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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)。