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抗靜電劑對滌綸和錦綸織物的抗靜電效果

時間:19-04-03 05:36

本文選用(yong)的(de)(de)(de)抗(kang)靜(jing)電(dian)劑TF-480是(shi)聚酯聚醚(mi)類聚合物(wu)(wu),分子(zi)結構中(zhong)的(de)(de)(de)對苯二甲(jia)酸乙二醇鏈段與(yu)滌綸(lun)(lun)(lun)大分子(zi)結構相(xiang)似(si),在高(gao)溫下,可(ke)進入聚酯的(de)(de)(de)微軟化纖維(wei)表面而與(yu)聚酯大分子(zi)產生(sheng)共(gong)結晶,固(gu)著在滌綸(lun)(lun)(lun)上獲(huo)得耐久(jiu)性(xing):同(tong)時(shi),其分子(zi)結構中(zhong)含有聚醚(mi)鏈部分,具(ju)有吸(xi)濕(shi)性(xing),可(ke)提(ti)高(gao)織物(wu)(wu)的(de)(de)(de)含濕(shi)量,增(zeng)加導電(dian)性(xing),加快靜(jing)電(dian)荷的(de)(de)(de)逸散(san)速(su)度,賦予(yu)織物(wu)(wu)一定(ding)的(de)(de)(de)抗(kang)靜(jing)電(dian)能力,同(tong)時(shi)使織物(wu)(wu)具(ju)有易去(qu)污性(xing)能[11]。本文采用(yong)該整(zheng)理劑對滌綸(lun)(lun)(lun)、錦綸(lun)(lun)(lun)織物(wu)(wu)進行整(zheng)理,優化加工工藝,以提(ti)高(gao)織物(wu)(wu)的(de)(de)(de)抗(kang)靜(jing)電(dian)性(xing)能。

1 實驗部分

1.1材料(liao)與(yu)儀器

染(ran)(ran)色春亞紡(滌(di)綸(lun))和染(ran)(ran)色塔絲(si)絨(rong)(錦綸(lun))(吳(wu)江盛(sheng)虹(hong)印染(ran)(ran)公司提供),抗(kang)靜電劑TF-480,三聚氰胺, MgCl2,純堿,洗衣粉(fen)(市售)。

氣壓式軋車小定型烘干機YG342織物感應式靜電測試儀,U測色儀,家用洗衣機。

1.2 實驗(yan)工藝

1.2.1 工(gong)藝流(liu)程

一浸一軋(ya)(軋(ya)液率80%)→預烘(90~95℃×1min)→焙烘→皂洗→水(shui)洗→烘干→抗靜電(dian)織物。

1.2.2 皂(zao)洗條件

洗衣粉2 g/L,純堿2 g/L,40℃,5 min,浴比 1:30,然后(hou)(hou)在清水中漂洗3次(ci)。為檢測整理織物抗(kang)靜電(dian)的耐久(jiu)性(xing),以上操作(zuo)重復20次(ci),烘干后(hou)(hou)得到抗(kang)靜電(dian)織物。

1.2.3 織(zhi)物抗靜電性測試

溫度(du)(du)(20±2)℃,相對濕度(du)(du)(35±2)%,平衡3h,測試靜電電壓和半衰(shuai)期。

1.2.4織物K/S值測試

采用D65光源和10°視場,測(ce)試(shi)織(zhi)物K/S值(zhi)。

2結果與討論(lun)

2.1 未經抗靜電劑整理織物的性能(neng)

未經抗(kang)靜電劑整(zheng)理織物的靜電性能和K/S值測(ce)試結果(guo)見(jian)表(biao)1。

表1 未整理(li)織(zhi)物的靜(jing)電性能和(he)K/S值

整理織物 靜電電壓峰值/V 半衰期/s K/S值
洗前 洗后
染色春亞紡 染色塔絲絨 883
1221
8.3
24.0
4.8910
4.9001
3.4949
3.6199

由表1可知(zhi),未經(jing)整(zheng)理織物的(de)(de)(de)靜電(dian)電(dian)壓和(he)半(ban)衰期都很高(gao),如(ru)直接服(fu)用會產(chan)生(sheng)嚴重的(de)(de)(de)靜電(dian)現象。水洗(xi)后(hou)的(de)(de)(de)K/S值低于水洗(xi)前(qian)的(de)(de)(de),主要是因為(wei)織物褪色的(de)(de)(de)緣故。

2.2 抗靜(jing)電(dian)劑TF-480對(dui)織(zhi)物(wu)抗靜(jing)電(dian)整理

采用單因素法,用抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)TF-480分別對染色(se)春亞紡(fang)和(he)染色(se)塔絲絨進行處(chu)理,測試其整理效果,優化抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)質量(liang)濃(nong)度、焙烘溫度、處(chu)理時間和(he)交聯劑(ji)用量(liang)。

2.2.1抗(kang)靜電(dian)劑質量濃度對抗(kang)靜電(dian)性能的影響

采用5種不同質量濃度的TF-480對織物進行處理,經浸軋(ya)和180℃×30s整(zheng)理后進行測試,結果(guo)見(jian)表2。

表2 抗靜電(dian)劑質量濃(nong)度對(dui)織物(wu)抗靜電(dian)性能的影響

質量濃度
/(g·L-1)
染色春亞紡 染色塔絲絨
靜電電壓峰值/V 半衰期/ s K/S值 靜電電壓 峰值/V 半衰期/ s K/S值
洗前 洗后 洗前 洗后
20
30
40
50
60
4
3
3
3
3
0.09
0.08
0.08
0.09
0.09
5.0770
5.2357
5.2056
5.3247
5.3911
5.0377
5.1245
5.0728
5.1050
5.0505
695
618
659
634
616
1.95
2.00
1.01
1.08
0.99
3.4953
3.4910
3.4722
3.5633
3.5361
3.4789
3.4004
3.4619
3.5503
3.5273

由表2可知,用(yong)(yong)抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)TF-480處理(li)(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)效果相(xiang)當(dang)明顯。當(dang)用(yong)(yong)質(zhi)量濃度(du)為(wei)30~40g/L的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)處理(li)(li)滌(di)綸(lun)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)后(hou)(hou)(hou),靜(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓和半(ban)衰(shuai)(shuai)期最低,故質(zhi)量濃度(du)選(xuan)擇(ze)30g/L為(wei)宜。對整理(li)(li)前(qian)后(hou)(hou)(hou)滌(di)綸(lun)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)K/S值進行比較發現,不管(guan)水洗(xi)前(qian)后(hou)(hou)(hou),整理(li)(li)后(hou)(hou)(hou)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)K/S值均增加。對錦(jin)綸(lun)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)而(er)言,用(yong)(yong)質(zhi)量濃度(du)為(wei)60g/L的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)處理(li)(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)其靜(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓和半(ban)衰(shuai)(shuai)期最低,但考(kao)慮到成(cheng)本(ben)問題,經(jing)(jing)30g/L抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)處理(li)(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)靜(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓較低,經(jing)(jing)40g/L抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)處理(li)(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)半(ban)衰(shuai)(shuai)期較低,所以質(zhi)量濃度(du)可選(xuan)擇(ze)30~40g/L。對整理(li)(li)前(qian)后(hou)(hou)(hou)錦(jin)綸(lun)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)K/S值進行比較發現,不管(guan)水洗(xi)前(qian)后(hou)(hou)(hou),整理(li)(li)后(hou)(hou)(hou)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)K/S值均降低,織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)表觀(guan)顏(yan)色深度(du)下降,這(zhe)可能是(shi)因(yin)為(wei)抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)的(de)(de)(de)加入影響了染料(liao)的(de)(de)(de)發色。

2.2.2 焙烘溫(wen)度對織(zhi)物抗靜電性(xing)能的影(ying)響(xiang)

根據2.2.1測試情況,選擇(ze)抗(kang)靜電劑質量濃度為(wei)30g/L,焙烘(hong)時(shi)間(jian)為(wei)30s。測試焙烘(hong)溫(wen)度對(dui)抗(kang)靜電為(wei)30g/L,焙烘(hong)時(shi)間(jian)為(wei)30s,測試焙烘(hong)溫(wen)度對(dui)抗(kang)靜電性能(neng)的(de)影響(xiang),結果(guo)見表(biao)3。

由(you)表3可(ke)知,滌(di)綸(lun)織(zhi)物經(jing)150~190 ℃焙(bei)(bei)烘后,靜電(dian)電(dian)壓峰值和半衰期(qi)(qi)均很小,考慮到焙(bei)(bei)烘溫度(du)是影響整理效果(guo)的一個重要(yao)因素,溫度(du)過低(di)(di),反應速率(lv)低(di)(di),交聯反應不完(wan)全,溫度(du)過高,手感變差,織(zhi)物易(yi)受損,因此,焙(bei)(bei)烘溫度(du)選擇160~170℃為宜。就錦(jin)綸(lun)織(zhi)物而(er)言,經(jing)180℃爐烘的織(zhi)物,其靜電(dian)電(dian)壓最低(di)(di),半衰期(qi)(qi)也較低(di)(di),考慮到150~190℃圍內半衰期(qi)(qi)變化不大,所以焙(bei)(bei)烘溫度(du)以180℃為宜。

表3 焙(bei)烘溫度對織物抗靜電(dian)性(xing)能的影響

質量濃度/(g·L-1) 染色春亞紡 染色塔絲絨
靜電電壓峰值/V 半衰期/ s K/S值 靜電電壓 峰值/V 半衰期/ s K/S值
洗前 洗后 洗前 洗后
150 160 170 180 190 3 3 3 3 3 0.08
0.10
0.08
0.10
0.10
5.1553
5.2658
5.2502
5.4003
5.0752
4.9886
5.0748
4.9737
5.1172
5.0543
851
753
870
776
942
1.67
1.71
1.71
1.71
1.73
3.4715
3.4704
3.5243
3.5130
3.5627
3.4082
3.4864
3.5244
3.5006
3.5627

2.2.3焙烘時間(jian)對織(zhi)物抗靜電性能的影響(xiang)

根據2.2.1、2.2.2小節的(de)測試情況,選(xuan)擇質量濃度為30g/L的(de)抗(kang)靜電(dian)劑(ji),滌綸織物(wu)焙(bei)烘(hong)溫(wen)度選(xuan)擇 170℃,錦綸織物(wu)焙(bei)烘(hong)溫(wen)度選(xuan)擇180℃,測試不同焙(bei)烘(hong)時間對(dui)織物(wu)抗(kang)靜電(dian)性能的(de)影響,實驗結(jie)果見表4。

表4 焙烘時間(jian)對(dui)織物抗靜電性能的影響

質量濃度
/(g·L-1)
染色春亞紡 染色塔絲絨
靜電電壓峰值/V 半衰期/ s K/S值 靜電電壓 峰值/V 半衰期/ s K/S值
洗前 洗后 洗前 洗后
20
30
40
50
60
3
3
3
3
3
0.08
0.07
0.07
0.07
0.07
5.1168
5.3676
5.2316
5.1417
5.2323
4.8970
5.1033
5.0300
4.9570
5.0673
839
813
768
861
787
1.98
2.01
1.88
1.99
1.97
3.5002
3.5636
3.5137
3.5245
3.5751
3.5000
3.5136
3.5025
3.5189
3.5092

由表4可知,焙烘(hong)(hong)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)對滌綸(lun)織物靜電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)和半(ban)衰(shuai)期影(ying)響不(bu)大。考慮到焙烘(hong)(hong)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)過短(duan),可能造(zao)成(cheng)反應不(bu)完全(quan);時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)過長,手感變粗糙,綜合各(ge)因素選擇(ze)30s為宜。就錦綸(lun)織物而言,當焙烘(hong)(hong)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)為40s時(shi)(shi)(shi)(shi),靜電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)和半(ban)衰(shuai)期最低,所(suo)以焙烘(hong)(hong)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)(jian)以40s為宜。

通過對(dui)抗靜電劑(ji)濃度(du)、焙烘溫度(du)和時間的單因素實驗,得到整理滌綸織物較合適的工(gong)(gong)藝:整理劑(ji)質(zhi)量濃度(du)為30g/L,170℃×30s;整理錦綸織物較合適的工(gong)(gong)藝:整理劑(ji)質(zhi)量濃度(du)為30~40g/L,180℃×40s。

2.2.4 交聯劑質量濃度對織物抗靜電性能的(de)影(ying)響

以(yi)三聚氰胺為交聯劑(ji)(ji)、MgCl2為催化劑(ji)(ji),測試其對(dui)織(zhi)物抗靜電性能(neng)的影響(xiang),實(shi)驗條件為:抗靜電劑(ji)(ji)質量濃(nong)度30g/L,滌(di)綸織(zhi)物170℃×30s,錦綸織(zhi)物 180℃×30 s,結果(guo)見(jian)表5。

表5 交聯劑質(zhi)量濃度對織物抗靜電性(xing)能(neng)的影響

質量濃度
/(g·L-1)
染色春亞紡 染色塔絲絨
靜電電壓峰值/V 半衰期/ s K/S值 靜電電壓 峰值/V 半衰期/ s K/S值
洗前 洗后 洗前 洗后
2
4
6
8
10
3
3
3
3
3
0.05
0.09
0.10
0.09
0.08
5.3489
5.3746
5.4368
5.4247
5.5048
5.0763
5.1298
5.1291
5.1354
4.9997
918
826
676
754
789
1.68
1.88
1.00
1.11
1.20
3.5779
3.5836
3.6281
3.6293
3.5269
3.5625
3.5307
3.5228
3.5587
3.5053

由表(biao)5可知,對(dui)滌(di)綸(lun)(lun)織(zhi)物(wu)來說,加(jia)入(ru)交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)(ji)對(dui)降(jiang)低靜(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)(ya)峰值(zhi)和半衰(shuai)期作(zuo)用不(bu)大,因此(ci),整理(li)滌(di)綸(lun)(lun)織(zhi)物(wu)時(shi)可不(bu)用交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)(ji)。原因可能(neng)是抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)(ji)(ji)TF-480能(neng)與滌(di)綸(lun)(lun)分(fen)子結合(he),交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)(ji)的(de)加(jia)入(ru)不(bu)起作(zuo)用。而(er)對(dui)錦(jin)綸(lun)(lun)織(zhi)物(wu)而(er)言,當交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)(ji)質(zhi)量(liang)濃度為(wei)6sL時(shi),能(neng)降(jiang)低靜(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)(ya)峰值(zhi)和半衰(shuai)期,抗(kang)靜(jing)電(dian)性(xing)最(zui)好(hao),這可能(neng)是因為(wei)抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)(ji)(ji)TF-480通過交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)(ji)與錦(jin)綸(lun)(lun)發生結合(he),提高了(le)抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)(ji)(ji)在錦(jin)綸(lun)(lun)上的(de)牢(lao)度,從而(er)可增(zeng)加(jia)其耐久性(xing)。

3 結論

1)抗靜電劑(ji)(ji)TF-480對滌綸(lun)和錦綸(lun)織物均有較好的抗靜電效(xiao)果(guo),且耐久性良好。滌綸(lun)織物的整(zheng)(zheng)理(li)(li)工藝(yi):整(zheng)(zheng)理(li)(li)劑(ji)(ji)質量濃(nong)(nong)度(du)為(wei)30g/L,170℃×30s;錦綸(lun)織物的整(zheng)(zheng)理(li)(li)工藝(yi):整(zheng)(zheng)理(li)(li)劑(ji)(ji)質量濃(nong)(nong)度(du)為(wei)30~40g/L,交(jiao)聯劑(ji)(ji)質量濃(nong)(nong)度(du)為(wei)6 g/L,180℃×40s。

2)從分子(zi)(zi)(zi)結構分析,由于抗(kang)靜電(dian)劑(ji)(ji)TF-480和滌(di)綸(lun)分子(zi)(zi)(zi)的(de)結構相似,故(gu)該抗(kang)靜電(dian)劑(ji)(ji)能(neng)與滌(di)綸(lun)分子(zi)(zi)(zi)較(jiao)好結合(he)(he),在整理中可不加(jia)交聯(lian)劑(ji)(ji):而錦(jin)(jin)綸(lun)為聚酰胺(an)高(gao)(gao)分子(zi)(zi)(zi)化(hua)(hua)合(he)(he)物,與抗(kang)靜電(dian)劑(ji)(ji)TF-480結構有差異,抗(kang)靜電(dian)劑(ji)(ji)與錦(jin)(jin)綸(lun)纖維的(de)結合(he)(he)力(li)不強(qiang),為增加(jia)抗(kang)靜電(dian)劑(ji)(ji)牢度,提(ti)高(gao)(gao)抗(kang)靜電(dian)的(de)耐(nai)久性,可加(jia)入交聯(lian)劑(ji)(ji)三(san)聚氰胺(an),并以MgCl2為催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)。

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