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shaoxing yuanmore electromechanical equipment co., ltd.
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本(ben)文(wen)選用(yong)的(de)抗(kang)靜電劑(ji)TF-480是(shi)聚酯(zhi)聚醚類(lei)聚合(he)物(wu)(wu),分(fen)子(zi)結(jie)構中的(de)對苯二甲酸乙二醇鏈(lian)段與滌(di)(di)綸大分(fen)子(zi)結(jie)構相似,在高溫(wen)下,可進(jin)入聚酯(zhi)的(de)微軟化(hua)纖(xian)維表面而與聚酯(zhi)大分(fen)子(zi)產生共結(jie)晶,固著在滌(di)(di)綸上獲得耐久性(xing):同(tong)時(shi),其分(fen)子(zi)結(jie)構中含有聚醚鏈(lian)部(bu)分(fen),具(ju)有吸濕性(xing),可提高織物(wu)(wu)的(de)含濕量,增加(jia)導電性(xing),加(jia)快靜電荷(he)的(de)逸散速度,賦予織物(wu)(wu)一定的(de)抗(kang)靜電能力,同(tong)時(shi)使織物(wu)(wu)具(ju)有易去污性(xing)能[11]。本(ben)文(wen)采用(yong)該(gai)整理(li)(li)劑(ji)對滌(di)(di)綸、錦(jin)綸織物(wu)(wu)進(jin)行整理(li)(li),優化(hua)加(jia)工工藝,以提高織物(wu)(wu)的(de)抗(kang)靜電性(xing)能。
1 實驗部分
1.1材料與儀器
染(ran)(ran)色春(chun)亞紡(滌(di)綸)和染(ran)(ran)色塔絲(si)絨(錦綸)(吳江盛虹印(yin)染(ran)(ran)公(gong)司提供(gong)),抗靜(jing)電劑(ji)TF-480,三聚氰胺(an), MgCl2,純堿,洗衣粉(市售)。
氣壓式軋(ya)車(che),小定型(xing)烘干機,YG342織物感應式靜電測試(shi)儀(yi),U測色(se)儀(yi),家用洗(xi)衣機。
1.2 實驗工藝
1.2.1 工藝流(liu)程
一浸一軋(軋液率80%)→預(yu)烘(90~95℃×1min)→焙烘→皂洗→水洗→烘干→抗(kang)靜電織物。
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(hou)(hou)在清水(shui)中漂(piao)洗3次(ci)。為(wei)檢測整理(li)織(zhi)物抗(kang)靜電的耐久性(xing),以上操作(zuo)重復20次(ci),烘干后(hou)(hou)得到(dao)抗(kang)靜電織(zhi)物。
1.2.3 織物抗靜電性測(ce)試
溫度(du)(20±2)℃,相對濕度(du)(35±2)%,平(ping)衡(heng)3h,測試(shi)靜電電壓和半衰期。
1.2.4織物K/S值(zhi)測試
采用D65光源和10°視場,測試織物K/S值。
2結果與討論
2.1 未經抗靜電(dian)劑整理織(zhi)物(wu)的性能
未(wei)經抗靜(jing)電(dian)劑整理織物的靜(jing)電(dian)性能(neng)和K/S值測試結果見表1。
表(biao)1 未整理(li)織(zhi)物的靜電性能(neng)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(you)表1可知,未經整理(li)織物的靜電電壓和半(ban)衰期都很高,如直接服(fu)用會產(chan)生嚴重的靜電現象(xiang)。水洗后的K/S值低(di)于水洗前的,主(zhu)要是因(yin)為織物褪色的緣(yuan)故。
2.2 抗(kang)靜電(dian)劑TF-480對織物抗(kang)靜電(dian)整理
采用單(dan)因素法,用抗靜電劑TF-480分別對(dui)染(ran)色(se)春亞紡(fang)和染(ran)色(se)塔絲絨進行處理,測(ce)試(shi)其整理效果,優化抗靜電劑質量(liang)濃度、焙(bei)烘(hong)溫度、處理時間和交(jiao)聯劑用量(liang)。
2.2.1抗(kang)靜(jing)電劑質量(liang)濃度(du)對抗(kang)靜(jing)電性能的(de)影響
采用5種不同質量濃度(du)的TF-480對織物進行(xing)處理,經浸軋(ya)和180℃×30s整理后進行(xing)測試,結果(guo)見表2。
表2 抗靜電劑質量濃度對織(zhi)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 |
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(ke)知,用抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電劑TF-480處理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電效果相(xiang)當明顯。當用質量濃(nong)度為(wei)(wei)30~40g/L的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電劑處理(li)(li)(li)(li)滌(di)綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)后,靜(jing)電電壓(ya)和(he)半(ban)衰期(qi)(qi)最低(di),故質量濃(nong)度選(xuan)擇(ze)30g/L為(wei)(wei)宜。對整理(li)(li)(li)(li)前后滌(di)綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)進行比較(jiao)(jiao)發現(xian),不管水(shui)洗前后,整理(li)(li)(li)(li)后織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)均增加。對錦綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)而(er)言,用質量濃(nong)度為(wei)(wei)60g/L的(de)(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電劑處理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)其(qi)靜(jing)電電壓(ya)和(he)半(ban)衰期(qi)(qi)最低(di),但考慮到成(cheng)本問題,經(jing)30g/L抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電劑處理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)靜(jing)電電壓(ya)較(jiao)(jiao)低(di),經(jing)40g/L抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電劑處理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)半(ban)衰期(qi)(qi)較(jiao)(jiao)低(di),所以質量濃(nong)度可(ke)選(xuan)擇(ze)30~40g/L。對整理(li)(li)(li)(li)前后錦綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)進行比較(jiao)(jiao)發現(xian),不管水(shui)洗前后,整理(li)(li)(li)(li)后織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)均降低(di),織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)表觀顏色深(shen)度下降,這(zhe)可(ke)能是(shi)因為(wei)(wei)抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)電劑的(de)(de)(de)(de)加入影響了染料的(de)(de)(de)(de)發色。
2.2.2 焙烘溫度對織物抗靜電性(xing)能的影響
根據2.2.1測試情況,選擇(ze)抗靜(jing)電(dian)劑(ji)質(zhi)量濃度為(wei)(wei)(wei)(wei)30g/L,焙(bei)烘時間為(wei)(wei)(wei)(wei)30s。測試焙(bei)烘溫度對(dui)抗靜(jing)電(dian)為(wei)(wei)(wei)(wei)30g/L,焙(bei)烘時間為(wei)(wei)(wei)(wei)30s,測試焙(bei)烘溫度對(dui)抗靜(jing)電(dian)性能的(de)影(ying)響,結果見表3。
由表3可知(zhi),滌(di)綸(lun)織物經150~190 ℃焙(bei)(bei)烘(hong)(hong)(hong)后,靜電(dian)電(dian)壓(ya)峰值和半衰(shuai)期(qi)均很小,考慮到焙(bei)(bei)烘(hong)(hong)(hong)溫(wen)度(du)是(shi)影響整理效(xiao)果的一(yi)個重要因素,溫(wen)度(du)過(guo)低,反應速率低,交聯(lian)反應不完全,溫(wen)度(du)過(guo)高,手(shou)感變(bian)差,織物易(yi)受損,因此,焙(bei)(bei)烘(hong)(hong)(hong)溫(wen)度(du)選擇160~170℃為宜。就錦(jin)綸(lun)織物而(er)言,經180℃爐烘(hong)(hong)(hong)的織物,其靜電(dian)電(dian)壓(ya)最低,半衰(shuai)期(qi)也(ye)較低,考慮到150~190℃圍內(nei)半衰(shuai)期(qi)變(bian)化不大,所以焙(bei)(bei)烘(hong)(hong)(hong)溫(wen)度(du)以180℃為宜。
表3 焙(bei)烘溫度對織物(wu)抗靜電(dian)性能(neng)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 | |||||
| 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能的影響
根據2.2.1、2.2.2小節的(de)測試情況,選擇(ze)質量濃度為30g/L的(de)抗(kang)靜電劑,滌綸織物(wu)焙烘(hong)溫度選擇(ze) 170℃,錦綸織物(wu)焙烘(hong)溫度選擇(ze)180℃,測試不同(tong)焙烘(hong)時間對織物(wu)抗(kang)靜電性能的(de)影響,實驗(yan)結(jie)果見(jian)表4。
表(biao)4 焙烘時間對織(zhi)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)(bei)烘時(shi)(shi)間對滌綸(lun)織物靜(jing)電(dian)電(dian)壓和(he)(he)半(ban)衰(shuai)期影響不大。考慮到焙(bei)(bei)烘時(shi)(shi)間過(guo)短(duan),可能造成反應不完全;時(shi)(shi)間過(guo)長,手感(gan)變粗糙,綜(zong)合各因素選擇30s為宜(yi)(yi)。就錦綸(lun)織物而(er)言,當焙(bei)(bei)烘時(shi)(shi)間為40s時(shi)(shi),靜(jing)電(dian)電(dian)壓和(he)(he)半(ban)衰(shuai)期最低,所以(yi)焙(bei)(bei)烘時(shi)(shi)間以(yi)40s為宜(yi)(yi)。
通過對抗靜(jing)電劑(ji)(ji)濃度、焙烘溫度和時間的(de)(de)單因素實驗,得(de)到整(zheng)理(li)(li)滌綸織物(wu)較合適(shi)的(de)(de)工(gong)藝(yi):整(zheng)理(li)(li)劑(ji)(ji)質(zhi)量濃度為30g/L,170℃×30s;整(zheng)理(li)(li)錦綸織物(wu)較合適(shi)的(de)(de)工(gong)藝(yi):整(zheng)理(li)(li)劑(ji)(ji)質(zhi)量濃度為30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交聯(lian)劑質量濃度對織物(wu)抗靜電性能(neng)的(de)影響
以(yi)三聚(ju)氰胺為(wei)交聯劑、MgCl2為(wei)催化(hua)劑,測試其(qi)對織物抗靜電(dian)性能的影響,實驗條件(jian)為(wei):抗靜電(dian)劑質量濃(nong)度(du)30g/L,滌(di)綸織物170℃×30s,錦綸織物 180℃×30 s,結果見表5。
表5 交聯劑(ji)質量濃度(du)對(dui)織物抗(kang)靜(jing)電性能的(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 | |||||
| 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)(ke)知,對滌(di)(di)綸(lun)(lun)(lun)織(zhi)(zhi)物來說,加(jia)(jia)入交(jiao)聯劑對降低(di)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)峰(feng)(feng)值和半衰(shuai)(shuai)期作(zuo)用(yong)(yong)不大,因此(ci),整理滌(di)(di)綸(lun)(lun)(lun)織(zhi)(zhi)物時可(ke)(ke)不用(yong)(yong)交(jiao)聯劑。原因可(ke)(ke)能(neng)是(shi)抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑TF-480能(neng)與滌(di)(di)綸(lun)(lun)(lun)分(fen)子結合,交(jiao)聯劑的加(jia)(jia)入不起作(zuo)用(yong)(yong)。而對錦綸(lun)(lun)(lun)織(zhi)(zhi)物而言,當(dang)交(jiao)聯劑質量濃度(du)(du)為6sL時,能(neng)降低(di)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)峰(feng)(feng)值和半衰(shuai)(shuai)期,抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)性(xing)(xing)最好,這可(ke)(ke)能(neng)是(shi)因為抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑TF-480通過交(jiao)聯劑與錦綸(lun)(lun)(lun)發生結合,提高了抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑在錦綸(lun)(lun)(lun)上(shang)的牢(lao)度(du)(du),從而可(ke)(ke)增加(jia)(jia)其耐久性(xing)(xing)。
3 結論
1)抗靜(jing)電劑TF-480對滌綸(lun)和錦(jin)(jin)綸(lun)織物均有較(jiao)好的抗靜(jing)電效(xiao)果(guo),且耐久性(xing)良好。滌綸(lun)織物的整(zheng)(zheng)理(li)工藝:整(zheng)(zheng)理(li)劑質(zhi)(zhi)量(liang)濃度(du)(du)為(wei)30g/L,170℃×30s;錦(jin)(jin)綸(lun)織物的整(zheng)(zheng)理(li)工藝:整(zheng)(zheng)理(li)劑質(zhi)(zhi)量(liang)濃度(du)(du)為(wei)30~40g/L,交聯劑質(zhi)(zhi)量(liang)濃度(du)(du)為(wei)6 g/L,180℃×40s。
2)從分(fen)子(zi)結(jie)(jie)(jie)構(gou)分(fen)析,由于抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)TF-480和滌(di)綸(lun)分(fen)子(zi)的結(jie)(jie)(jie)構(gou)相似,故該抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)能與(yu)(yu)滌(di)綸(lun)分(fen)子(zi)較好結(jie)(jie)(jie)合,在整理中(zhong)可不加(jia)交聯劑(ji):而錦綸(lun)為聚(ju)酰胺高(gao)(gao)分(fen)子(zi)化合物,與(yu)(yu)抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)TF-480結(jie)(jie)(jie)構(gou)有(you)差異(yi),抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)與(yu)(yu)錦綸(lun)纖維的結(jie)(jie)(jie)合力(li)不強,為增加(jia)抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)牢度,提(ti)高(gao)(gao)抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)的耐久(jiu)性,可加(jia)入交聯劑(ji)三(san)聚(ju)氰胺,并以MgCl2為催化劑(ji)。
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