在棉织物的加工处理过程中,抗皱整理是一种附加值和应用价值都很高的加工工序,其目的主要是为了提高棉织物的折皱回复性能和尺寸稳定性能。现阶段,市场中占主导地位的抗皱整理剂主要是N-羟甲基树脂类,这种整理剂在使用过程中以及整理到织物上后会释放一定的甲醛,因此会对工厂的工人和消费者的健康造成伤害。柠檬酸(CA)作为一种多元羧酸类的交联剂被认为是最具有潜力的棉织物抗皱整理剂,但经其整理后的棉织物黄变较为严重,而且交联效果相比于N-羟甲基类树脂低,因此阻碍了CA交联体系的工业化应用。木糖醇是一种安全无污染的多元醇,作为CA交联体系的扩链剂可以很好地解决柠檬酸抗皱整理后棉织物的黄变问题。本研究利用响应面法(RSM),对柠檬酸/木糖醇交联体系进行了系统性研究,并对工业化因素对该体系抗皱整理效果的影响进行了探究,随后依照所得出的理论规律和最优条件进行了生产性试验。以整理后棉织物的3个主要性能指标为响应值,整理工艺中5个最为重要的工艺条件为因子,深入探究了整个交联工艺,进而为柠檬酸/木糖醇交联体系的工业化提供理论依据。从RSM得知,焙烘温度是最为重要的影响因子,而木糖醇浓度需要通过与CA浓度或焙烘温度偶合才能对响应值产生作用。另外,通过RSM优化,得到了最优条件焙烘时间、焙烘温度、柠檬酸浓度、木糖醇浓度以及轧棍压力值分别为3 min,175°C,130 g/L,15 g/L以及3 kg/cm2。生产性试验结果表明,柠檬酸/木糖醇的抗皱整理效果达到标准要求的同时,黄变和强力脆损现象也在响应标准要求的范围内。通过性能-成本评估发现,柠檬酸/木糖醇交联体系的性价比明显高于其他类型的无甲醛交联剂。此外通过环境、健康和安全(EHS)分析,发现柠檬酸/木糖醇交联体系在生态、环保和可持续上明显优于二羟甲基二羟基环亚次乙基脲(DMDHEU)。综上所述,柠檬酸/木糖醇交联体系工业化具有很强可行性和可能性,对于取代目前占据主导地位的N-羟甲基类树脂有很大的潜力。CA抗皱整理后棉织物的黄变主要是由CA在高温焙烘过程中的降解反应所生成的不饱和多元羧酸造成,该降解过程较为复杂,单独考察CA的降解过程对整理后黄变现象的机理研究有较大的理论意义。本文通过高效液相色谱(HPLC)对不同降解时间对应的降解状态中的各多元羧酸进行了定性和定量分析,进而探究了次亚磷酸钠(SHP)对CA降解过程的影响。结果表明,SHP对柠檬酸的降解过程有促进作用,SHP不仅起到传统所认为的催化作用,而且还参与了反应,在整个降解过程中SHP的量都是随着降解时间的增大而逐渐降低。在本研究所选择的CA与SHP的摩尔比为4:1,2:1,1:1和1:2中,随着SHP量的增大,柠檬酸的降解速率反而随之降低,然而在降解时间为12min时,柠檬酸均被完全消耗。上述发现对于更进一步研究柠檬酸降解的动力学研究提供了一定的理论依据。