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本文選用(yong)的(de)(de)(de)抗靜(jing)(jing)電(dian)劑TF-480是聚酯(zhi)聚醚(mi)類聚合(he)物(wu),分(fen)(fen)(fen)子結(jie)(jie)構(gou)中的(de)(de)(de)對苯二(er)甲酸乙(yi)二(er)醇鏈段與滌綸大分(fen)(fen)(fen)子結(jie)(jie)構(gou)相似,在高溫下,可進(jin)入(ru)聚酯(zhi)的(de)(de)(de)微軟化纖維表面(mian)而與聚酯(zhi)大分(fen)(fen)(fen)子產生共結(jie)(jie)晶,固著在滌綸上獲得耐久性(xing):同(tong)(tong)時,其(qi)分(fen)(fen)(fen)子結(jie)(jie)構(gou)中含有聚醚(mi)鏈部(bu)分(fen)(fen)(fen),具有吸濕(shi)性(xing),可提(ti)高織(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)含濕(shi)量(liang),增(zeng)加導電(dian)性(xing),加快靜(jing)(jing)電(dian)荷的(de)(de)(de)逸散速度,賦(fu)予織(zhi)物(wu)一定(ding)的(de)(de)(de)抗靜(jing)(jing)電(dian)能力(li),同(tong)(tong)時使織(zhi)物(wu)具有易去污性(xing)能[11]。本文采用(yong)該整(zheng)理劑對滌綸、錦綸織(zhi)物(wu)進(jin)行(xing)整(zheng)理,優(you)化加工工藝,以提(ti)高織(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)抗靜(jing)(jing)電(dian)性(xing)能。
1 實驗部分
1.1材料與儀器
染(ran)(ran)色春亞紡(滌綸(lun))和染(ran)(ran)色塔絲絨(rong)(錦綸(lun))(吳江(jiang)盛虹印染(ran)(ran)公司提(ti)供),抗靜電劑TF-480,三(san)聚氰胺(an), MgCl2,純堿,洗衣粉(fen)(市售)。
氣壓式軋車,小定型烘干機,YG342織物感應(ying)式靜電測(ce)(ce)試儀(yi),U測(ce)(ce)色儀(yi),家用(yong)洗衣(yi)機。
1.2 實驗工藝
1.2.1 工藝流程
一浸一軋(軋液(ye)率(lv)80%)→預烘(90~95℃×1min)→焙烘→皂洗(xi)→水洗(xi)→烘干→抗靜電(dian)織物。
1.2.2 皂洗(xi)條件
洗衣粉2 g/L,純堿2 g/L,40℃,5 min,浴比 1:30,然后(hou)在清水中漂洗3次。為檢測(ce)整理(li)織物抗靜(jing)電的(de)耐久性(xing),以上操作重復20次,烘干(gan)后(hou)得到抗靜(jing)電織物。
1.2.3 織物(wu)抗靜電(dian)性測試
溫度(du)(20±2)℃,相對濕(shi)度(du)(35±2)%,平衡(heng)3h,測試靜電電壓(ya)和半(ban)衰期。
1.2.4織物K/S值測試(shi)
采用D65光源和10°視場,測試織物K/S值。
2結果與討論
2.1 未經抗靜電劑整理織物的性能
未經抗靜電(dian)劑整(zheng)理織物(wu)的靜電(dian)性能和K/S值測試結果(guo)見(jian)表1。
表(biao)1 未整理(li)織物的靜(jing)電(dian)性(xing)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 |
由表(biao)1可知,未經整理織(zhi)物的(de)靜(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)和半(ban)衰期都很(hen)高,如(ru)直接服用會產生嚴(yan)重的(de)靜(jing)電(dian)現象。水洗后的(de)K/S值低于水洗前的(de),主要是因為織(zhi)物褪色的(de)緣故。
2.2 抗(kang)靜(jing)電劑TF-480對織(zhi)物抗(kang)靜(jing)電整(zheng)理
采用單因素法,用抗靜(jing)電(dian)劑(ji)TF-480分別對染(ran)色春(chun)亞紡和(he)染(ran)色塔絲絨進行處理(li),測試其整(zheng)理(li)效果,優化抗靜(jing)電(dian)劑(ji)質量濃度、焙烘溫度、處理(li)時間和(he)交聯劑(ji)用量。
2.2.1抗靜(jing)電劑(ji)質量(liang)濃度對抗靜(jing)電性能的影響(xiang)
采用(yong)5種不同(tong)質量濃度的TF-480對(dui)織物進行(xing)處理,經浸(jin)軋和180℃×30s整理后(hou)進行(xing)測試,結果見表2。
表2 抗靜(jing)(jing)電(dian)劑質量濃度對織物抗靜(jing)(jing)電(dian)性能(neng)的影(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 | |||||
| 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可知,用抗(kang)(kang)(kang)靜電(dian)劑(ji)TF-480處理(li)(li)的織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)抗(kang)(kang)(kang)靜電(dian)效(xiao)果相當(dang)明顯。當(dang)用質量濃度(du)為(wei)(wei)30~40g/L的抗(kang)(kang)(kang)靜電(dian)劑(ji)處理(li)(li)滌綸織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)后(hou)(hou)(hou),靜電(dian)電(dian)壓(ya)和半衰(shuai)期(qi)最低(di),故質量濃度(du)選擇30g/L為(wei)(wei)宜。對整(zheng)理(li)(li)前(qian)(qian)后(hou)(hou)(hou)滌綸織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的K/S值(zhi)(zhi)進(jin)行(xing)比較(jiao)發(fa)現(xian),不(bu)管水(shui)(shui)洗前(qian)(qian)后(hou)(hou)(hou),整(zheng)理(li)(li)后(hou)(hou)(hou)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的K/S值(zhi)(zhi)均增加。對錦(jin)綸織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)而(er)言(yan),用質量濃度(du)為(wei)(wei)60g/L的抗(kang)(kang)(kang)靜電(dian)劑(ji)處理(li)(li)的織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)其靜電(dian)電(dian)壓(ya)和半衰(shuai)期(qi)最低(di),但考慮到成本問(wen)題,經30g/L抗(kang)(kang)(kang)靜電(dian)劑(ji)處理(li)(li)的織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)靜電(dian)電(dian)壓(ya)較(jiao)低(di),經40g/L抗(kang)(kang)(kang)靜電(dian)劑(ji)處理(li)(li)的織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)半衰(shuai)期(qi)較(jiao)低(di),所以(yi)質量濃度(du)可選擇30~40g/L。對整(zheng)理(li)(li)前(qian)(qian)后(hou)(hou)(hou)錦(jin)綸織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的K/S值(zhi)(zhi)進(jin)行(xing)比較(jiao)發(fa)現(xian),不(bu)管水(shui)(shui)洗前(qian)(qian)后(hou)(hou)(hou),整(zheng)理(li)(li)后(hou)(hou)(hou)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的K/S值(zhi)(zhi)均降低(di),織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)表(biao)觀顏色(se)深度(du)下降,這可能是因為(wei)(wei)抗(kang)(kang)(kang)靜電(dian)劑(ji)的加入影(ying)響了染料的發(fa)色(se)。
2.2.2 焙(bei)烘溫度對織物(wu)抗靜(jing)電性能的影(ying)響
根據2.2.1測試(shi)情況,選擇抗靜電劑質量濃度(du)為(wei)(wei)30g/L,焙烘時間(jian)(jian)為(wei)(wei)30s。測試(shi)焙烘溫(wen)度(du)對(dui)抗靜電為(wei)(wei)30g/L,焙烘時間(jian)(jian)為(wei)(wei)30s,測試(shi)焙烘溫(wen)度(du)對(dui)抗靜電性(xing)能的(de)影響(xiang),結果見表(biao)3。
由表3可知,滌(di)綸(lun)織(zhi)物(wu)經150~190 ℃焙烘(hong)(hong)(hong)后,靜電(dian)電(dian)壓峰(feng)值和半(ban)衰(shuai)(shuai)期均很小,考(kao)(kao)慮(lv)到焙烘(hong)(hong)(hong)溫度(du)是(shi)影響整理效果的一個重要(yao)因素,溫度(du)過低,反應(ying)速率低,交聯反應(ying)不完(wan)全,溫度(du)過高(gao),手感變(bian)差,織(zhi)物(wu)易受損,因此,焙烘(hong)(hong)(hong)溫度(du)選(xuan)擇160~170℃為(wei)宜。就錦綸(lun)織(zhi)物(wu)而言,經180℃爐烘(hong)(hong)(hong)的織(zhi)物(wu),其靜電(dian)電(dian)壓最低,半(ban)衰(shuai)(shuai)期也(ye)較低,考(kao)(kao)慮(lv)到150~190℃圍內(nei)半(ban)衰(shuai)(shuai)期變(bian)化不大,所以(yi)(yi)焙烘(hong)(hong)(hong)溫度(du)以(yi)(yi)180℃為(wei)宜。
表3 焙烘溫(wen)度對織物抗靜電(dian)性能的影(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 | |||||
| 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(bei)烘(hong)時間(jian)對織物抗(kang)靜電性能的(de)影響
根據2.2.1、2.2.2小(xiao)節(jie)的測試情況,選(xuan)(xuan)擇質量濃度為30g/L的抗靜電劑(ji),滌綸(lun)織(zhi)物(wu)焙烘(hong)溫度選(xuan)(xuan)擇 170℃,錦綸(lun)織(zhi)物(wu)焙烘(hong)溫度選(xuan)(xuan)擇180℃,測試不同焙烘(hong)時間對織(zhi)物(wu)抗靜電性(xing)能(neng)的影響,實驗結(jie)果見表4。
表4 焙烘時間對織物(wu)抗靜電性能的影(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 | |||||
| 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(you)表(biao)4可知,焙烘(hong)時(shi)間(jian)(jian)對滌綸織物靜(jing)電電壓和半(ban)衰期影響不(bu)大(da)。考慮到焙烘(hong)時(shi)間(jian)(jian)過(guo)短,可能造成反(fan)應(ying)不(bu)完全;時(shi)間(jian)(jian)過(guo)長,手(shou)感變粗(cu)糙,綜合各(ge)因(yin)素選擇30s為(wei)宜。就(jiu)錦(jin)綸織物而言,當焙烘(hong)時(shi)間(jian)(jian)為(wei)40s時(shi),靜(jing)電電壓和半(ban)衰期最低(di),所以(yi)焙烘(hong)時(shi)間(jian)(jian)以(yi)40s為(wei)宜。
通過對(dui)抗靜電劑(ji)濃(nong)度(du)、焙烘溫度(du)和時間(jian)的單因素實驗,得到整(zheng)理滌(di)綸織物較(jiao)合(he)適的工藝:整(zheng)理劑(ji)質(zhi)量濃(nong)度(du)為30g/L,170℃×30s;整(zheng)理錦綸織物較(jiao)合(he)適的工藝:整(zheng)理劑(ji)質(zhi)量濃(nong)度(du)為30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交聯劑質量濃度(du)對織物抗靜電性能的影響
以三聚氰胺(an)為(wei)交聯劑(ji)、MgCl2為(wei)催(cui)化劑(ji),測試其對織(zhi)物抗(kang)靜(jing)電性能的影響(xiang),實驗條件(jian)為(wei):抗(kang)靜(jing)電劑(ji)質量濃度30g/L,滌綸織(zhi)物170℃×30s,錦綸織(zhi)物 180℃×30 s,結(jie)果見表5。
表5 交聯劑(ji)質量濃度對織物抗靜電(dian)性能(neng)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(you)表5可知,對(dui)(dui)(dui)滌(di)綸(lun)(lun)織物(wu)來說(shuo),加(jia)入交(jiao)聯劑(ji)(ji)(ji)對(dui)(dui)(dui)降(jiang)(jiang)低(di)靜(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)峰(feng)值(zhi)(zhi)和半(ban)衰(shuai)期作用(yong)(yong)不大,因此,整(zheng)理滌(di)綸(lun)(lun)織物(wu)時可不用(yong)(yong)交(jiao)聯劑(ji)(ji)(ji)。原因可能(neng)是(shi)抗靜(jing)電(dian)劑(ji)(ji)(ji)TF-480能(neng)與滌(di)綸(lun)(lun)分子結合,交(jiao)聯劑(ji)(ji)(ji)的(de)加(jia)入不起作用(yong)(yong)。而(er)(er)對(dui)(dui)(dui)錦綸(lun)(lun)織物(wu)而(er)(er)言,當交(jiao)聯劑(ji)(ji)(ji)質量濃度為(wei)6sL時,能(neng)降(jiang)(jiang)低(di)靜(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)峰(feng)值(zhi)(zhi)和半(ban)衰(shuai)期,抗靜(jing)電(dian)性最(zui)好,這(zhe)可能(neng)是(shi)因為(wei)抗靜(jing)電(dian)劑(ji)(ji)(ji)TF-480通過交(jiao)聯劑(ji)(ji)(ji)與錦綸(lun)(lun)發生結合,提高了抗靜(jing)電(dian)劑(ji)(ji)(ji)在錦綸(lun)(lun)上的(de)牢(lao)度,從而(er)(er)可增加(jia)其耐久性。
3 結論
1)抗靜電劑(ji)TF-480對滌(di)綸和錦綸織(zhi)物均有較好的抗靜電效果(guo),且耐久性良好。滌(di)綸織(zhi)物的整(zheng)理工(gong)藝(yi):整(zheng)理劑(ji)質(zhi)量濃度(du)為30g/L,170℃×30s;錦綸織(zhi)物的整(zheng)理工(gong)藝(yi):整(zheng)理劑(ji)質(zhi)量濃度(du)為30~40g/L,交聯劑(ji)質(zhi)量濃度(du)為6 g/L,180℃×40s。
2)從分子結(jie)構(gou)分析,由于(yu)抗靜(jing)(jing)電(dian)劑(ji)TF-480和滌綸(lun)分子的結(jie)構(gou)相似,故(gu)該(gai)抗靜(jing)(jing)電(dian)劑(ji)能(neng)與(yu)滌綸(lun)分子較好結(jie)合,在整理中可(ke)不加交(jiao)聯劑(ji):而錦綸(lun)為聚酰胺高分子化(hua)合物,與(yu)抗靜(jing)(jing)電(dian)劑(ji)TF-480結(jie)構(gou)有差(cha)異,抗靜(jing)(jing)電(dian)劑(ji)與(yu)錦綸(lun)纖維的結(jie)合力不強,為增加抗靜(jing)(jing)電(dian)劑(ji)牢度,提高抗靜(jing)(jing)電(dian)的耐久性,可(ke)加入交(jiao)聯劑(ji)三(san)聚氰胺,并以(yi)MgCl2為催化(hua)劑(ji)。
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