCA/SHP混合粉末脱水成酐过程进行研究,结果显示,160℃时酸酐转化率最大；对经相同摩尔比BTCA/SHP整理烘干后织物的热性能进行分析,结果显示,170℃时酸酐转化率最大,但与160℃的结果相差不大。综合考虑,为后续产业化应用选定了合适的焙烘温度为160℃,焙烘时间为3min。最后,本文比较详细地探索了BTCA/SHP体系替代2D树脂用于免烫整理产业化应用的可能性。在焙烘工艺确定的情况下,加入强力保护剂HD-108,对四种不同类型的全棉织物(府绸、液氨仿绸、平纹、斜纹)进行免烫整理并测试免烫效果,确定了催化剂的摩尔数应取为BTCA摩尔数的0.5倍,得到的较合理工艺处方为：整理剂BTCA浓度为70g/L,催化剂SHP浓度为16g/L,强力保护剂HD-108浓度为20g/L,不需调节体系pH值。并由免烫整理测试结果筛选出平纹和斜纹布用于大生产放样。实验室试验证明,以BTCA浓度70g/L、SHP浓度16g/L对棉的平纹、斜纹织物进行处理,其免烫效果明显。以此为基础进行了工业化生产实验,实验发现,工厂的实际情况和实验室制定工艺之间有差异,工厂轧棍的带液率在50%左右,因此增加BTCA浓度至120g/L、SHP浓度至27g/L进行大生产放样,并增加水洗、定型、预缩工序。结果表明,在撕破强力符合ASTM D2262标准的前提下,棉织物的DP等级达到3.0,手感柔软,无甲醛释放。同时发现,撕破强力保留率还有下降空间,因此DP等级有望进一步提高。