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shaoxing yuanmore electromechanical equipment co., ltd.
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本文選用的(de)抗靜(jing)電(dian)劑TF-480是聚酯(zhi)聚醚(mi)類聚合物(wu),分子(zi)(zi)結構(gou)中的(de)對苯二甲(jia)酸乙二醇鏈(lian)段與(yu)滌綸大(da)分子(zi)(zi)結構(gou)相似,在(zai)高(gao)溫下,可(ke)進入聚酯(zhi)的(de)微軟化纖維表面而與(yu)聚酯(zhi)大(da)分子(zi)(zi)產生共結晶,固著(zhu)在(zai)滌綸上獲得耐(nai)久(jiu)性:同時,其分子(zi)(zi)結構(gou)中含有聚醚(mi)鏈(lian)部分,具有吸濕性,可(ke)提高(gao)織(zhi)物(wu)的(de)含濕量,增加導電(dian)性,加快靜(jing)電(dian)荷的(de)逸(yi)散速度(du),賦予織(zhi)物(wu)一(yi)定的(de)抗靜(jing)電(dian)能(neng)力,同時使織(zhi)物(wu)具有易去污性能(neng)[11]。本文采用該整理(li)(li)劑對滌綸、錦綸織(zhi)物(wu)進行整理(li)(li),優化加工工藝,以(yi)提高(gao)織(zhi)物(wu)的(de)抗靜(jing)電(dian)性能(neng)。
1 實驗部分
1.1材料與儀器(qi)
染色春亞紡(滌綸)和(he)染色塔絲絨(rong)(錦綸)(吳江(jiang)盛虹印染公司提供),抗靜電(dian)劑(ji)TF-480,三(san)聚氰(qing)胺, MgCl2,純(chun)堿,洗衣粉(市(shi)售)。
氣(qi)壓式軋車(che),小定型(xing)烘干機,YG342織物感應式靜(jing)電測試儀,U測色(se)儀,家用洗衣機。
1.2 實驗工藝
1.2.1 工藝流程
一浸一軋(軋液(ye)率80%)→預烘(hong)(hong)(90~95℃×1min)→焙(bei)烘(hong)(hong)→皂洗(xi)→水洗(xi)→烘(hong)(hong)干→抗靜電織(zhi)物。
1.2.2 皂洗條件
洗衣粉2 g/L,純堿2 g/L,40℃,5 min,浴(yu)比 1:30,然后在清水中漂洗3次(ci)(ci)。為檢測(ce)整理織物(wu)抗(kang)靜電(dian)的耐久性,以(yi)上操作重復20次(ci)(ci),烘干后得到抗(kang)靜電(dian)織物(wu)。
1.2.3 織(zhi)物抗(kang)靜(jing)電性測試
溫(wen)度(20±2)℃,相對濕度(35±2)%,平(ping)衡3h,測試靜電(dian)電(dian)壓(ya)和半衰期(qi)。
1.2.4織物K/S值測試
采用D65光源和10°視場,測試織(zhi)物K/S值。
2結(jie)果與討論
2.1 未經抗靜(jing)電(dian)劑整(zheng)理織物(wu)的性能
未經(jing)抗靜(jing)(jing)電劑(ji)整理織物的靜(jing)(jing)電性(xing)能和K/S值測試結果見表1。
表1 未(wei)整理織(zhi)物的靜電(dian)性(xing)能和K/S值(zhi)
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,未經整理織(zhi)物(wu)的(de)靜電(dian)電(dian)壓和半衰期都很高,如直接(jie)服用會產生嚴(yan)重的(de)靜電(dian)現象。水洗后(hou)的(de)K/S值(zhi)低于(yu)水洗前的(de),主(zhu)要(yao)是因(yin)為(wei)織(zhi)物(wu)褪色(se)的(de)緣故。
2.2 抗靜(jing)電(dian)劑TF-480對(dui)織物(wu)抗靜(jing)電(dian)整(zheng)理
采用單因素法,用抗靜電劑TF-480分(fen)別對染(ran)色春亞紡(fang)和染(ran)色塔絲絨(rong)進行(xing)處(chu)理,測試其(qi)整(zheng)理效果,優化抗靜電劑質量濃度、焙烘(hong)溫(wen)度、處(chu)理時間和交(jiao)聯(lian)劑用量。
2.2.1抗(kang)靜電劑(ji)質量濃(nong)度對抗(kang)靜電性能的影響
采用5種不同質(zhi)量濃(nong)度(du)的(de)TF-480對織物進行(xing)處理,經浸軋和180℃×30s整(zheng)理后進行(xing)測試,結果見(jian)表(biao)2。
表2 抗靜電(dian)劑(ji)質量濃度對(dui)織物抗靜電(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(ke)知,用抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)TF-480處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)效果相(xiang)當明(ming)顯。當用質量(liang)濃度(du)為(wei)(wei)30~40g/L的(de)(de)(de)抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)處(chu)理(li)(li)(li)滌綸織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)后(hou),靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)(ya)和半衰(shuai)(shuai)期最低,故質量(liang)濃度(du)選(xuan)擇30g/L為(wei)(wei)宜(yi)。對(dui)(dui)整理(li)(li)(li)前后(hou)滌綸織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)K/S值進(jin)(jin)行(xing)比較發(fa)現(xian),不管水洗(xi)前后(hou),整理(li)(li)(li)后(hou)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)K/S值均增加。對(dui)(dui)錦綸織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)而言(yan),用質量(liang)濃度(du)為(wei)(wei)60g/L的(de)(de)(de)抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)其(qi)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)(ya)和半衰(shuai)(shuai)期最低,但考(kao)慮到成本問題,經30g/L抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)(ya)較低,經40g/L抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)半衰(shuai)(shuai)期較低,所以質量(liang)濃度(du)可(ke)選(xuan)擇30~40g/L。對(dui)(dui)整理(li)(li)(li)前后(hou)錦綸織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)K/S值進(jin)(jin)行(xing)比較發(fa)現(xian),不管水洗(xi)前后(hou),整理(li)(li)(li)后(hou)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)K/S值均降低,織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)表觀顏(yan)色深度(du)下降,這可(ke)能是因為(wei)(wei)抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)的(de)(de)(de)加入影響(xiang)了(le)染料的(de)(de)(de)發(fa)色。
2.2.2 焙烘(hong)溫度對織(zhi)物(wu)抗靜電性能的影(ying)響
根據2.2.1測(ce)試情(qing)況,選擇抗靜(jing)電(dian)劑(ji)質量濃度為(wei)(wei)30g/L,焙烘(hong)時間(jian)為(wei)(wei)30s。測(ce)試焙烘(hong)溫(wen)度對抗靜(jing)電(dian)為(wei)(wei)30g/L,焙烘(hong)時間(jian)為(wei)(wei)30s,測(ce)試焙烘(hong)溫(wen)度對抗靜(jing)電(dian)性(xing)能的(de)影(ying)響,結果見表3。
由表(biao)3可(ke)知,滌綸織(zhi)物(wu)經150~190 ℃焙(bei)烘后,靜(jing)(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)峰(feng)值和半衰(shuai)期均很小,考慮到焙(bei)烘溫(wen)度(du)(du)是影(ying)響整(zheng)理效果的(de)一個(ge)重要因(yin)素(su),溫(wen)度(du)(du)過低(di),反應速(su)率低(di),交聯反應不完全,溫(wen)度(du)(du)過高,手(shou)感變差,織(zhi)物(wu)易受損,因(yin)此,焙(bei)烘溫(wen)度(du)(du)選擇160~170℃為宜。就錦(jin)綸織(zhi)物(wu)而言,經180℃爐烘的(de)織(zhi)物(wu),其靜(jing)(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)最(zui)低(di),半衰(shuai)期也較(jiao)低(di),考慮到150~190℃圍內半衰(shuai)期變化不大,所以焙(bei)烘溫(wen)度(du)(du)以180℃為宜。
表(biao)3 焙烘溫度對織物抗靜電性能(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 | |||||
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焙烘時間對(dui)織物抗靜(jing)電(dian)性能的影(ying)響
根據2.2.1、2.2.2小節的(de)測(ce)試情況,選(xuan)擇質量(liang)濃度(du)(du)為30g/L的(de)抗靜電劑,滌綸織(zhi)物(wu)焙烘(hong)溫度(du)(du)選(xuan)擇 170℃,錦(jin)綸織(zhi)物(wu)焙烘(hong)溫度(du)(du)選(xuan)擇180℃,測(ce)試不同焙烘(hong)時間(jian)對(dui)織(zhi)物(wu)抗靜電性能的(de)影響,實驗結果(guo)見(jian)表4。
表4 焙烘時間對(dui)織物抗(kang)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(you)表4可(ke)知,焙(bei)烘(hong)時(shi)間對滌綸織物(wu)靜(jing)電電壓(ya)(ya)和(he)半衰(shuai)期影響不大(da)。考慮到焙(bei)烘(hong)時(shi)間過(guo)短,可(ke)能(neng)造成反應不完全;時(shi)間過(guo)長,手(shou)感變粗糙,綜合各因素選(xuan)擇30s為(wei)宜。就(jiu)錦綸織物(wu)而言,當(dang)焙(bei)烘(hong)時(shi)間為(wei)40s時(shi),靜(jing)電電壓(ya)(ya)和(he)半衰(shuai)期最低,所以(yi)焙(bei)烘(hong)時(shi)間以(yi)40s為(wei)宜。
通過對抗靜(jing)電劑濃(nong)度(du)、焙烘(hong)溫度(du)和(he)時間的(de)單因素實驗,得到(dao)整(zheng)理(li)滌綸(lun)織物較合適的(de)工藝:整(zheng)理(li)劑質量濃(nong)度(du)為30g/L,170℃×30s;整(zheng)理(li)錦綸(lun)織物較合適的(de)工藝:整(zheng)理(li)劑質量濃(nong)度(du)為30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交聯劑(ji)質(zhi)量濃度對(dui)織(zhi)物抗靜(jing)電性能的(de)影響(xiang)
以三聚(ju)氰胺為交聯(lian)劑(ji)、MgCl2為催(cui)化劑(ji),測試其對織(zhi)物抗靜(jing)電性能的影響(xiang),實驗條件為:抗靜(jing)電劑(ji)質量濃度30g/L,滌綸織(zhi)物170℃×30s,錦綸織(zhi)物 180℃×30 s,結果(guo)見(jian)表5。
表5 交聯劑質量濃度(du)對織物抗靜電性(xing)能的影(ying)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5可(ke)知(zhi),對(dui)滌綸織(zhi)物來(lai)說,加(jia)入交(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)對(dui)降低(di)靜電(dian)電(dian)壓(ya)峰值和(he)半(ban)(ban)衰(shuai)期作用不大,因(yin)此,整(zheng)理(li)滌綸織(zhi)物時(shi)可(ke)不用交(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)。原因(yin)可(ke)能是(shi)抗靜電(dian)劑(ji)(ji)(ji)TF-480能與滌綸分(fen)子結合,交(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)的(de)加(jia)入不起作用。而對(dui)錦綸織(zhi)物而言,當交(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)質量濃度(du)為(wei)6sL時(shi),能降低(di)靜電(dian)電(dian)壓(ya)峰值和(he)半(ban)(ban)衰(shuai)期,抗靜電(dian)性最好,這可(ke)能是(shi)因(yin)為(wei)抗靜電(dian)劑(ji)(ji)(ji)TF-480通過交(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)與錦綸發生結合,提(ti)高了抗靜電(dian)劑(ji)(ji)(ji)在錦綸上的(de)牢(lao)度(du),從而可(ke)增加(jia)其耐久性。
3 結(jie)論
1)抗(kang)靜電(dian)劑(ji)TF-480對滌綸(lun)和(he)錦綸(lun)織物(wu)均有較(jiao)好(hao)的抗(kang)靜電(dian)效果(guo),且耐久(jiu)性良好(hao)。滌綸(lun)織物(wu)的整理(li)工藝:整理(li)劑(ji)質(zhi)量濃(nong)度(du)為30g/L,170℃×30s;錦綸(lun)織物(wu)的整理(li)工藝:整理(li)劑(ji)質(zhi)量濃(nong)度(du)為30~40g/L,交聯劑(ji)質(zhi)量濃(nong)度(du)為6 g/L,180℃×40s。
2)從分(fen)子(zi)(zi)結構分(fen)析,由于抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)TF-480和(he)滌(di)綸分(fen)子(zi)(zi)的結構相似,故該抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)能與(yu)滌(di)綸分(fen)子(zi)(zi)較好結合(he),在整理(li)中可不(bu)(bu)加交聯劑(ji):而(er)錦綸為(wei)聚酰胺高(gao)(gao)分(fen)子(zi)(zi)化合(he)物,與(yu)抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)TF-480結構有差異,抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)與(yu)錦綸纖維的結合(he)力不(bu)(bu)強,為(wei)增加抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)牢度,提(ti)高(gao)(gao)抗(kang)靜(jing)電(dian)的耐久性,可加入交聯劑(ji)三聚氰胺,并(bing)以MgCl2為(wei)催化劑(ji)。