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本(ben)文選(xuan)用(yong)的(de)抗靜(jing)電(dian)(dian)劑TF-480是聚(ju)酯(zhi)聚(ju)醚類聚(ju)合物(wu),分子(zi)結(jie)(jie)構(gou)中的(de)對苯二(er)甲酸乙二(er)醇(chun)鏈(lian)段與(yu)滌綸(lun)大分子(zi)結(jie)(jie)構(gou)相似(si),在高(gao)溫(wen)下,可進(jin)入聚(ju)酯(zhi)的(de)微軟(ruan)化纖維(wei)表面而與(yu)聚(ju)酯(zhi)大分子(zi)產生共(gong)結(jie)(jie)晶,固(gu)著(zhu)在滌綸(lun)上(shang)獲得耐久性(xing):同時,其分子(zi)結(jie)(jie)構(gou)中含有聚(ju)醚鏈(lian)部分,具(ju)有吸濕(shi)性(xing),可提高(gao)織(zhi)(zhi)物(wu)的(de)含濕(shi)量,增加導電(dian)(dian)性(xing),加快靜(jing)電(dian)(dian)荷的(de)逸散速(su)度,賦予織(zhi)(zhi)物(wu)一定的(de)抗靜(jing)電(dian)(dian)能(neng)力,同時使織(zhi)(zhi)物(wu)具(ju)有易去污(wu)性(xing)能(neng)[11]。本(ben)文采(cai)用(yong)該(gai)整理劑對滌綸(lun)、錦綸(lun)織(zhi)(zhi)物(wu)進(jin)行(xing)整理,優化加工工藝,以(yi)提高(gao)織(zhi)(zhi)物(wu)的(de)抗靜(jing)電(dian)(dian)性(xing)能(neng)。
1 實驗部分(fen)
1.1材(cai)料與儀器(qi)
染(ran)(ran)色春亞紡(滌綸(lun))和染(ran)(ran)色塔絲絨(rong)(錦綸(lun))(吳江盛虹印染(ran)(ran)公司(si)提(ti)供),抗靜電劑TF-480,三(san)聚氰(qing)胺, MgCl2,純堿,洗衣粉(市(shi)售)。
氣壓式軋(ya)車,小定型烘干機,YG342織物感(gan)應式靜電測試(shi)儀(yi),U測色儀(yi),家(jia)用洗衣機。
1.2 實驗工藝
1.2.1 工藝(yi)流程
一浸一軋(軋液率80%)→預烘(90~95℃×1min)→焙烘→皂洗(xi)(xi)→水洗(xi)(xi)→烘干→抗靜(jing)電織物。
1.2.2 皂洗條(tiao)件
洗衣粉2 g/L,純堿2 g/L,40℃,5 min,浴比 1:30,然后在清水中漂(piao)洗3次。為檢(jian)測(ce)整理織物抗靜(jing)電(dian)的(de)耐(nai)久性(xing),以(yi)上操作重復(fu)20次,烘干后得到抗靜(jing)電(dian)織物。
1.2.3 織物抗靜電性測試
溫度(du)(20±2)℃,相對濕度(du)(35±2)%,平衡3h,測試靜電電壓和半衰(shuai)期。
1.2.4織物(wu)K/S值測試
采用(yong)D65光源(yuan)和10°視場,測試(shi)織物K/S值。
2結果與討論
2.1 未經抗靜電劑整理(li)織物的性能(neng)
未經抗靜電(dian)劑整理織物的(de)靜電(dian)性能(neng)和K/S值測試結果見(jian)表1。
表1 未(wei)整理織物的靜電性能和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(jing)整(zheng)理(li)織(zhi)物的(de)靜電(dian)電(dian)壓(ya)和半衰期都很高,如直接服用會產生嚴重的(de)靜電(dian)現象。水(shui)洗(xi)后的(de)K/S值低(di)于水(shui)洗(xi)前的(de),主要是因為織(zhi)物褪(tun)色的(de)緣故(gu)。
2.2 抗靜電劑TF-480對織物抗靜電整理(li)
采用單(dan)因素(su)法,用抗靜電劑TF-480分別對染色春亞紡(fang)和染色塔絲絨(rong)進行處(chu)理(li),測試其整理(li)效(xiao)果,優化抗靜電劑質量濃(nong)度、焙烘溫度、處(chu)理(li)時間和交(jiao)聯劑用量。
2.2.1抗靜電劑質量濃度(du)對抗靜電性能的影響
采用(yong)5種不同(tong)質量濃度(du)的TF-480對織物(wu)進行(xing)(xing)處理,經浸軋和180℃×30s整理后進行(xing)(xing)測(ce)試(shi),結(jie)果見表2。
表2 抗(kang)靜電劑質量濃度對織物抗(kang)靜電性(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 | |||||
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)(kang)(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑TF-480處理(li)的織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)抗(kang)(kang)(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)效果相當(dang)明顯。當(dang)用質(zhi)量濃度(du)為(wei)30~40g/L的抗(kang)(kang)(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑處理(li)滌綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)后,靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)和(he)半(ban)衰期最低(di)(di),故質(zhi)量濃度(du)選擇(ze)30g/L為(wei)宜(yi)。對(dui)整理(li)前(qian)后滌綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)的K/S值(zhi)(zhi)進(jin)(jin)行比較發(fa)現,不管水洗前(qian)后,整理(li)后織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)的K/S值(zhi)(zhi)均增加。對(dui)錦(jin)綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)而言,用質(zhi)量濃度(du)為(wei)60g/L的抗(kang)(kang)(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑處理(li)的織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)其靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)和(he)半(ban)衰期最低(di)(di),但考慮(lv)到成本問(wen)題(ti),經(jing)30g/L抗(kang)(kang)(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑處理(li)的織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)較低(di)(di),經(jing)40g/L抗(kang)(kang)(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑處理(li)的織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)半(ban)衰期較低(di)(di),所(suo)以質(zhi)量濃度(du)可選擇(ze)30~40g/L。對(dui)整理(li)前(qian)后錦(jin)綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)的K/S值(zhi)(zhi)進(jin)(jin)行比較發(fa)現,不管水洗前(qian)后,整理(li)后織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)的K/S值(zhi)(zhi)均降低(di)(di),織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)表觀顏色(se)深度(du)下(xia)降,這可能是因為(wei)抗(kang)(kang)(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑的加入影響了(le)染(ran)料(liao)的發(fa)色(se)。
2.2.2 焙烘溫度對(dui)織物抗靜電(dian)性能的影(ying)響(xiang)
根(gen)據(ju)2.2.1測試情(qing)況,選(xuan)擇抗靜(jing)電劑質量濃(nong)度(du)為(wei)(wei)30g/L,焙烘(hong)時間(jian)為(wei)(wei)30s。測試焙烘(hong)溫(wen)度(du)對抗靜(jing)電為(wei)(wei)30g/L,焙烘(hong)時間(jian)為(wei)(wei)30s,測試焙烘(hong)溫(wen)度(du)對抗靜(jing)電性能(neng)的影響,結果(guo)見表(biao)3。
由(you)表3可知,滌(di)綸織(zhi)物(wu)經(jing)150~190 ℃焙(bei)烘(hong)后,靜(jing)電(dian)電(dian)壓峰值和(he)半(ban)(ban)衰期均很小,考慮到焙(bei)烘(hong)溫度(du)是影響整(zheng)理(li)效果的一個重(zhong)要因素,溫度(du)過低,反(fan)應(ying)(ying)速(su)率(lv)低,交聯反(fan)應(ying)(ying)不完全,溫度(du)過高,手感變差,織(zhi)物(wu)易受損,因此(ci),焙(bei)烘(hong)溫度(du)選擇160~170℃為宜(yi)(yi)。就錦綸織(zhi)物(wu)而言,經(jing)180℃爐烘(hong)的織(zhi)物(wu),其靜(jing)電(dian)電(dian)壓最低,半(ban)(ban)衰期也較低,考慮到150~190℃圍內半(ban)(ban)衰期變化不大(da),所以(yi)焙(bei)烘(hong)溫度(du)以(yi)180℃為宜(yi)(yi)。
表3 焙烘溫度對織物抗靜電(dian)性能的(de)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焙烘時間對織物抗靜電性(xing)能的影響
根(gen)據2.2.1、2.2.2小節的測(ce)試(shi)(shi)情況,選擇(ze)質量濃度(du)為30g/L的抗靜電(dian)劑(ji),滌綸織物(wu)焙烘(hong)溫(wen)度(du)選擇(ze) 170℃,錦(jin)綸織物(wu)焙烘(hong)溫(wen)度(du)選擇(ze)180℃,測(ce)試(shi)(shi)不同(tong)焙烘(hong)時間對織物(wu)抗靜電(dian)性能的影響,實驗結果見(jian)表4。
表4 焙(bei)烘時間對(dui)織(zhi)物抗靜(jing)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 |
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,焙烘時(shi)間對滌綸織物(wu)靜電電壓和半衰(shuai)期影響不大(da)。考(kao)慮到焙烘時(shi)間過短,可能造成反應不完全;時(shi)間過長,手感變粗糙,綜合各(ge)因素選擇(ze)30s為宜。就(jiu)錦綸織物(wu)而言,當(dang)焙烘時(shi)間為40s時(shi),靜電電壓和半衰(shuai)期最低(di),所以(yi)焙烘時(shi)間以(yi)40s為宜。
通過對抗(kang)靜電劑濃(nong)度、焙烘溫度和(he)時間的(de)單(dan)因素實驗,得到整(zheng)理(li)滌綸(lun)織(zhi)物(wu)較(jiao)合適的(de)工藝(yi)(yi):整(zheng)理(li)劑質量濃(nong)度為(wei)30g/L,170℃×30s;整(zheng)理(li)錦綸(lun)織(zhi)物(wu)較(jiao)合適的(de)工藝(yi)(yi):整(zheng)理(li)劑質量濃(nong)度為(wei)30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交聯劑(ji)質量濃度對(dui)織物抗靜電(dian)性(xing)能的影響
以三聚氰胺為(wei)交(jiao)聯劑、MgCl2為(wei)催化劑,測試其對織(zhi)(zhi)(zhi)物抗(kang)靜電(dian)性(xing)能(neng)的影(ying)響,實(shi)驗(yan)條(tiao)件為(wei):抗(kang)靜電(dian)劑質量濃度30g/L,滌(di)綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)物170℃×30s,錦綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)物 180℃×30 s,結果見表5。
表5 交聯劑質量濃度對織(zhi)物抗靜電(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 | |||||
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,對滌(di)綸(lun)(lun)(lun)(lun)織物(wu)來說,加(jia)(jia)入交聯(lian)劑(ji)對降低(di)靜電(dian)電(dian)壓峰值(zhi)和半衰期作用(yong)(yong)不大,因(yin)此(ci),整理滌(di)綸(lun)(lun)(lun)(lun)織物(wu)時(shi)(shi)可(ke)不用(yong)(yong)交聯(lian)劑(ji)。原因(yin)可(ke)能(neng)是(shi)抗靜電(dian)劑(ji)TF-480能(neng)與(yu)滌(di)綸(lun)(lun)(lun)(lun)分子結(jie)(jie)合,交聯(lian)劑(ji)的加(jia)(jia)入不起作用(yong)(yong)。而對錦綸(lun)(lun)(lun)(lun)織物(wu)而言,當交聯(lian)劑(ji)質量(liang)濃度為6sL時(shi)(shi),能(neng)降低(di)靜電(dian)電(dian)壓峰值(zhi)和半衰期,抗靜電(dian)性最好,這可(ke)能(neng)是(shi)因(yin)為抗靜電(dian)劑(ji)TF-480通(tong)過(guo)交聯(lian)劑(ji)與(yu)錦綸(lun)(lun)(lun)(lun)發生(sheng)結(jie)(jie)合,提高了抗靜電(dian)劑(ji)在錦綸(lun)(lun)(lun)(lun)上的牢度,從而可(ke)增(zeng)加(jia)(jia)其耐(nai)久(jiu)性。
3 結論
1)抗靜電(dian)劑TF-480對(dui)滌(di)綸和錦綸織物均(jun)有較好(hao)的(de)抗靜電(dian)效(xiao)果(guo),且耐久性良好(hao)。滌(di)綸織物的(de)整(zheng)理(li)工藝:整(zheng)理(li)劑質(zhi)(zhi)量(liang)濃(nong)度為(wei)30g/L,170℃×30s;錦綸織物的(de)整(zheng)理(li)工藝:整(zheng)理(li)劑質(zhi)(zhi)量(liang)濃(nong)度為(wei)30~40g/L,交聯(lian)劑質(zhi)(zhi)量(liang)濃(nong)度為(wei)6 g/L,180℃×40s。
2)從(cong)分(fen)(fen)子(zi)結(jie)構(gou)(gou)分(fen)(fen)析,由于(yu)抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)TF-480和滌綸分(fen)(fen)子(zi)的(de)結(jie)構(gou)(gou)相似,故該抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)能與滌綸分(fen)(fen)子(zi)較好結(jie)合(he),在(zai)整理中(zhong)可不(bu)加交聯劑(ji):而錦(jin)綸為聚酰胺高分(fen)(fen)子(zi)化合(he)物,與抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)TF-480結(jie)構(gou)(gou)有差(cha)異(yi),抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)與錦(jin)綸纖維的(de)結(jie)合(he)力不(bu)強(qiang),為增(zeng)加抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)牢度,提高抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)的(de)耐久性,可加入(ru)交聯劑(ji)三聚氰(qing)胺,并以MgCl2為催化劑(ji)。
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