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本(ben)文(wen)選(xuan)用(yong)的(de)(de)(de)抗靜(jing)(jing)電(dian)劑TF-480是聚(ju)酯聚(ju)醚類聚(ju)合物(wu)(wu)(wu),分(fen)(fen)子(zi)(zi)結(jie)構中的(de)(de)(de)對(dui)苯二(er)甲酸乙(yi)二(er)醇(chun)鏈段(duan)與滌綸大(da)(da)分(fen)(fen)子(zi)(zi)結(jie)構相似(si),在高溫下,可進入聚(ju)酯的(de)(de)(de)微(wei)軟化纖(xian)維表面而與聚(ju)酯大(da)(da)分(fen)(fen)子(zi)(zi)產生共結(jie)晶(jing),固著在滌綸上獲得耐久性(xing):同時(shi),其(qi)分(fen)(fen)子(zi)(zi)結(jie)構中含有聚(ju)醚鏈部分(fen)(fen),具(ju)有吸濕性(xing),可提高織物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)含濕量,增加導電(dian)性(xing),加快靜(jing)(jing)電(dian)荷的(de)(de)(de)逸散速度,賦予(yu)織物(wu)(wu)(wu)一定的(de)(de)(de)抗靜(jing)(jing)電(dian)能(neng)力,同時(shi)使(shi)織物(wu)(wu)(wu)具(ju)有易去污性(xing)能(neng)[11]。本(ben)文(wen)采用(yong)該整理劑對(dui)滌綸、錦綸織物(wu)(wu)(wu)進行整理,優化加工(gong)工(gong)藝,以提高織物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)抗靜(jing)(jing)電(dian)性(xing)能(neng)。
1 實驗部分
1.1材料與(yu)儀器(qi)
染(ran)色春(chun)亞紡(fang)(滌綸(lun))和(he)染(ran)色塔(ta)絲絨(錦綸(lun))(吳江(jiang)盛虹(hong)印染(ran)公(gong)司提供),抗靜電劑TF-480,三聚(ju)氰胺, MgCl2,純堿,洗衣(yi)粉(fen)(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(ce)色儀,家用洗衣機。
1.2 實驗工藝
1.2.1 工藝流程(cheng)
一(yi)浸(jin)一(yi)軋(軋液率80%)→預烘(hong)(90~95℃×1min)→焙烘(hong)→皂洗→水洗→烘(hong)干→抗靜電織物。
1.2.2 皂洗條件
洗衣粉2 g/L,純(chun)堿2 g/L,40℃,5 min,浴比 1:30,然后在(zai)清(qing)水中漂洗3次(ci)。為(wei)檢測整理織(zhi)物抗靜(jing)電的耐久(jiu)性,以上操作重復20次(ci),烘干后得到抗靜(jing)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(ping)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(shi)織物K/S值。
2結果與討論
2.1 未經抗(kang)靜電劑整理(li)織物的性能
未經抗靜電(dian)劑整理織物的靜電(dian)性能和(he)K/S值測試結果(guo)見(jian)表(biao)1。
表1 未整理織(zhi)物(wu)的(de)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 |
由表1可知,未經整理織(zhi)(zhi)物(wu)的(de)靜電電壓(ya)和半衰期都很高,如直接服用(yong)會(hui)產生(sheng)嚴重的(de)靜電現象(xiang)。水(shui)洗后的(de)K/S值低于(yu)水(shui)洗前的(de),主(zhu)要是因為織(zhi)(zhi)物(wu)褪色的(de)緣故。
2.2 抗靜電劑(ji)TF-480對織物抗靜電整理
采用(yong)(yong)單(dan)因素法,用(yong)(yong)抗(kang)靜電劑(ji)TF-480分別對染色春亞(ya)紡和(he)染色塔(ta)絲絨進行(xing)處(chu)理,測試其整理效果,優化抗(kang)靜電劑(ji)質量濃度、焙烘溫度、處(chu)理時間和(he)交聯劑(ji)用(yong)(yong)量。
2.2.1抗(kang)靜電劑質量濃度對抗(kang)靜電性能的(de)影響
采用(yong)5種不同質量濃度的TF-480對織物進行處理,經浸(jin)軋和180℃×30s整理后進行測試,結(jie)果見表2。
表(biao)2 抗(kang)靜電劑質量濃度對織(zhi)物抗(kang)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 |
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(yong)抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)TF-480處(chu)理的(de)(de)(de)(de)織(zhi)物(wu)(wu)抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)效(xiao)果相(xiang)當明顯。當用(yong)質量濃度(du)(du)為30~40g/L的(de)(de)(de)(de)抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)理滌綸(lun)織(zhi)物(wu)(wu)后,靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)和半(ban)衰(shuai)期(qi)(qi)最低(di),故(gu)質量濃度(du)(du)選擇30g/L為宜(yi)。對(dui)(dui)整(zheng)理前(qian)后滌綸(lun)織(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)進行(xing)比較(jiao)(jiao)(jiao)發(fa)現(xian),不管水洗(xi)前(qian)后,整(zheng)理后織(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)均(jun)增加(jia)(jia)。對(dui)(dui)錦(jin)綸(lun)織(zhi)物(wu)(wu)而言,用(yong)質量濃度(du)(du)為60g/L的(de)(de)(de)(de)抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)理的(de)(de)(de)(de)織(zhi)物(wu)(wu)其靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)和半(ban)衰(shuai)期(qi)(qi)最低(di),但考慮(lv)到(dao)成本問題,經30g/L抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)理的(de)(de)(de)(de)織(zhi)物(wu)(wu)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)較(jiao)(jiao)(jiao)低(di),經40g/L抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)理的(de)(de)(de)(de)織(zhi)物(wu)(wu)半(ban)衰(shuai)期(qi)(qi)較(jiao)(jiao)(jiao)低(di),所以質量濃度(du)(du)可選擇30~40g/L。對(dui)(dui)整(zheng)理前(qian)后錦(jin)綸(lun)織(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)進行(xing)比較(jiao)(jiao)(jiao)發(fa)現(xian),不管水洗(xi)前(qian)后,整(zheng)理后織(zhi)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)K/S值(zhi)均(jun)降低(di),織(zhi)物(wu)(wu)表(biao)觀顏色深度(du)(du)下(xia)降,這可能是因(yin)為抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)入影響了(le)染料的(de)(de)(de)(de)發(fa)色。
2.2.2 焙烘溫(wen)度對織(zhi)物(wu)抗靜(jing)電性能(neng)的影(ying)響
根據(ju)2.2.1測(ce)試(shi)情況,選擇抗靜電(dian)劑質量(liang)濃度為30g/L,焙烘時間為30s。測(ce)試(shi)焙烘溫度對(dui)抗靜電(dian)為30g/L,焙烘時間為30s,測(ce)試(shi)焙烘溫度對(dui)抗靜電(dian)性能的影響,結果(guo)見表(biao)3。
由表3可知(zhi),滌綸織物經150~190 ℃焙(bei)(bei)烘(hong)后,靜電(dian)電(dian)壓(ya)峰值(zhi)和半(ban)衰(shuai)期均很小,考(kao)慮到焙(bei)(bei)烘(hong)溫(wen)度是影響整理效(xiao)果(guo)的(de)(de)一(yi)個重要因素(su),溫(wen)度過低(di),反應(ying)(ying)速(su)率(lv)低(di),交聯(lian)反應(ying)(ying)不完全(quan),溫(wen)度過高(gao),手感變(bian)差,織物易(yi)受損,因此(ci),焙(bei)(bei)烘(hong)溫(wen)度選擇160~170℃為宜(yi)。就(jiu)錦綸織物而言,經180℃爐(lu)烘(hong)的(de)(de)織物,其靜電(dian)電(dian)壓(ya)最低(di),半(ban)衰(shuai)期也較低(di),考(kao)慮到150~190℃圍內半(ban)衰(shuai)期變(bian)化不大(da),所以焙(bei)(bei)烘(hong)溫(wen)度以180℃為宜(yi)。
表(biao)3 焙烘溫度(du)對織物(wu)抗(kang)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 | |||||
| 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(jing)電性(xing)能的(de)影響
根據(ju)2.2.1、2.2.2小節的(de)(de)測試(shi)情況(kuang),選擇質(zhi)量(liang)濃度為(wei)30g/L的(de)(de)抗靜電劑,滌綸(lun)織(zhi)物焙(bei)烘溫度選擇 170℃,錦(jin)綸(lun)織(zhi)物焙(bei)烘溫度選擇180℃,測試(shi)不同焙(bei)烘時間(jian)對(dui)織(zhi)物抗靜電性能的(de)(de)影響,實驗結果見表4。
表4 焙烘時間對織物抗靜電性能的影(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 |
由表4可知(zhi),焙烘時(shi)間(jian)(jian)對滌綸織(zhi)物靜(jing)電(dian)電(dian)壓和半衰(shuai)(shuai)期影響不大。考慮到焙烘時(shi)間(jian)(jian)過短,可能(neng)造成反應不完全;時(shi)間(jian)(jian)過長(chang),手感變(bian)粗糙,綜合各因素(su)選擇30s為(wei)(wei)宜。就(jiu)錦綸織(zhi)物而言,當焙烘時(shi)間(jian)(jian)為(wei)(wei)40s時(shi),靜(jing)電(dian)電(dian)壓和半衰(shuai)(shuai)期最低(di),所以焙烘時(shi)間(jian)(jian)以40s為(wei)(wei)宜。
通過對抗靜電劑(ji)濃(nong)度(du)(du)、焙烘溫度(du)(du)和(he)時間的(de)(de)單因素(su)實驗,得到整(zheng)理(li)滌綸織物較合(he)適的(de)(de)工藝:整(zheng)理(li)劑(ji)質量(liang)(liang)濃(nong)度(du)(du)為30g/L,170℃×30s;整(zheng)理(li)錦綸織物較合(he)適的(de)(de)工藝:整(zheng)理(li)劑(ji)質量(liang)(liang)濃(nong)度(du)(du)為30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交聯(lian)劑質量濃(nong)度對(dui)織(zhi)物抗靜(jing)電性(xing)能的影響(xiang)
以(yi)三聚氰胺(an)為交(jiao)聯劑(ji)、MgCl2為催化劑(ji),測試其(qi)對(dui)織(zhi)物抗靜(jing)電(dian)性能的(de)影響(xiang),實驗(yan)條(tiao)件為:抗靜(jing)電(dian)劑(ji)質量(liang)濃度30g/L,滌(di)綸織(zhi)物170℃×30s,錦綸織(zhi)物 180℃×30 s,結果見表5。
表5 交聯劑質量濃度(du)對織物抗(kang)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 | |||||
|
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(ke)知(zhi),對(dui)滌(di)綸(lun)織物來說(shuo),加(jia)(jia)入交(jiao)聯劑(ji)對(dui)降低靜(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)峰(feng)值(zhi)和(he)半衰期(qi)作(zuo)用(yong)(yong)不(bu)大,因此,整理滌(di)綸(lun)織物時可(ke)不(bu)用(yong)(yong)交(jiao)聯劑(ji)。原因可(ke)能(neng)是(shi)抗靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)TF-480能(neng)與滌(di)綸(lun)分子結合,交(jiao)聯劑(ji)的加(jia)(jia)入不(bu)起作(zuo)用(yong)(yong)。而對(dui)錦綸(lun)織物而言,當交(jiao)聯劑(ji)質量濃度為(wei)6sL時,能(neng)降低靜(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)峰(feng)值(zhi)和(he)半衰期(qi),抗靜(jing)電(dian)(dian)性(xing)最好,這可(ke)能(neng)是(shi)因為(wei)抗靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)TF-480通(tong)過(guo)交(jiao)聯劑(ji)與錦綸(lun)發生結合,提高了抗靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)在(zai)錦綸(lun)上(shang)的牢度,從而可(ke)增(zeng)加(jia)(jia)其耐久性(xing)。
3 結論
1)抗靜電劑(ji)TF-480對(dui)滌綸和(he)錦(jin)綸織物均有(you)較好(hao)的抗靜電效果(guo),且耐久性(xing)良好(hao)。滌綸織物的整(zheng)(zheng)理工藝(yi):整(zheng)(zheng)理劑(ji)質(zhi)(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度(du)為(wei)30g/L,170℃×30s;錦(jin)綸織物的整(zheng)(zheng)理工藝(yi):整(zheng)(zheng)理劑(ji)質(zhi)(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度(du)為(wei)30~40g/L,交聯劑(ji)質(zhi)(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度(du)為(wei)6 g/L,180℃×40s。
2)從(cong)分子(zi)結(jie)構分析,由于抗(kang)靜電(dian)劑(ji)TF-480和滌綸(lun)分子(zi)的結(jie)構相(xiang)似(si),故該(gai)抗(kang)靜電(dian)劑(ji)能與滌綸(lun)分子(zi)較(jiao)好結(jie)合,在整理中可(ke)不加(jia)交聯劑(ji):而錦綸(lun)為(wei)聚酰胺(an)(an)高分子(zi)化(hua)合物,與抗(kang)靜電(dian)劑(ji)TF-480結(jie)構有差異(yi),抗(kang)靜電(dian)劑(ji)與錦綸(lun)纖(xian)維的結(jie)合力不強,為(wei)增加(jia)抗(kang)靜電(dian)劑(ji)牢度,提高抗(kang)靜電(dian)的耐久性(xing),可(ke)加(jia)入(ru)交聯劑(ji)三聚氰胺(an)(an),并以MgCl2為(wei)催(cui)化(hua)劑(ji)。
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