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shaoxing yuanmore electromechanical equipment co., ltd.
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本文(wen)選用的(de)抗(kang)靜電(dian)劑TF-480是聚(ju)酯(zhi)聚(ju)醚類聚(ju)合物(wu),分(fen)(fen)子結構中的(de)對苯二甲酸乙二醇鏈段與(yu)滌(di)綸(lun)大分(fen)(fen)子結構相似,在高溫下,可(ke)進入聚(ju)酯(zhi)的(de)微軟(ruan)化纖維表面而與(yu)聚(ju)酯(zhi)大分(fen)(fen)子產(chan)生(sheng)共結晶,固(gu)著(zhu)在滌(di)綸(lun)上獲(huo)得耐久性:同(tong)時(shi),其分(fen)(fen)子結構中含有(you)聚(ju)醚鏈部分(fen)(fen),具(ju)有(you)吸濕性,可(ke)提高織(zhi)物(wu)的(de)含濕量,增加導電(dian)性,加快(kuai)靜電(dian)荷的(de)逸散速(su)度(du),賦予織(zhi)物(wu)一(yi)定的(de)抗(kang)靜電(dian)能(neng)力,同(tong)時(shi)使(shi)織(zhi)物(wu)具(ju)有(you)易去(qu)污性能(neng)[11]。本文(wen)采用該整理(li)劑對滌(di)綸(lun)、錦綸(lun)織(zhi)物(wu)進行整理(li),優化加工(gong)工(gong)藝,以提高織(zhi)物(wu)的(de)抗(kang)靜電(dian)性能(neng)。
1 實驗部分
1.1材料(liao)與(yu)儀(yi)器
染色(se)春(chun)亞紡(滌綸)和染色(se)塔絲(si)絨(錦綸)(吳江盛(sheng)虹印染公司提供(gong)),抗靜電劑TF-480,三聚氰胺, MgCl2,純堿,洗衣粉(市售)。
氣壓式(shi)軋車,小(xiao)定型烘干機,YG342織(zhi)物感應式(shi)靜電測(ce)試(shi)儀(yi),U測(ce)色儀(yi),家用(yong)洗(xi)衣機。
1.2 實驗工藝
1.2.1 工(gong)藝流程
一(yi)(yi)浸(jin)一(yi)(yi)軋(軋液率80%)→預烘(hong)(90~95℃×1min)→焙(bei)烘(hong)→皂洗→水(shui)洗→烘(hong)干→抗靜電織物。
1.2.2 皂(zao)洗條件
洗(xi)衣粉2 g/L,純堿2 g/L,40℃,5 min,浴比(bi) 1:30,然(ran)后(hou)在清水中(zhong)漂洗(xi)3次(ci)。為檢測整理(li)織(zhi)物(wu)(wu)抗靜電的耐久(jiu)性,以(yi)上(shang)操作重復(fu)20次(ci),烘干后(hou)得到抗靜電織(zhi)物(wu)(wu)。
1.2.3 織物抗靜電性測試
溫度(20±2)℃,相對(dui)濕度(35±2)%,平衡(heng)3h,測試靜電電壓和(he)半(ban)衰期(qi)。
1.2.4織物K/S值測試
采(cai)用D65光源和10°視場,測試織物(wu)K/S值。
2結果與討論
2.1 未經抗靜電劑整理織物的性(xing)能
未經抗靜電劑整理織物的靜電性能(neng)和K/S值測試結果見表(biao)1。
表1 未(wei)整理織物的靜電性能和(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,未經整理織(zhi)物的(de)靜電電壓(ya)和半衰(shuai)期都(dou)很高(gao),如直接服用會(hui)產(chan)生(sheng)嚴重的(de)靜電現象。水(shui)洗后的(de)K/S值低(di)于水(shui)洗前的(de),主要是因為織(zhi)物褪色(se)的(de)緣(yuan)故(gu)。
2.2 抗靜(jing)電劑TF-480對織物抗靜(jing)電整理
采用(yong)單因素法,用(yong)抗靜電(dian)劑TF-480分別(bie)對染(ran)色春亞(ya)紡和(he)(he)染(ran)色塔絲(si)絨進行處理,測試(shi)其(qi)整理效(xiao)果,優(you)化抗靜電(dian)劑質量濃度、焙烘(hong)溫度、處理時間和(he)(he)交聯(lian)劑用(yong)量。
2.2.1抗靜(jing)電(dian)劑質(zhi)量濃度對(dui)抗靜(jing)電(dian)性(xing)能(neng)的影響
采用5種(zhong)不同質量(liang)濃度的TF-480對織物進行(xing)處理,經浸軋和180℃×30s整理后進行(xing)測試,結果見表2。
表2 抗靜電劑質量濃(nong)度對織物抗靜電性能(neng)的影響(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 | |||||
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(you)表2可知,用抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)TF-480處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)效果(guo)相當(dang)明顯。當(dang)用質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)濃度(du)(du)為30~40g/L的(de)(de)(de)(de)抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)滌綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)后(hou)(hou)(hou),靜(jing)(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)和半衰期(qi)最(zui)低(di)(di),故質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)濃度(du)(du)選擇30g/L為宜。對(dui)整(zheng)(zheng)理(li)(li)前后(hou)(hou)(hou)滌綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)(de)K/S值進(jin)(jin)行比較(jiao)發現,不管水(shui)(shui)洗(xi)前后(hou)(hou)(hou),整(zheng)(zheng)理(li)(li)后(hou)(hou)(hou)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)(de)K/S值均增加(jia)(jia)。對(dui)錦綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)而言,用質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)濃度(du)(du)為60g/L的(de)(de)(de)(de)抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)其靜(jing)(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)和半衰期(qi)最(zui)低(di)(di),但考慮到(dao)成本問題,經30g/L抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)較(jiao)低(di)(di),經40g/L抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)半衰期(qi)較(jiao)低(di)(di),所以質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)濃度(du)(du)可選擇30~40g/L。對(dui)整(zheng)(zheng)理(li)(li)前后(hou)(hou)(hou)錦綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)(de)K/S值進(jin)(jin)行比較(jiao)發現,不管水(shui)(shui)洗(xi)前后(hou)(hou)(hou),整(zheng)(zheng)理(li)(li)后(hou)(hou)(hou)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)(de)K/S值均降低(di)(di),織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)表觀顏色深度(du)(du)下降,這可能是(shi)因(yin)為抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)入影響了染(ran)料的(de)(de)(de)(de)發色。
2.2.2 焙烘(hong)溫度對織物抗靜電性(xing)能的影響
根(gen)據2.2.1測試情況,選擇抗(kang)靜(jing)電劑質量濃度(du)為30g/L,焙(bei)(bei)(bei)烘時(shi)間(jian)為30s。測試焙(bei)(bei)(bei)烘溫(wen)度(du)對抗(kang)靜(jing)電為30g/L,焙(bei)(bei)(bei)烘時(shi)間(jian)為30s,測試焙(bei)(bei)(bei)烘溫(wen)度(du)對抗(kang)靜(jing)電性能的影響,結果見表(biao)3。
由表3可知,滌綸織物經150~190 ℃焙(bei)烘(hong)后,靜(jing)電(dian)電(dian)壓峰值和半衰期均很小,考(kao)慮(lv)到(dao)焙(bei)烘(hong)溫度(du)是影響(xiang)整理效果的一個重(zhong)要因素,溫度(du)過(guo)低,反(fan)應速率低,交(jiao)聯反(fan)應不完全,溫度(du)過(guo)高,手感(gan)變差,織物易受損,因此,焙(bei)烘(hong)溫度(du)選擇(ze)160~170℃為宜。就錦綸織物而言,經180℃爐(lu)烘(hong)的織物,其靜(jing)電(dian)電(dian)壓最低,半衰期也較低,考(kao)慮(lv)到(dao)150~190℃圍內半衰期變化(hua)不大,所以焙(bei)烘(hong)溫度(du)以180℃為宜。
表3 焙烘溫(wen)度對織物抗靜電(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 | |||||
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(hong)時間(jian)對織物抗靜電性能的影響
根據2.2.1、2.2.2小節的(de)測(ce)試(shi)(shi)情況,選(xuan)擇質量濃度(du)為(wei)30g/L的(de)抗(kang)靜(jing)電劑,滌綸織物(wu)(wu)焙烘溫度(du)選(xuan)擇 170℃,錦(jin)綸織物(wu)(wu)焙烘溫度(du)選(xuan)擇180℃,測(ce)試(shi)(shi)不同焙烘時間對織物(wu)(wu)抗(kang)靜(jing)電性(xing)能的(de)影響,實(shi)驗結(jie)果(guo)見表4。
表4 焙烘時間對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(ke)(ke)知,焙烘(hong)時(shi)間(jian)(jian)(jian)對滌(di)綸(lun)織(zhi)物靜電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓和(he)半衰(shuai)期影(ying)響不大。考慮(lv)到焙烘(hong)時(shi)間(jian)(jian)(jian)過短,可(ke)(ke)能造(zao)成反應不完(wan)全;時(shi)間(jian)(jian)(jian)過長,手(shou)感變粗(cu)糙,綜合(he)各因素選擇30s為(wei)宜(yi)。就錦綸(lun)織(zhi)物而言,當焙烘(hong)時(shi)間(jian)(jian)(jian)為(wei)40s時(shi),靜電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓和(he)半衰(shuai)期最低,所(suo)以(yi)焙烘(hong)時(shi)間(jian)(jian)(jian)以(yi)40s為(wei)宜(yi)。
通過對抗靜電劑濃度(du)(du)(du)、焙(bei)烘溫度(du)(du)(du)和時間的(de)單因素實驗,得到整理滌綸織(zhi)物較合適的(de)工(gong)藝:整理劑質量濃度(du)(du)(du)為30g/L,170℃×30s;整理錦綸織(zhi)物較合適的(de)工(gong)藝:整理劑質量濃度(du)(du)(du)為30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交聯劑質(zhi)量濃度(du)對(dui)織物抗靜電性能的影響
以三聚氰胺為交聯劑、MgCl2為催(cui)化(hua)劑,測(ce)試其對織(zhi)物抗(kang)靜電性能的影(ying)響,實驗條件為:抗(kang)靜電劑質量(liang)濃度30g/L,滌綸織(zhi)物170℃×30s,錦綸織(zhi)物 180℃×30 s,結果見表5。
表5 交聯劑(ji)質量濃度對織(zhi)物抗靜(jing)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 | |||||
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(ke)知,對(dui)滌(di)綸(lun)(lun)織(zhi)(zhi)物來說,加入(ru)交聯(lian)(lian)(lian)劑(ji)(ji)對(dui)降低靜(jing)(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓峰值(zhi)和半(ban)衰(shuai)期(qi)作用不(bu)大,因此,整理滌(di)綸(lun)(lun)織(zhi)(zhi)物時可(ke)不(bu)用交聯(lian)(lian)(lian)劑(ji)(ji)。原(yuan)因可(ke)能(neng)(neng)是抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)(ji)TF-480能(neng)(neng)與(yu)滌(di)綸(lun)(lun)分子(zi)結合,交聯(lian)(lian)(lian)劑(ji)(ji)的加入(ru)不(bu)起作用。而對(dui)錦綸(lun)(lun)織(zhi)(zhi)物而言,當交聯(lian)(lian)(lian)劑(ji)(ji)質量濃度(du)為6sL時,能(neng)(neng)降低靜(jing)(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓峰值(zhi)和半(ban)衰(shuai)期(qi),抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)性(xing)最好,這(zhe)可(ke)能(neng)(neng)是因為抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)(ji)TF-480通過(guo)交聯(lian)(lian)(lian)劑(ji)(ji)與(yu)錦綸(lun)(lun)發(fa)生結合,提高了(le)抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)(ji)在錦綸(lun)(lun)上(shang)的牢(lao)度(du),從而可(ke)增(zeng)加其耐久性(xing)。
3 結論
1)抗靜(jing)電劑(ji)TF-480對滌綸(lun)(lun)和錦綸(lun)(lun)織(zhi)物均有較(jiao)好的抗靜(jing)電效(xiao)果,且耐(nai)久性(xing)良(liang)好。滌綸(lun)(lun)織(zhi)物的整(zheng)理工(gong)藝(yi):整(zheng)理劑(ji)質(zhi)量(liang)濃度(du)(du)為(wei)30g/L,170℃×30s;錦綸(lun)(lun)織(zhi)物的整(zheng)理工(gong)藝(yi):整(zheng)理劑(ji)質(zhi)量(liang)濃度(du)(du)為(wei)30~40g/L,交聯劑(ji)質(zhi)量(liang)濃度(du)(du)為(wei)6 g/L,180℃×40s。
2)從分(fen)(fen)子(zi)結(jie)構分(fen)(fen)析,由于抗靜(jing)電劑(ji)TF-480和滌綸分(fen)(fen)子(zi)的(de)結(jie)構相似,故該抗靜(jing)電劑(ji)能與滌綸分(fen)(fen)子(zi)較(jiao)好結(jie)合(he),在整理中可不加交(jiao)(jiao)聯劑(ji):而錦(jin)綸為聚酰(xian)胺高分(fen)(fen)子(zi)化合(he)物,與抗靜(jing)電劑(ji)TF-480結(jie)構有差異,抗靜(jing)電劑(ji)與錦(jin)綸纖(xian)維的(de)結(jie)合(he)力(li)不強,為增加抗靜(jing)電劑(ji)牢(lao)度,提高抗靜(jing)電的(de)耐久性,可加入交(jiao)(jiao)聯劑(ji)三聚氰胺,并(bing)以MgCl2為催化劑(ji)。