抗靜電劑對滌綸和錦綸織物的抗靜電效果
本(ben)文(wen)選用(yong)的抗靜(jing)電(dian)劑TF-480是聚(ju)(ju)(ju)酯聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)類聚(ju)(ju)(ju)合(he)物(wu)(wu),分(fen)子結(jie)(jie)構(gou)中的對(dui)苯二甲酸(suan)乙(yi)二醇鏈段與(yu)滌綸大分(fen)子結(jie)(jie)構(gou)相似,在高溫(wen)下,可進入聚(ju)(ju)(ju)酯的微軟化(hua)纖(xian)維表面而與(yu)聚(ju)(ju)(ju)酯大分(fen)子產生共結(jie)(jie)晶,固著在滌綸上獲得耐(nai)久性:同時(shi),其分(fen)子結(jie)(jie)構(gou)中含有聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)鏈部分(fen),具有吸濕性,可提(ti)高織物(wu)(wu)的含濕量,增加(jia)導電(dian)性,加(jia)快靜(jing)電(dian)荷(he)的逸散速度,賦予織物(wu)(wu)一定的抗靜(jing)電(dian)能力(li),同時(shi)使織物(wu)(wu)具有易去污性能[11]。本(ben)文(wen)采用(yong)該整理(li)劑對(dui)滌綸、錦(jin)綸織物(wu)(wu)進行(xing)整理(li),優化(hua)加(jia)工工藝(yi),以提(ti)高織物(wu)(wu)的抗靜(jing)電(dian)性能。
1 實驗部分
1.1材料與儀器
染色(se)春亞紡(滌綸(lun)(lun))和染色(se)塔(ta)絲(si)絨(錦綸(lun)(lun))(吳江(jiang)盛(sheng)虹印染公司提供),抗(kang)靜電劑(ji)TF-480,三聚氰(qing)胺, MgCl2,純堿,洗衣粉(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(jia)用洗衣機。
1.2 實驗工藝
1.2.1 工(gong)藝流程(cheng)
一浸一軋(ya)(軋(ya)液率80%)→預烘(90~95℃×1min)→焙(bei)烘→皂(zao)洗→水洗→烘干→抗靜(jing)電織物。
1.2.2 皂洗條件(jian)
洗衣粉2 g/L,純堿2 g/L,40℃,5 min,浴比(bi) 1:30,然(ran)后在清水中漂(piao)洗3次。為檢測整理織物(wu)抗靜電的耐久性,以上操作重(zhong)復(fu)20次,烘干(gan)后得到抗靜電織物(wu)。
1.2.3 織(zhi)物抗靜電性測試
溫度(du)(du)(20±2)℃,相(xiang)對濕度(du)(du)(35±2)%,平衡3h,測試(shi)靜電(dian)電(dian)壓和半衰期(qi)。
1.2.4織物K/S值測(ce)試(shi)
采用D65光源和10°視場,測(ce)試織(zhi)物K/S值。
2結果與討論
2.1 未經抗靜電劑整理織物的(de)性能(neng)
未經抗靜(jing)電劑整理(li)織(zhi)物的靜(jing)電性(xing)能和K/S值測試結果(guo)見表1。
表1 未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(biao)1可知(zhi),未經整理織(zhi)物(wu)的(de)靜電電壓和半衰期(qi)都很高,如直接服用(yong)會產生嚴重的(de)靜電現象(xiang)。水(shui)(shui)洗(xi)后的(de)K/S值低于水(shui)(shui)洗(xi)前的(de),主要是因為織(zhi)物(wu)褪色的(de)緣故。
2.2 抗(kang)靜電(dian)劑TF-480對織物抗(kang)靜電(dian)整理
采用(yong)單因素法,用(yong)抗(kang)靜電(dian)劑TF-480分別對染色(se)春亞紡和染色(se)塔絲絨進行處理(li),測試其整(zheng)理(li)效果,優化抗(kang)靜電(dian)劑質(zhi)量濃度、焙烘溫(wen)度、處理(li)時間和交聯劑用(yong)量。
2.2.1抗靜電(dian)劑質量(liang)濃度對(dui)抗靜電(dian)性能的影響
采用5種不同質量濃度的TF-480對織物(wu)進行處理,經浸軋和180℃×30s整理后進行測試(shi),結果見表2。
表(biao)2 抗靜電(dian)劑(ji)質量濃度對織物抗靜電(dian)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 |
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)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)TF-480處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)織物(wu)抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)效果相當(dang)明顯。當(dang)用質(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度為30~40g/L的(de)(de)(de)抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處理(li)(li)(li)滌(di)(di)綸(lun)織物(wu)后(hou)(hou)(hou),靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓和半(ban)衰期(qi)(qi)(qi)最低(di)(di),故質(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度選(xuan)擇(ze)30g/L為宜。對整理(li)(li)(li)前(qian)(qian)后(hou)(hou)(hou)滌(di)(di)綸(lun)織物(wu)的(de)(de)(de)K/S值(zhi)進行(xing)比較(jiao)發現,不管(guan)水洗前(qian)(qian)后(hou)(hou)(hou),整理(li)(li)(li)后(hou)(hou)(hou)織物(wu)的(de)(de)(de)K/S值(zhi)均(jun)增(zeng)加。對錦(jin)(jin)綸(lun)織物(wu)而(er)言,用質(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度為60g/L的(de)(de)(de)抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)織物(wu)其靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓和半(ban)衰期(qi)(qi)(qi)最低(di)(di),但考慮到成本問(wen)題,經30g/L抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)織物(wu)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓較(jiao)低(di)(di),經40g/L抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)織物(wu)半(ban)衰期(qi)(qi)(qi)較(jiao)低(di)(di),所以質(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度可(ke)選(xuan)擇(ze)30~40g/L。對整理(li)(li)(li)前(qian)(qian)后(hou)(hou)(hou)錦(jin)(jin)綸(lun)織物(wu)的(de)(de)(de)K/S值(zhi)進行(xing)比較(jiao)發現,不管(guan)水洗前(qian)(qian)后(hou)(hou)(hou),整理(li)(li)(li)后(hou)(hou)(hou)織物(wu)的(de)(de)(de)K/S值(zhi)均(jun)降低(di)(di),織物(wu)表觀顏色深度下降,這(zhe)可(ke)能是因為抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)加入影響了染料的(de)(de)(de)發色。
2.2.2 焙烘溫度對織物抗靜電性能的影響
根據2.2.1測試情(qing)況(kuang),選擇抗靜(jing)電(dian)劑質量濃度為30g/L,焙(bei)烘(hong)時間為30s。測試焙(bei)烘(hong)溫(wen)度對(dui)抗靜(jing)電(dian)為30g/L,焙(bei)烘(hong)時間為30s,測試焙(bei)烘(hong)溫(wen)度對(dui)抗靜(jing)電(dian)性(xing)能的影響,結果見表(biao)3。
由表3可(ke)知(zhi),滌綸織(zhi)物(wu)(wu)經(jing)(jing)150~190 ℃焙(bei)烘(hong)后,靜(jing)電(dian)電(dian)壓峰值和半衰(shuai)期均很小,考慮(lv)到(dao)焙(bei)烘(hong)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)是影響(xiang)整理效果的一個重要因素,溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)過低,反應速(su)率(lv)低,交(jiao)聯反應不(bu)完全,溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)過高(gao),手感變差,織(zhi)物(wu)(wu)易受損,因此,焙(bei)烘(hong)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)選擇160~170℃為宜。就(jiu)錦(jin)綸織(zhi)物(wu)(wu)而言(yan),經(jing)(jing)180℃爐烘(hong)的織(zhi)物(wu)(wu),其靜(jing)電(dian)電(dian)壓最低,半衰(shuai)期也較低,考慮(lv)到(dao)150~190℃圍內半衰(shuai)期變化(hua)不(bu)大,所以焙(bei)烘(hong)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)以180℃為宜。
表3 焙烘(hong)溫度(du)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 |
|
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)時間對織物(wu)抗(kang)靜電(dian)性能(neng)的(de)影響
根(gen)據2.2.1、2.2.2小(xiao)節的(de)測(ce)試(shi)(shi)情況,選(xuan)擇(ze)(ze)質量濃度為30g/L的(de)抗靜電(dian)劑,滌綸(lun)織(zhi)物(wu)焙(bei)(bei)烘溫(wen)度選(xuan)擇(ze)(ze) 170℃,錦綸(lun)織(zhi)物(wu)焙(bei)(bei)烘溫(wen)度選(xuan)擇(ze)(ze)180℃,測(ce)試(shi)(shi)不同焙(bei)(bei)烘時間對織(zhi)物(wu)抗靜電(dian)性能的(de)影響,實(shi)驗結果見表4。
表4 焙(bei)烘時間(jian)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 |
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(hong)(hong)時(shi)間對滌綸織(zhi)物靜(jing)電電壓和(he)(he)半衰(shuai)期(qi)影響不大。考慮(lv)到焙(bei)(bei)烘(hong)(hong)時(shi)間過短,可能(neng)造成反應(ying)不完全;時(shi)間過長,手(shou)感變粗糙(cao),綜合各因素選擇(ze)30s為宜。就錦綸織(zhi)物而言,當焙(bei)(bei)烘(hong)(hong)時(shi)間為40s時(shi),靜(jing)電電壓和(he)(he)半衰(shuai)期(qi)最低,所(suo)以焙(bei)(bei)烘(hong)(hong)時(shi)間以40s為宜。
通過對抗靜電(dian)劑濃度、焙烘溫度和時間的(de)單因(yin)素(su)實驗(yan),得到整(zheng)理滌綸織物(wu)(wu)較(jiao)合(he)適的(de)工藝:整(zheng)理劑質量濃度為(wei)30g/L,170℃×30s;整(zheng)理錦綸織物(wu)(wu)較(jiao)合(he)適的(de)工藝:整(zheng)理劑質量濃度為(wei)30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交聯劑質量濃度對織(zhi)物抗靜電性(xing)能的影響(xiang)
以三聚氰胺為交聯劑(ji)、MgCl2為催化劑(ji),測試其對織物(wu)抗靜(jing)電性能的(de)影響,實驗條件為:抗靜(jing)電劑(ji)質(zhi)量濃度30g/L,滌綸織物(wu)170℃×30s,錦(jin)綸織物(wu) 180℃×30 s,結果見表(biao)5。
表5 交(jiao)聯(lian)劑質(zhi)量濃(nong)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 |
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可知,對滌綸(lun)(lun)(lun)織物來說,加(jia)入交(jiao)(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)對降低靜電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓峰值和(he)(he)半衰期(qi)作(zuo)用(yong)不(bu)大,因此,整理(li)滌綸(lun)(lun)(lun)織物時可不(bu)用(yong)交(jiao)(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)。原(yuan)因可能是抗靜電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)TF-480能與(yu)(yu)滌綸(lun)(lun)(lun)分子結合,交(jiao)(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)的加(jia)入不(bu)起作(zuo)用(yong)。而對錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)(lun)織物而言,當(dang)交(jiao)(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)質(zhi)量濃(nong)度為6sL時,能降低靜電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓峰值和(he)(he)半衰期(qi),抗靜電(dian)(dian)(dian)性(xing)最好,這可能是因為抗靜電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)TF-480通過交(jiao)(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)(ji)與(yu)(yu)錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)(lun)發(fa)生結合,提高了抗靜電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)在錦(jin)(jin)綸(lun)(lun)(lun)上的牢(lao)度,從而可增加(jia)其耐久性(xing)。
3 結論
1)抗靜電(dian)劑TF-480對滌(di)綸(lun)(lun)和錦綸(lun)(lun)織(zhi)物(wu)均有(you)較好的抗靜電(dian)效(xiao)果,且(qie)耐久性良好。滌(di)綸(lun)(lun)織(zhi)物(wu)的整(zheng)理工藝:整(zheng)理劑質(zhi)量(liang)濃(nong)度為(wei)(wei)30g/L,170℃×30s;錦綸(lun)(lun)織(zhi)物(wu)的整(zheng)理工藝:整(zheng)理劑質(zhi)量(liang)濃(nong)度為(wei)(wei)30~40g/L,交聯劑質(zhi)量(liang)濃(nong)度為(wei)(wei)6 g/L,180℃×40s。
2)從(cong)分(fen)子(zi)結(jie)(jie)構分(fen)析(xi),由于抗靜(jing)(jing)電(dian)劑(ji)(ji)TF-480和滌綸分(fen)子(zi)的結(jie)(jie)構相似,故該(gai)抗靜(jing)(jing)電(dian)劑(ji)(ji)能與(yu)滌綸分(fen)子(zi)較好結(jie)(jie)合,在整理中可(ke)不加(jia)交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji):而(er)錦綸為(wei)聚酰胺高(gao)分(fen)子(zi)化合物,與(yu)抗靜(jing)(jing)電(dian)劑(ji)(ji)TF-480結(jie)(jie)構有差異,抗靜(jing)(jing)電(dian)劑(ji)(ji)與(yu)錦綸纖維的結(jie)(jie)合力不強,為(wei)增加(jia)抗靜(jing)(jing)電(dian)劑(ji)(ji)牢度,提高(gao)抗靜(jing)(jing)電(dian)的耐久性,可(ke)加(jia)入交(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)三聚氰胺,并以MgCl2為(wei)催(cui)化劑(ji)(ji)。