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本文選用(yong)的抗(kang)靜(jing)(jing)電劑TF-480是聚(ju)酯(zhi)聚(ju)醚類(lei)聚(ju)合物(wu)(wu),分(fen)(fen)子(zi)結(jie)構(gou)中的對苯二(er)甲(jia)酸乙二(er)醇鏈(lian)段與(yu)(yu)滌綸大(da)分(fen)(fen)子(zi)結(jie)構(gou)相似,在高溫(wen)下,可(ke)進(jin)入(ru)聚(ju)酯(zhi)的微軟化纖(xian)維表面(mian)而與(yu)(yu)聚(ju)酯(zhi)大(da)分(fen)(fen)子(zi)產生共結(jie)晶,固著在滌綸上獲得耐久性:同時,其分(fen)(fen)子(zi)結(jie)構(gou)中含(han)有聚(ju)醚鏈(lian)部分(fen)(fen),具有吸濕性,可(ke)提高織物(wu)(wu)的含(han)濕量,增加(jia)導電性,加(jia)快靜(jing)(jing)電荷(he)的逸散速度,賦(fu)予織物(wu)(wu)一定的抗(kang)靜(jing)(jing)電能(neng)力,同時使織物(wu)(wu)具有易去(qu)污性能(neng)[11]。本文采用(yong)該整理劑對滌綸、錦綸織物(wu)(wu)進(jin)行整理,優化加(jia)工工藝(yi),以提高織物(wu)(wu)的抗(kang)靜(jing)(jing)電性能(neng)。
1 實驗部分
1.1材料(liao)與(yu)儀(yi)器(qi)
染(ran)色(se)春亞紡(滌綸)和染(ran)色(se)塔絲絨(錦(jin)綸)(吳(wu)江盛(sheng)虹(hong)印(yin)染(ran)公司提供),抗靜電(dian)劑TF-480,三(san)聚氰胺, MgCl2,純堿,洗衣粉(市售(shou))。
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,家用洗衣機。
1.2 實驗工藝(yi)
1.2.1 工藝流程
一浸一軋(ya)(軋(ya)液(ye)率80%)→預烘(90~95℃×1min)→焙烘→皂洗→水洗→烘干(gan)→抗(kang)靜電織(zhi)物。
1.2.2 皂洗條件(jian)
洗(xi)衣粉(fen)2 g/L,純(chun)堿2 g/L,40℃,5 min,浴比 1:30,然(ran)后(hou)在清水中漂洗(xi)3次(ci)。為檢測整理織物抗靜電的耐久性,以上操作重復(fu)20次(ci),烘干后(hou)得(de)到(dao)抗靜電織物。
1.2.3 織(zhi)物抗靜電性(xing)測(ce)試
溫度(20±2)℃,相對(dui)濕度(35±2)%,平衡3h,測試靜電電壓和半衰(shuai)期。
1.2.4織物K/S值測(ce)試
采(cai)用D65光(guang)源(yuan)和10°視場,測(ce)試織(zhi)物K/S值(zhi)。
2結果與討論
2.1 未經抗靜(jing)電劑整理織物的性能
未經抗靜電劑整理織物的靜電性能和K/S值測(ce)試結果見(jian)表(biao)1。
表1 未整理織物的靜(jing)電(dian)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可知,未(wei)經整(zheng)理(li)織(zhi)物(wu)的(de)(de)靜電電壓和半衰期都很高,如直(zhi)接(jie)服用會產生嚴重的(de)(de)靜電現(xian)象。水(shui)洗后(hou)的(de)(de)K/S值(zhi)低于水(shui)洗前的(de)(de),主(zhu)要是因為織(zhi)物(wu)褪(tun)色的(de)(de)緣故。
2.2 抗靜電劑TF-480對織物抗靜電整理
采用(yong)(yong)單因素(su)法(fa),用(yong)(yong)抗靜電劑TF-480分別對染色(se)春亞紡和染色(se)塔絲絨(rong)進行處理(li),測試其整理(li)效果(guo),優化抗靜電劑質(zhi)量濃度、焙烘溫度、處理(li)時間(jian)和交聯劑用(yong)(yong)量。
2.2.1抗靜電劑質量濃度對(dui)抗靜電性能的影響
采用5種不(bu)同質量濃度的(de)TF-480對織物進行處理,經浸軋和180℃×30s整理后進行測試,結(jie)果見表2。
表(biao)2 抗(kang)靜電(dian)劑質量濃度對織物抗(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 | |||||
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2可(ke)知,用抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)劑TF-480處理(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)效果相當明顯。當用質(zhi)(zhi)量濃度為30~40g/L的(de)(de)(de)抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)劑處理(li)滌(di)綸(lun)織(zhi)(zhi)物(wu)后,靜(jing)(jing)(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)和半(ban)衰期最低,故質(zhi)(zhi)量濃度選(xuan)擇(ze)30g/L為宜。對整(zheng)(zheng)理(li)前后滌(di)綸(lun)織(zhi)(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)K/S值(zhi)(zhi)(zhi)進(jin)行比較(jiao)發現,不(bu)管(guan)水(shui)(shui)洗前后,整(zheng)(zheng)理(li)后織(zhi)(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)K/S值(zhi)(zhi)(zhi)均增加。對錦綸(lun)織(zhi)(zhi)物(wu)而言(yan),用質(zhi)(zhi)量濃度為60g/L的(de)(de)(de)抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)劑處理(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)其靜(jing)(jing)(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)和半(ban)衰期最低,但(dan)考(kao)慮(lv)到成本問(wen)題,經(jing)30g/L抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)劑處理(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)較(jiao)低,經(jing)40g/L抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)劑處理(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)半(ban)衰期較(jiao)低,所(suo)以質(zhi)(zhi)量濃度可(ke)選(xuan)擇(ze)30~40g/L。對整(zheng)(zheng)理(li)前后錦綸(lun)織(zhi)(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)K/S值(zhi)(zhi)(zhi)進(jin)行比較(jiao)發現,不(bu)管(guan)水(shui)(shui)洗前后,整(zheng)(zheng)理(li)后織(zhi)(zhi)物(wu)的(de)(de)(de)K/S值(zhi)(zhi)(zhi)均降低,織(zhi)(zhi)物(wu)表觀顏色深度下降,這可(ke)能是因為抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)電(dian)劑的(de)(de)(de)加入影(ying)響了染料的(de)(de)(de)發色。
2.2.2 焙烘溫度對織物抗(kang)靜電(dian)性能的影(ying)響(xiang)
根據2.2.1測試(shi)(shi)情(qing)況,選擇抗靜(jing)電(dian)劑質量濃度為(wei)(wei)30g/L,焙(bei)烘(hong)時間為(wei)(wei)30s。測試(shi)(shi)焙(bei)烘(hong)溫度對(dui)抗靜(jing)電(dian)為(wei)(wei)30g/L,焙(bei)烘(hong)時間為(wei)(wei)30s,測試(shi)(shi)焙(bei)烘(hong)溫度對(dui)抗靜(jing)電(dian)性(xing)能(neng)的影響,結果見表3。
由表3可知(zhi),滌(di)綸(lun)織物經150~190 ℃焙(bei)烘(hong)后,靜(jing)(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)峰(feng)值和半(ban)衰期(qi)均很(hen)小,考慮到焙(bei)烘(hong)溫(wen)度是(shi)影響(xiang)整理效果的一(yi)個重要因素,溫(wen)度過低(di)(di),反應速率低(di)(di),交聯(lian)反應不完全,溫(wen)度過高,手感(gan)變(bian)差,織物易受損,因此,焙(bei)烘(hong)溫(wen)度選擇160~170℃為宜。就錦綸(lun)織物而(er)言,經180℃爐(lu)烘(hong)的織物,其靜(jing)(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)最低(di)(di),半(ban)衰期(qi)也較低(di)(di),考慮到150~190℃圍內半(ban)衰期(qi)變(bian)化(hua)不大,所以焙(bei)烘(hong)溫(wen)度以180℃為宜。
表3 焙烘溫度對織物(wu)抗(kang)靜電性能的(de)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焙烘時間對織物抗靜(jing)電性(xing)能的(de)影響
根據2.2.1、2.2.2小節的測試情況(kuang),選(xuan)擇質(zhi)量濃度為30g/L的抗(kang)靜(jing)(jing)電劑,滌(di)綸織(zhi)物(wu)焙(bei)烘(hong)溫度選(xuan)擇 170℃,錦綸織(zhi)物(wu)焙(bei)烘(hong)溫度選(xuan)擇180℃,測試不同焙(bei)烘(hong)時間對織(zhi)物(wu)抗(kang)靜(jing)(jing)電性能的影響,實驗(yan)結果見表4。
表4 焙烘時間對織物抗靜(jing)電性能(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 | |||||
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)間(jian)對滌(di)綸織物靜(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)和半衰期(qi)影響不大。考慮到(dao)焙(bei)烘(hong)時(shi)間(jian)過短(duan),可能造成反應(ying)不完(wan)全;時(shi)間(jian)過長,手(shou)感(gan)變粗(cu)糙,綜合各因素選擇30s為(wei)宜。就錦綸織物而言,當焙(bei)烘(hong)時(shi)間(jian)為(wei)40s時(shi),靜(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)和半衰期(qi)最低,所以焙(bei)烘(hong)時(shi)間(jian)以40s為(wei)宜。
通過對抗靜電劑(ji)濃度(du)、焙烘溫度(du)和時間的單因素實驗,得到整理(li)滌綸(lun)織(zhi)物較合(he)適的工藝(yi):整理(li)劑(ji)質量濃度(du)為(wei)30g/L,170℃×30s;整理(li)錦綸(lun)織(zhi)物較合(he)適的工藝(yi):整理(li)劑(ji)質量濃度(du)為(wei)30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交聯劑質量(liang)濃度(du)對織物抗靜電性(xing)能的(de)影(ying)響(xiang)
以(yi)三聚氰胺為交聯劑、MgCl2為催化劑,測試其對織(zhi)物抗(kang)靜電性能的影響,實驗(yan)條件為:抗(kang)靜電劑質量濃度30g/L,滌(di)綸織(zhi)物170℃×30s,錦綸織(zhi)物 180℃×30 s,結果(guo)見表(biao)5。
表5 交聯劑質量濃度對織(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 | |||||
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(biao)5可知,對滌綸(lun)織(zhi)物(wu)來說,加入(ru)交(jiao)聯劑(ji)(ji)(ji)對降低(di)(di)靜電(dian)電(dian)壓峰值(zhi)和半衰期作用(yong)不大,因(yin)此,整(zheng)理滌綸(lun)織(zhi)物(wu)時(shi)可不用(yong)交(jiao)聯劑(ji)(ji)(ji)。原(yuan)因(yin)可能是抗(kang)靜電(dian)劑(ji)(ji)(ji)TF-480能與滌綸(lun)分子結(jie)(jie)合,交(jiao)聯劑(ji)(ji)(ji)的加入(ru)不起(qi)作用(yong)。而對錦(jin)綸(lun)織(zhi)物(wu)而言,當交(jiao)聯劑(ji)(ji)(ji)質量濃(nong)度為(wei)6sL時(shi),能降低(di)(di)靜電(dian)電(dian)壓峰值(zhi)和半衰期,抗(kang)靜電(dian)性最(zui)好,這可能是因(yin)為(wei)抗(kang)靜電(dian)劑(ji)(ji)(ji)TF-480通(tong)過交(jiao)聯劑(ji)(ji)(ji)與錦(jin)綸(lun)發(fa)生(sheng)結(jie)(jie)合,提高了抗(kang)靜電(dian)劑(ji)(ji)(ji)在錦(jin)綸(lun)上的牢度,從(cong)而可增加其(qi)耐久性。
3 結論
1)抗靜電(dian)劑TF-480對(dui)滌(di)綸和錦綸織物均有(you)較好(hao)的抗靜電(dian)效(xiao)果,且耐久性(xing)良好(hao)。滌(di)綸織物的整理工藝(yi):整理劑質量(liang)(liang)濃度為30g/L,170℃×30s;錦綸織物的整理工藝(yi):整理劑質量(liang)(liang)濃度為30~40g/L,交聯劑質量(liang)(liang)濃度為6 g/L,180℃×40s。
2)從分(fen)(fen)(fen)子結(jie)(jie)(jie)構(gou)分(fen)(fen)(fen)析,由于抗靜(jing)電劑TF-480和(he)滌綸(lun)(lun)分(fen)(fen)(fen)子的結(jie)(jie)(jie)構(gou)相似,故該抗靜(jing)電劑能(neng)與滌綸(lun)(lun)分(fen)(fen)(fen)子較好(hao)結(jie)(jie)(jie)合(he),在(zai)整理中(zhong)可(ke)不加(jia)(jia)交聯劑:而(er)錦綸(lun)(lun)為(wei)聚(ju)酰(xian)胺高分(fen)(fen)(fen)子化(hua)合(he)物(wu),與抗靜(jing)電劑TF-480結(jie)(jie)(jie)構(gou)有差異(yi),抗靜(jing)電劑與錦綸(lun)(lun)纖維的結(jie)(jie)(jie)合(he)力不強,為(wei)增加(jia)(jia)抗靜(jing)電劑牢度,提高抗靜(jing)電的耐久性,可(ke)加(jia)(jia)入交聯劑三聚(ju)氰胺,并以MgCl2為(wei)催化(hua)劑。
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