抗靜電劑對滌綸和錦綸織物的抗靜電效果
本文選(xuan)用(yong)的抗靜(jing)電(dian)劑TF-480是聚(ju)酯聚(ju)醚類聚(ju)合物(wu)(wu),分子(zi)(zi)結(jie)構(gou)(gou)中(zhong)的對(dui)苯二甲(jia)酸乙二醇鏈段(duan)與滌綸大(da)(da)分子(zi)(zi)結(jie)構(gou)(gou)相似,在高(gao)溫下,可進(jin)入聚(ju)酯的微軟化纖維(wei)表(biao)面而與聚(ju)酯大(da)(da)分子(zi)(zi)產生(sheng)共結(jie)晶,固著(zhu)在滌綸上獲得耐(nai)久性:同時,其分子(zi)(zi)結(jie)構(gou)(gou)中(zhong)含有(you)聚(ju)醚鏈部分,具(ju)(ju)有(you)吸(xi)濕(shi)性,可提高(gao)織(zhi)物(wu)(wu)的含濕(shi)量,增加導電(dian)性,加快靜(jing)電(dian)荷(he)的逸(yi)散(san)速度,賦予織(zhi)物(wu)(wu)一定的抗靜(jing)電(dian)能(neng)(neng)力,同時使(shi)織(zhi)物(wu)(wu)具(ju)(ju)有(you)易去污性能(neng)(neng)[11]。本文采用(yong)該整(zheng)理劑對(dui)滌綸、錦綸織(zhi)物(wu)(wu)進(jin)行整(zheng)理,優化加工工藝,以提高(gao)織(zhi)物(wu)(wu)的抗靜(jing)電(dian)性能(neng)(neng)。
1 實驗部分
1.1材(cai)料與儀器
染(ran)色春亞(ya)紡(fang)(滌綸)和染(ran)色塔絲絨(錦綸)(吳江盛虹印染(ran)公司提供),抗靜電劑TF-480,三(san)聚氰胺, MgCl2,純堿,洗(xi)衣粉(市售)。
氣壓式軋車,小定型烘干機,YG342織物感應式靜電測試儀,U測色儀,家用洗衣(yi)機(ji)。
1.2 實驗(yan)工藝
1.2.1 工(gong)藝(yi)流程
一浸一軋(軋液率80%)→預(yu)烘(hong)(90~95℃×1min)→焙烘(hong)→皂(zao)洗→水洗→烘(hong)干→抗靜電(dian)織物。
1.2.2 皂洗條件
洗衣粉2 g/L,純堿2 g/L,40℃,5 min,浴比 1:30,然后在清水中漂洗3次(ci)。為檢測整(zheng)理織(zhi)物抗(kang)靜電的(de)耐久性,以上操作重復20次(ci),烘干后得到抗(kang)靜電織(zhi)物。
1.2.3 織物抗靜電性測試
溫度(20±2)℃,相對濕度(35±2)%,平衡3h,測試靜電(dian)電(dian)壓和半衰期。
1.2.4織(zhi)物K/S值測試
采用D65光源和10°視場,測試織物K/S值(zhi)。
2結果與討論
2.1 未經抗靜電劑整理織(zhi)物(wu)的(de)性(xing)能
未經抗靜電劑(ji)整理織物的(de)靜電性能(neng)和K/S值測試結果見表(biao)1。
表(biao)1 未整(zheng)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(ke)知,未經整理(li)織(zhi)物(wu)(wu)的靜電電壓和半衰期(qi)都(dou)很高,如直接服用會(hui)產(chan)生嚴重的靜電現(xian)象。水洗(xi)后的K/S值(zhi)低于水洗(xi)前的,主要是因為織(zhi)物(wu)(wu)褪(tun)色的緣故。
2.2 抗靜電劑TF-480對(dui)織物(wu)抗靜電整理
采用(yong)單因素法(fa),用(yong)抗靜電劑TF-480分別對(dui)染色春亞(ya)紡(fang)和染色塔絲絨(rong)進行處理(li),測試其整理(li)效果,優化抗靜電劑質量(liang)濃度、焙烘(hong)溫(wen)度、處理(li)時(shi)間和交(jiao)聯劑用(yong)量(liang)。
2.2.1抗靜電(dian)劑質量(liang)濃度對抗靜電(dian)性能的影(ying)響
采用5種不同質量濃度的TF-480對織物進(jin)行處理,經浸軋和180℃×30s整理后進(jin)行測試,結果見表2。
表2 抗靜電(dian)劑質(zhi)量濃度對織物抗靜電(dian)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 |
由表(biao)2可(ke)知(zhi),用(yong)抗靜(jing)電劑(ji)TF-480處理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物抗靜(jing)電效果相(xiang)當明顯。當用(yong)質(zhi)(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度為(wei)30~40g/L的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗靜(jing)電劑(ji)處理(li)(li)滌綸織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物后(hou),靜(jing)電電壓和(he)半(ban)衰期最低,故質(zhi)(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度選(xuan)擇(ze)30g/L為(wei)宜(yi)。對(dui)(dui)整(zheng)(zheng)理(li)(li)前(qian)后(hou)滌綸織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)進(jin)行比較(jiao)(jiao)發現,不管水(shui)洗前(qian)后(hou),整(zheng)(zheng)理(li)(li)后(hou)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)均增加(jia)。對(dui)(dui)錦(jin)綸織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物而言,用(yong)質(zhi)(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度為(wei)60g/L的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗靜(jing)電劑(ji)處理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物其靜(jing)電電壓和(he)半(ban)衰期最低,但考慮到成本問題,經30g/L抗靜(jing)電劑(ji)處理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物靜(jing)電電壓較(jiao)(jiao)低,經40g/L抗靜(jing)電劑(ji)處理(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物半(ban)衰期較(jiao)(jiao)低,所以質(zhi)(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度可(ke)選(xuan)擇(ze)30~40g/L。對(dui)(dui)整(zheng)(zheng)理(li)(li)前(qian)后(hou)錦(jin)綸織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)進(jin)行比較(jiao)(jiao)發現,不管水(shui)洗前(qian)后(hou),整(zheng)(zheng)理(li)(li)后(hou)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物的(de)(de)(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)均降低,織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物表(biao)觀(guan)顏色深度下降,這(zhe)可(ke)能是因為(wei)抗靜(jing)電劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)入影(ying)響了染料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發色。
2.2.2 焙烘溫度對(dui)織(zhi)物抗(kang)靜(jing)電(dian)性能(neng)的影響(xiang)
根據(ju)2.2.1測試情(qing)況,選擇抗(kang)靜電劑(ji)質量濃度(du)為30g/L,焙(bei)烘時(shi)間為30s。測試焙(bei)烘溫度(du)對抗(kang)靜電為30g/L,焙(bei)烘時(shi)間為30s,測試焙(bei)烘溫度(du)對抗(kang)靜電性能的(de)影響,結果見表3。
由表3可知,滌綸(lun)織(zhi)物經(jing)(jing)150~190 ℃焙烘(hong)后,靜電電壓(ya)峰值和(he)半衰期(qi)均很(hen)小(xiao),考慮到焙烘(hong)溫(wen)度(du)是影響(xiang)整(zheng)理效果的一個重要因(yin)素,溫(wen)度(du)過(guo)低(di),反應速率低(di),交聯反應不(bu)完全,溫(wen)度(du)過(guo)高,手感變差,織(zhi)物易受損,因(yin)此(ci),焙烘(hong)溫(wen)度(du)選擇160~170℃為(wei)宜。就錦綸(lun)織(zhi)物而言,經(jing)(jing)180℃爐烘(hong)的織(zhi)物,其(qi)靜電電壓(ya)最低(di),半衰期(qi)也(ye)較低(di),考慮到150~190℃圍內半衰期(qi)變化不(bu)大,所(suo)以(yi)焙烘(hong)溫(wen)度(du)以(yi)180℃為(wei)宜。
表3 焙烘溫度(du)對織(zhi)物抗靜電性能的影響(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(jian)對織物抗靜電性能的影響(xiang)
根據2.2.1、2.2.2小節的(de)測(ce)試(shi)情況,選(xuan)(xuan)擇質量濃(nong)度為30g/L的(de)抗(kang)(kang)靜(jing)(jing)電(dian)劑(ji),滌綸織(zhi)物(wu)焙(bei)(bei)烘溫(wen)度選(xuan)(xuan)擇 170℃,錦綸織(zhi)物(wu)焙(bei)(bei)烘溫(wen)度選(xuan)(xuan)擇180℃,測(ce)試(shi)不同焙(bei)(bei)烘時間對織(zhi)物(wu)抗(kang)(kang)靜(jing)(jing)電(dian)性能的(de)影響,實驗結果見表4。
表4 焙(bei)烘時間(jian)對織物(wu)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可知,焙(bei)烘(hong)時(shi)(shi)間(jian)(jian)對滌綸(lun)織(zhi)物靜(jing)電電壓(ya)和(he)(he)半衰期影響(xiang)不大(da)。考(kao)慮到焙(bei)烘(hong)時(shi)(shi)間(jian)(jian)過短,可能造(zao)成反應不完(wan)全;時(shi)(shi)間(jian)(jian)過長,手感變粗糙,綜合各因素(su)選擇30s為(wei)宜(yi)。就錦綸(lun)織(zhi)物而言,當焙(bei)烘(hong)時(shi)(shi)間(jian)(jian)為(wei)40s時(shi)(shi),靜(jing)電電壓(ya)和(he)(he)半衰期最低,所以(yi)焙(bei)烘(hong)時(shi)(shi)間(jian)(jian)以(yi)40s為(wei)宜(yi)。
通(tong)過對抗靜(jing)電劑濃度(du)、焙烘溫(wen)度(du)和時間的單因素實驗,得到整理(li)滌綸(lun)織(zhi)物較(jiao)合(he)適的工藝:整理(li)劑質(zhi)量濃度(du)為30g/L,170℃×30s;整理(li)錦綸(lun)織(zhi)物較(jiao)合(he)適的工藝:整理(li)劑質(zhi)量濃度(du)為30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交聯劑質量濃度對織物抗靜電性(xing)能的影響
以(yi)三聚氰胺(an)為交聯劑(ji)、MgCl2為催(cui)化劑(ji),測試其對織(zhi)物抗靜電(dian)(dian)性能的影響,實驗條件為:抗靜電(dian)(dian)劑(ji)質量濃度30g/L,滌(di)綸(lun)織(zhi)物170℃×30s,錦綸(lun)織(zhi)物 180℃×30 s,結果(guo)見(jian)表5。
表5 交(jiao)聯劑(ji)質量(liang)濃度對織物抗靜電性能的(de)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(lun)(lun)織物(wu)來(lai)說,加入(ru)交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)(ji)(ji)對(dui)降(jiang)低(di)(di)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓峰值(zhi)和半衰(shuai)期作用不(bu)大,因(yin)此(ci),整(zheng)理滌綸(lun)(lun)織物(wu)時(shi)可(ke)不(bu)用交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)(ji)(ji)。原(yuan)因(yin)可(ke)能(neng)是(shi)抗靜(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)(ji)TF-480能(neng)與(yu)滌綸(lun)(lun)分(fen)子(zi)結合,交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的加入(ru)不(bu)起作用。而對(dui)錦綸(lun)(lun)織物(wu)而言(yan),當交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)(ji)(ji)質量濃(nong)度為6sL時(shi),能(neng)降(jiang)低(di)(di)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓峰值(zhi)和半衰(shuai)期,抗靜(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)性最好,這可(ke)能(neng)是(shi)因(yin)為抗靜(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)(ji)TF-480通(tong)過交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)(ji)(ji)與(yu)錦綸(lun)(lun)發生結合,提(ti)高了抗靜(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)(ji)在錦綸(lun)(lun)上的牢度,從而可(ke)增加其耐久性。
3 結論
1)抗(kang)靜(jing)電劑(ji)TF-480對滌(di)綸和(he)錦綸織物(wu)均有較好(hao)的抗(kang)靜(jing)電效果,且(qie)耐久性良(liang)好(hao)。滌(di)綸織物(wu)的整(zheng)(zheng)(zheng)理工藝:整(zheng)(zheng)(zheng)理劑(ji)質(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)度(du)為(wei)30g/L,170℃×30s;錦綸織物(wu)的整(zheng)(zheng)(zheng)理工藝:整(zheng)(zheng)(zheng)理劑(ji)質(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)度(du)為(wei)30~40g/L,交(jiao)聯劑(ji)質(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)度(du)為(wei)6 g/L,180℃×40s。
2)從(cong)分子(zi)結(jie)構分析,由(you)于抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)TF-480和滌綸(lun)分子(zi)的(de)結(jie)構相似(si),故(gu)該抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)能與滌綸(lun)分子(zi)較好結(jie)合(he),在整(zheng)理中(zhong)可(ke)不加(jia)交聯劑(ji):而錦綸(lun)為聚(ju)酰胺高分子(zi)化合(he)物,與抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)TF-480結(jie)構有差異(yi),抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)與錦綸(lun)纖維的(de)結(jie)合(he)力不強,為增加(jia)抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)牢度,提高抗(kang)靜(jing)電(dian)的(de)耐久性,可(ke)加(jia)入交聯劑(ji)三聚(ju)氰胺,并以MgCl2為催化劑(ji)。