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本文選用的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)靜電劑TF-480是聚酯聚醚類(lei)聚合物(wu)(wu),分(fen)子(zi)結(jie)構中的(de)(de)(de)對(dui)苯(ben)二甲酸(suan)乙二醇(chun)鏈段(duan)與滌綸(lun)(lun)大分(fen)子(zi)結(jie)構相似,在高溫下,可進入聚酯的(de)(de)(de)微軟(ruan)化纖維表面而與聚酯大分(fen)子(zi)產生共結(jie)晶,固著在滌綸(lun)(lun)上(shang)獲得(de)耐久性(xing):同(tong)時,其分(fen)子(zi)結(jie)構中含(han)有(you)聚醚鏈部分(fen),具有(you)吸濕(shi)性(xing),可提高織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)含(han)濕(shi)量,增加(jia)導電性(xing),加(jia)快靜電荷的(de)(de)(de)逸散(san)速(su)度(du),賦(fu)予(yu)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)一定的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)靜電能力,同(tong)時使織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)具有(you)易去(qu)污性(xing)能[11]。本文采(cai)用該整(zheng)理(li)劑對(dui)滌綸(lun)(lun)、錦綸(lun)(lun)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)進行整(zheng)理(li),優化加(jia)工工藝,以提高織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)靜電性(xing)能。
1 實驗部分
1.1材料與儀器
染色春亞紡(滌綸)和染色塔(ta)絲絨(rong)(錦綸)(吳江盛虹印染公司提供),抗靜電劑TF-480,三(san)聚氰胺, MgCl2,純堿,洗衣粉(市售(shou))。
氣壓(ya)式(shi)(shi)軋車,小(xiao)定型(xing)烘干機,YG342織(zhi)物感應式(shi)(shi)靜電(dian)測試儀(yi),U測色儀(yi),家(jia)用洗衣(yi)機。
1.2 實驗工藝
1.2.1 工藝(yi)流程
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(kang)靜電織物。
1.2.2 皂洗(xi)條件
洗衣粉2 g/L,純(chun)堿2 g/L,40℃,5 min,浴比 1:30,然后在清水(shui)中漂洗3次。為檢測整理織物(wu)抗(kang)靜電(dian)的耐久(jiu)性,以(yi)上操作重復20次,烘干后得到抗(kang)靜電(dian)織物(wu)。
1.2.3 織物(wu)抗(kang)靜電性測試
溫度(20±2)℃,相對濕(shi)度(35±2)%,平衡3h,測試靜電電壓和半衰(shuai)期(qi)。
1.2.4織物(wu)K/S值測(ce)試
采用D65光源(yuan)和10°視場,測試織物(wu)K/S值(zhi)。
2結果與討論
2.1 未經抗靜電劑整(zheng)理織(zhi)物(wu)的性能
未經抗靜電劑整理織(zhi)物的靜電性能和K/S值測試結果見表1。
表1 未整理(li)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(zhi),未經整(zheng)理織物的靜(jing)電電壓和半(ban)衰(shuai)期都(dou)很高,如直接服(fu)用會產(chan)生嚴(yan)重的靜(jing)電現象。水洗后的K/S值低(di)于水洗前的,主要(yao)是因為織物褪色的緣故。
2.2 抗靜電劑TF-480對織物(wu)抗靜電整(zheng)理
采(cai)用單因(yin)素法,用抗(kang)靜電劑(ji)TF-480分(fen)別對染色(se)春亞紡和染色(se)塔絲絨進行處(chu)理(li),測試其(qi)整(zheng)理(li)效果,優化抗(kang)靜電劑(ji)質量(liang)濃度、焙烘溫(wen)度、處(chu)理(li)時(shi)間和交聯劑(ji)用量(liang)。
2.2.1抗靜電劑質量濃(nong)度對抗靜電性能的影響
采用5種(zhong)不同(tong)質量濃度的TF-480對織物進(jin)(jin)行處(chu)理,經浸(jin)軋和180℃×30s整(zheng)理后進(jin)(jin)行測試,結(jie)果見表2。
表(biao)2 抗(kang)靜電劑質量濃度(du)對織物抗(kang)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 | |||||
| 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)(ke)知,用(yong)抗靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑TF-480處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)抗靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)效果相當(dang)(dang)明顯。當(dang)(dang)用(yong)質量(liang)濃度(du)為(wei)30~40g/L的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑處(chu)理(li)(li)滌(di)綸織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)后(hou)(hou),靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)和半(ban)衰期最低,故質量(liang)濃度(du)選擇(ze)30g/L為(wei)宜(yi)。對整理(li)(li)前(qian)后(hou)(hou)滌(di)綸織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)進行比較發(fa)現,不(bu)管水洗(xi)前(qian)后(hou)(hou),整理(li)(li)后(hou)(hou)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)均(jun)增加(jia)。對錦綸織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)而言(yan),用(yong)質量(liang)濃度(du)為(wei)60g/L的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)其靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)和半(ban)衰期最低,但考慮到(dao)成本問題(ti),經30g/L抗靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)較低,經40g/L抗靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑處(chu)理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)半(ban)衰期較低,所以質量(liang)濃度(du)可(ke)(ke)選擇(ze)30~40g/L。對整理(li)(li)前(qian)后(hou)(hou)錦綸織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)進行比較發(fa)現,不(bu)管水洗(xi)前(qian)后(hou)(hou),整理(li)(li)后(hou)(hou)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)均(jun)降低,織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)(wu)表觀顏(yan)色(se)(se)深(shen)度(du)下降,這可(ke)(ke)能(neng)是(shi)因為(wei)抗靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)入影(ying)響了染(ran)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)色(se)(se)。
2.2.2 焙烘溫度對織物抗(kang)靜電性能的影(ying)響
根(gen)據2.2.1測試(shi)情(qing)況,選擇抗靜(jing)電劑質量濃(nong)度(du)為(wei)(wei)30g/L,焙(bei)烘(hong)(hong)時(shi)間為(wei)(wei)30s。測試(shi)焙(bei)烘(hong)(hong)溫(wen)度(du)對抗靜(jing)電為(wei)(wei)30g/L,焙(bei)烘(hong)(hong)時(shi)間為(wei)(wei)30s,測試(shi)焙(bei)烘(hong)(hong)溫(wen)度(du)對抗靜(jing)電性能的影響,結果見表(biao)3。
由(you)表3可(ke)知,滌綸織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)經150~190 ℃焙烘后,靜電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓峰值和(he)半(ban)衰(shuai)期均(jun)很(hen)小,考(kao)慮到焙烘溫度(du)是影(ying)響整理效果的(de)一(yi)個重要(yao)因素,溫度(du)過(guo)低,反應速率低,交聯反應不完全(quan),溫度(du)過(guo)高,手感變差,織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)易受(shou)損(sun),因此,焙烘溫度(du)選(xuan)擇(ze)160~170℃為宜。就錦綸織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)而言,經180℃爐烘的(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu),其(qi)靜電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓最低,半(ban)衰(shuai)期也較低,考(kao)慮到150~190℃圍(wei)內半(ban)衰(shuai)期變化(hua)不大(da),所以焙烘溫度(du)以180℃為宜。
表3 焙烘(hong)溫(wen)度對織物抗靜電性(xing)能的影響(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 | |||||
| 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)織物抗靜電性能的(de)影(ying)響(xiang)
根(gen)據2.2.1、2.2.2小(xiao)節的測試情況,選擇質(zhi)量濃度(du)為(wei)30g/L的抗(kang)靜(jing)電(dian)劑,滌綸織物焙(bei)烘(hong)溫度(du)選擇 170℃,錦(jin)綸織物焙(bei)烘(hong)溫度(du)選擇180℃,測試不同焙(bei)烘(hong)時(shi)間對織物抗(kang)靜(jing)電(dian)性能的影響,實驗結果見(jian)表4。
表4 焙烘(hong)時間對織物抗靜電(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 | |||||
| 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(zhi),焙(bei)烘(hong)時(shi)間對滌(di)綸織(zhi)物靜電(dian)電(dian)壓(ya)和半衰期(qi)影響不大。考慮到焙(bei)烘(hong)時(shi)間過短,可能造成反應不完全;時(shi)間過長,手感變粗糙,綜合各因(yin)素選擇30s為(wei)宜。就錦(jin)綸織(zhi)物而(er)言,當焙(bei)烘(hong)時(shi)間為(wei)40s時(shi),靜電(dian)電(dian)壓(ya)和半衰期(qi)最低,所以(yi)焙(bei)烘(hong)時(shi)間以(yi)40s為(wei)宜。
通過對抗靜電劑濃(nong)度(du)(du)、焙烘溫度(du)(du)和時間的單因(yin)素實驗,得到整(zheng)理滌綸織物較合適的工藝(yi):整(zheng)理劑質量濃(nong)度(du)(du)為(wei)30g/L,170℃×30s;整(zheng)理錦綸織物較合適的工藝(yi):整(zheng)理劑質量濃(nong)度(du)(du)為(wei)30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交(jiao)聯劑質量(liang)濃(nong)度對織物抗靜電性(xing)能的影響
以三(san)聚氰(qing)胺為交聯(lian)劑、MgCl2為催化劑,測試其對織物(wu)(wu)抗(kang)靜(jing)電性能的影響,實驗條件為:抗(kang)靜(jing)電劑質量(liang)濃(nong)度30g/L,滌綸織物(wu)(wu)170℃×30s,錦綸織物(wu)(wu) 180℃×30 s,結果見表5。
表5 交聯劑質量濃(nong)度對(dui)織物抗靜電性能的影(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 | |||||
| 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)(di)綸(lun)(lun)(lun)(lun)織物來說,加(jia)入(ru)交(jiao)(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)對降低靜(jing)電電壓峰值(zhi)和半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)作用(yong)不(bu)大,因(yin)(yin)此(ci),整理(li)滌(di)(di)綸(lun)(lun)(lun)(lun)織物時(shi)可(ke)不(bu)用(yong)交(jiao)(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)。原(yuan)因(yin)(yin)可(ke)能(neng)是抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電劑(ji)TF-480能(neng)與滌(di)(di)綸(lun)(lun)(lun)(lun)分(fen)子(zi)結(jie)合,交(jiao)(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)的(de)加(jia)入(ru)不(bu)起(qi)作用(yong)。而(er)對錦(jin)綸(lun)(lun)(lun)(lun)織物而(er)言,當交(jiao)(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)質量濃度為(wei)6sL時(shi),能(neng)降低靜(jing)電電壓峰值(zhi)和半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi),抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電性最(zui)好,這可(ke)能(neng)是因(yin)(yin)為(wei)抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電劑(ji)TF-480通過(guo)交(jiao)(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)與錦(jin)綸(lun)(lun)(lun)(lun)發生(sheng)結(jie)合,提高(gao)了抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電劑(ji)在錦(jin)綸(lun)(lun)(lun)(lun)上的(de)牢度,從(cong)而(er)可(ke)增加(jia)其耐久(jiu)性。
3 結論
1)抗靜(jing)電劑TF-480對滌綸和錦(jin)(jin)綸織物均有較好的抗靜(jing)電效果,且耐久性良(liang)好。滌綸織物的整(zheng)理(li)工(gong)藝(yi)(yi):整(zheng)理(li)劑質量(liang)濃(nong)度為30g/L,170℃×30s;錦(jin)(jin)綸織物的整(zheng)理(li)工(gong)藝(yi)(yi):整(zheng)理(li)劑質量(liang)濃(nong)度為30~40g/L,交聯劑質量(liang)濃(nong)度為6 g/L,180℃×40s。
2)從(cong)分子(zi)結(jie)構(gou)分析,由(you)于抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)劑TF-480和(he)滌綸分子(zi)的結(jie)構(gou)相(xiang)似,故(gu)該(gai)抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)劑能與滌綸分子(zi)較(jiao)好(hao)結(jie)合(he),在整(zheng)理中可(ke)不加(jia)交聯劑:而錦(jin)綸為聚酰(xian)胺高分子(zi)化合(he)物,與抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)劑TF-480結(jie)構(gou)有差異,抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)劑與錦(jin)綸纖維(wei)的結(jie)合(he)力不強(qiang),為增加(jia)抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)劑牢(lao)度,提(ti)高抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)的耐久性,可(ke)加(jia)入交聯劑三聚氰胺,并以MgCl2為催化劑。
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