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本文選用的抗靜(jing)電劑(ji)TF-480是聚(ju)(ju)(ju)酯(zhi)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)類聚(ju)(ju)(ju)合物,分子(zi)結(jie)構中(zhong)的對苯(ben)二甲酸乙(yi)二醇(chun)鏈段(duan)與(yu)滌綸(lun)(lun)大分子(zi)結(jie)構相似,在高溫下,可(ke)進入聚(ju)(ju)(ju)酯(zhi)的微(wei)軟化纖(xian)維(wei)表面而與(yu)聚(ju)(ju)(ju)酯(zhi)大分子(zi)產生共結(jie)晶,固著在滌綸(lun)(lun)上獲(huo)得耐久性(xing):同(tong)時(shi),其(qi)分子(zi)結(jie)構中(zhong)含有(you)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)鏈部(bu)分,具(ju)有(you)吸濕性(xing),可(ke)提(ti)高織物的含濕量,增(zeng)加導電性(xing),加快(kuai)靜(jing)電荷的逸散速度,賦予織物一定的抗靜(jing)電能(neng)(neng)力,同(tong)時(shi)使織物具(ju)有(you)易去(qu)污性(xing)能(neng)(neng)[11]。本文采(cai)用該整理劑(ji)對滌綸(lun)(lun)、錦綸(lun)(lun)織物進行整理,優化加工工藝,以提(ti)高織物的抗靜(jing)電性(xing)能(neng)(neng)。
1 實驗部分
1.1材料與儀器
染(ran)色春亞紡(滌綸)和(he)染(ran)色塔絲絨(錦綸)(吳江(jiang)盛(sheng)虹印染(ran)公司提供),抗(kang)靜電劑TF-480,三聚(ju)氰胺, MgCl2,純(chun)堿(jian),洗衣粉(市(shi)售(shou))。
氣壓式軋車,小定型(xing)烘(hong)干機(ji),YG342織物感(gan)應式靜(jing)電測試儀,U測色(se)儀,家用洗(xi)衣機(ji)。
1.2 實驗工藝
1.2.1 工(gong)藝流程
一(yi)浸一(yi)軋(軋液率80%)→預烘(90~95℃×1min)→焙烘→皂洗(xi)→水(shui)洗(xi)→烘干→抗(kang)靜(jing)電織物。
1.2.2 皂洗條件
洗衣粉(fen)2 g/L,純堿(jian)2 g/L,40℃,5 min,浴比 1:30,然后(hou)在清水中漂(piao)洗3次(ci)。為檢(jian)測整理織(zhi)物(wu)抗(kang)靜電的耐久性(xing),以上操作重復20次(ci),烘干后(hou)得(de)到抗(kang)靜電織(zhi)物(wu)。
1.2.3 織物(wu)抗靜(jing)電性測試
溫(wen)度(20±2)℃,相(xiang)對(dui)濕度(35±2)%,平衡(heng)3h,測試靜電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓和半衰期。
1.2.4織物K/S值測試
采用D65光源和10°視場(chang),測試(shi)織物(wu)K/S值。
2結果與討論
2.1 未經抗靜電(dian)劑(ji)整(zheng)理(li)織(zhi)物的性(xing)能
未經抗靜電(dian)劑(ji)整理織物的靜電(dian)性(xing)能和K/S值測試結果見表1。
表(biao)1 未(wei)整理織物的靜電性能和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,未經整理織物的(de)(de)靜電電壓和半衰期都很高(gao),如直接服(fu)用會產生嚴(yan)重的(de)(de)靜電現象。水洗(xi)后的(de)(de)K/S值低于水洗(xi)前的(de)(de),主(zhu)要是因為織物褪色的(de)(de)緣(yuan)故。
2.2 抗靜電(dian)劑TF-480對織物(wu)抗靜電(dian)整理
采(cai)用(yong)單因素(su)法,用(yong)抗靜電(dian)劑TF-480分別對染色春(chun)亞紡和染色塔絲絨進(jin)行處(chu)理,測試其整理效果(guo),優(you)化抗靜電(dian)劑質量(liang)濃度、焙烘溫度、處(chu)理時間(jian)和交聯劑用(yong)量(liang)。
2.2.1抗靜(jing)電劑質量濃度對抗靜(jing)電性(xing)能的影響
采用5種不同質量濃(nong)度的(de)TF-480對織物進(jin)行處理(li),經(jing)浸軋和180℃×30s整理(li)后進(jin)行測試,結果見(jian)表2。
表2 抗靜(jing)電(dian)(dian)劑質量濃度對織(zhi)物抗靜(jing)電(dian)(dian)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 | |||||
| 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(zhi),用抗靜電(dian)(dian)劑(ji)(ji)TF-480處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)抗靜電(dian)(dian)效(xiao)果相當明顯(xian)。當用質(zhi)(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度為(wei)(wei)(wei)30~40g/L的(de)(de)抗靜電(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)(li)滌綸織(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)后(hou)(hou)(hou),靜電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)和半(ban)(ban)衰(shuai)期最低(di),故質(zhi)(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度選擇(ze)30g/L為(wei)(wei)(wei)宜。對整(zheng)理(li)(li)(li)前后(hou)(hou)(hou)滌綸織(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)K/S值(zhi)進(jin)行(xing)(xing)比(bi)較(jiao)(jiao)發現,不管水洗(xi)前后(hou)(hou)(hou),整(zheng)理(li)(li)(li)后(hou)(hou)(hou)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)K/S值(zhi)均(jun)增加(jia)。對錦(jin)綸織(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)而言,用質(zhi)(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度為(wei)(wei)(wei)60g/L的(de)(de)抗靜電(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)其靜電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)和半(ban)(ban)衰(shuai)期最低(di),但考慮到成本問(wen)題,經(jing)30g/L抗靜電(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)靜電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)較(jiao)(jiao)低(di),經(jing)40g/L抗靜電(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)半(ban)(ban)衰(shuai)期較(jiao)(jiao)低(di),所以質(zhi)(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度可(ke)選擇(ze)30~40g/L。對整(zheng)理(li)(li)(li)前后(hou)(hou)(hou)錦(jin)綸織(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)K/S值(zhi)進(jin)行(xing)(xing)比(bi)較(jiao)(jiao)發現,不管水洗(xi)前后(hou)(hou)(hou),整(zheng)理(li)(li)(li)后(hou)(hou)(hou)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)K/S值(zhi)均(jun)降(jiang)低(di),織(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)表觀顏色深度下降(jiang),這可(ke)能是因(yin)為(wei)(wei)(wei)抗靜電(dian)(dian)劑(ji)(ji)的(de)(de)加(jia)入影響了染料的(de)(de)發色。
2.2.2 焙(bei)烘溫度對織(zhi)物抗靜電(dian)性能的(de)影響
根據2.2.1測(ce)(ce)試(shi)情況,選(xuan)擇(ze)抗靜電(dian)劑質(zhi)量濃度為30g/L,焙(bei)烘(hong)時(shi)間為30s。測(ce)(ce)試(shi)焙(bei)烘(hong)溫(wen)度對(dui)(dui)抗靜電(dian)為30g/L,焙(bei)烘(hong)時(shi)間為30s,測(ce)(ce)試(shi)焙(bei)烘(hong)溫(wen)度對(dui)(dui)抗靜電(dian)性能的影響,結果見表3。
由表3可(ke)知(zhi),滌綸(lun)織(zhi)物(wu)經150~190 ℃焙烘(hong)(hong)后,靜(jing)電電壓(ya)峰(feng)值和(he)半衰(shuai)期(qi)(qi)均很小,考慮到(dao)焙烘(hong)(hong)溫(wen)(wen)度(du)是影響(xiang)整理效果(guo)的一(yi)個重要因(yin)(yin)素,溫(wen)(wen)度(du)過低(di),反應速率低(di),交聯(lian)反應不(bu)完全,溫(wen)(wen)度(du)過高(gao),手感變(bian)差,織(zhi)物(wu)易(yi)受損,因(yin)(yin)此,焙烘(hong)(hong)溫(wen)(wen)度(du)選擇160~170℃為宜(yi)。就錦(jin)綸(lun)織(zhi)物(wu)而言,經180℃爐烘(hong)(hong)的織(zhi)物(wu),其靜(jing)電電壓(ya)最低(di),半衰(shuai)期(qi)(qi)也較低(di),考慮到(dao)150~190℃圍內(nei)半衰(shuai)期(qi)(qi)變(bian)化不(bu)大(da),所(suo)以焙烘(hong)(hong)溫(wen)(wen)度(du)以180℃為宜(yi)。
表3 焙烘溫度對織物抗靜電性(xing)能(neng)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 | |||||
| 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焙烘時間對織物(wu)抗靜電(dian)性(xing)能(neng)的影響(xiang)
根據(ju)2.2.1、2.2.2小節的(de)測試(shi)情況,選(xuan)擇(ze)質量(liang)濃度(du)為30g/L的(de)抗靜(jing)電(dian)劑(ji),滌綸織物(wu)焙(bei)(bei)烘(hong)(hong)溫(wen)度(du)選(xuan)擇(ze) 170℃,錦(jin)綸織物(wu)焙(bei)(bei)烘(hong)(hong)溫(wen)度(du)選(xuan)擇(ze)180℃,測試(shi)不同焙(bei)(bei)烘(hong)(hong)時間對(dui)織物(wu)抗靜(jing)電(dian)性能的(de)影響,實驗(yan)結(jie)果見表4。
表4 焙烘時(shi)間對織物抗靜電性(xing)能的影(ying)響(xiang)
| 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(bei)烘(hong)時(shi)間(jian)(jian)對(dui)滌綸織(zhi)物靜電(dian)電(dian)壓和半衰(shuai)期(qi)影響不大。考慮到焙(bei)烘(hong)時(shi)間(jian)(jian)過(guo)短(duan),可能造成反應不完全(quan);時(shi)間(jian)(jian)過(guo)長,手(shou)感變粗糙,綜合各(ge)因素選擇30s為(wei)(wei)宜(yi)。就錦綸織(zhi)物而言,當(dang)焙(bei)烘(hong)時(shi)間(jian)(jian)為(wei)(wei)40s時(shi),靜電(dian)電(dian)壓和半衰(shuai)期(qi)最低(di),所以焙(bei)烘(hong)時(shi)間(jian)(jian)以40s為(wei)(wei)宜(yi)。
通(tong)過對抗靜電劑(ji)濃(nong)度(du)(du)、焙烘溫度(du)(du)和時間的(de)單因(yin)素實驗,得到整理滌綸織物(wu)較(jiao)合適的(de)工藝:整理劑(ji)質量濃(nong)度(du)(du)為30g/L,170℃×30s;整理錦綸織物(wu)較(jiao)合適的(de)工藝:整理劑(ji)質量濃(nong)度(du)(du)為30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交聯(lian)劑質(zhi)量濃度對織物抗靜電性能(neng)的影響
以三聚氰(qing)胺為(wei)交(jiao)聯劑(ji)、MgCl2為(wei)催化(hua)劑(ji),測試其(qi)對織(zhi)(zhi)物(wu)抗(kang)靜(jing)電性能的影響(xiang),實驗(yan)條件為(wei):抗(kang)靜(jing)電劑(ji)質(zhi)量濃度30g/L,滌(di)綸織(zhi)(zhi)物(wu)170℃×30s,錦綸織(zhi)(zhi)物(wu) 180℃×30 s,結(jie)果見表5。
表5 交聯(lian)劑質量濃度對織(zhi)物(wu)抗靜(jing)電性能(neng)的(de)影響(xiang)
| 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(you)表5可(ke)(ke)知,對(dui)(dui)滌綸(lun)(lun)織物(wu)來說(shuo),加(jia)(jia)入(ru)交(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)對(dui)(dui)降低靜(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)峰值(zhi)和(he)半衰期作用不大,因(yin)此,整理滌綸(lun)(lun)織物(wu)時可(ke)(ke)不用交(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)。原因(yin)可(ke)(ke)能(neng)(neng)是抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)(ji)TF-480能(neng)(neng)與(yu)滌綸(lun)(lun)分子結合,交(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)的加(jia)(jia)入(ru)不起(qi)作用。而對(dui)(dui)錦(jin)綸(lun)(lun)織物(wu)而言,當交(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)質量(liang)濃度(du)為6sL時,能(neng)(neng)降低靜(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)峰值(zhi)和(he)半衰期,抗(kang)靜(jing)電(dian)性最好,這可(ke)(ke)能(neng)(neng)是因(yin)為抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)(ji)TF-480通過(guo)交(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)與(yu)錦(jin)綸(lun)(lun)發生結合,提高(gao)了抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)(ji)在(zai)錦(jin)綸(lun)(lun)上的牢(lao)度(du),從而可(ke)(ke)增(zeng)加(jia)(jia)其耐久性。
3 結論
1)抗(kang)(kang)靜電劑(ji)TF-480對滌(di)綸和錦綸織物(wu)均(jun)有較好(hao)的(de)(de)抗(kang)(kang)靜電效(xiao)果,且耐(nai)久性良好(hao)。滌(di)綸織物(wu)的(de)(de)整理工(gong)藝(yi):整理劑(ji)質(zhi)量(liang)濃度(du)為30g/L,170℃×30s;錦綸織物(wu)的(de)(de)整理工(gong)藝(yi):整理劑(ji)質(zhi)量(liang)濃度(du)為30~40g/L,交(jiao)聯劑(ji)質(zhi)量(liang)濃度(du)為6 g/L,180℃×40s。
2)從分(fen)(fen)子(zi)(zi)結(jie)(jie)(jie)構分(fen)(fen)析,由于抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑TF-480和(he)滌(di)綸分(fen)(fen)子(zi)(zi)的結(jie)(jie)(jie)構相似,故該抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑能與滌(di)綸分(fen)(fen)子(zi)(zi)較好結(jie)(jie)(jie)合(he),在整理中可不(bu)加(jia)交聯劑:而(er)錦綸為(wei)(wei)聚酰(xian)胺(an)高分(fen)(fen)子(zi)(zi)化合(he)物,與抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑TF-480結(jie)(jie)(jie)構有差異,抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑與錦綸纖(xian)維的結(jie)(jie)(jie)合(he)力不(bu)強,為(wei)(wei)增(zeng)加(jia)抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑牢度,提高抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)的耐久性,可加(jia)入交聯劑三(san)聚氰胺(an),并以MgCl2為(wei)(wei)催化劑。
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