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本文選用的(de)(de)抗靜(jing)電(dian)(dian)劑TF-480是(shi)聚(ju)酯聚(ju)醚(mi)類聚(ju)合物(wu)(wu),分(fen)子結(jie)構(gou)中(zhong)的(de)(de)對苯二(er)甲(jia)酸乙二(er)醇鏈段與滌綸(lun)大分(fen)子結(jie)構(gou)相似,在高溫下,可進入聚(ju)酯的(de)(de)微(wei)軟化纖維(wei)表面而與聚(ju)酯大分(fen)子產生共結(jie)晶,固著在滌綸(lun)上獲得耐久性(xing)(xing):同時(shi),其分(fen)子結(jie)構(gou)中(zhong)含有(you)聚(ju)醚(mi)鏈部分(fen),具(ju)有(you)吸濕(shi)性(xing)(xing),可提高織物(wu)(wu)的(de)(de)含濕(shi)量,增加導電(dian)(dian)性(xing)(xing),加快靜(jing)電(dian)(dian)荷(he)的(de)(de)逸散速度,賦予織物(wu)(wu)一定的(de)(de)抗靜(jing)電(dian)(dian)能力(li),同時(shi)使織物(wu)(wu)具(ju)有(you)易去污性(xing)(xing)能[11]。本文采用該整(zheng)理(li)劑對滌綸(lun)、錦綸(lun)織物(wu)(wu)進行整(zheng)理(li),優化加工工藝,以提高織物(wu)(wu)的(de)(de)抗靜(jing)電(dian)(dian)性(xing)(xing)能。
1 實驗部分
1.1材料(liao)與儀(yi)器(qi)
染(ran)色春亞紡(滌(di)綸(lun))和(he)染(ran)色塔絲絨(錦綸(lun))(吳江(jiang)盛虹印(yin)染(ran)公司提供),抗靜電劑TF-480,三聚氰胺, MgCl2,純(chun)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(ce)色儀,家(jia)用洗衣機(ji)。
1.2 實(shi)驗工藝(yi)
1.2.1 工藝(yi)流(liu)程
一浸一軋(ya)(軋(ya)液率80%)→預烘(hong)(90~95℃×1min)→焙(bei)烘(hong)→皂(zao)洗(xi)(xi)→水洗(xi)(xi)→烘(hong)干→抗(kang)靜電織物。
1.2.2 皂(zao)洗條件
洗衣粉2 g/L,純(chun)堿2 g/L,40℃,5 min,浴比(bi) 1:30,然后在清水中漂洗3次(ci)。為檢測整理(li)織(zhi)物抗靜電的(de)耐久性(xing),以上操(cao)作重復20次(ci),烘干(gan)后得(de)到抗靜電織(zhi)物。
1.2.3 織(zhi)物抗靜(jing)電性測試
溫度(du)(20±2)℃,相對濕度(du)(35±2)%,平衡3h,測試靜(jing)電電壓和半衰期。
1.2.4織物K/S值測試
采(cai)用D65光(guang)源和10°視場(chang),測試織(zhi)物K/S值(zhi)。
2結果與討論
2.1 未經抗(kang)靜電(dian)劑整(zheng)理(li)織物的性(xing)能(neng)
未經抗(kang)靜電劑整(zheng)理(li)織(zhi)物(wu)的(de)靜電性能和K/S值(zhi)測(ce)試結果見表1。
表1 未整理(li)織物的靜電性能和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(ke)知,未經整理織(zhi)物的(de)靜(jing)電電壓和半衰期(qi)都(dou)很高,如直接服用會產生嚴重(zhong)的(de)靜(jing)電現象。水洗(xi)后的(de)K/S值(zhi)低于水洗(xi)前(qian)的(de),主要是(shi)因為織(zhi)物褪色的(de)緣故。
2.2 抗(kang)靜電劑TF-480對織(zhi)物抗(kang)靜電整理(li)
采用(yong)(yong)單因素法,用(yong)(yong)抗靜電(dian)劑TF-480分別對染色(se)春亞紡和染色(se)塔絲絨進(jin)行處理(li)(li),測(ce)試其整(zheng)理(li)(li)效(xiao)果,優化(hua)抗靜電(dian)劑質量濃度、焙(bei)烘(hong)溫度、處理(li)(li)時間和交聯劑用(yong)(yong)量。
2.2.1抗(kang)靜電劑質量濃度對抗(kang)靜電性能的影(ying)響
采用(yong)5種不同質量濃度的(de)TF-480對織物進行(xing)處理,經浸(jin)軋和180℃×30s整理后進行(xing)測(ce)試,結果見(jian)表2。
表2 抗靜電劑質量濃度對(dui)織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 |
由表(biao)2可知,用抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)TF-480處理(li)(li)(li)的織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)效果相(xiang)當明顯。當用質(zhi)量濃(nong)度(du)為30~40g/L的抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)處理(li)(li)(li)滌(di)綸織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)后(hou),靜(jing)(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)和半衰期最低(di)(di),故(gu)質(zhi)量濃(nong)度(du)選擇30g/L為宜(yi)。對(dui)(dui)整理(li)(li)(li)前(qian)(qian)后(hou)滌(di)綸織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的K/S值(zhi)進行(xing)比(bi)較發(fa)現(xian),不管水(shui)洗前(qian)(qian)后(hou),整理(li)(li)(li)后(hou)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的K/S值(zhi)均增加。對(dui)(dui)錦綸織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)而言,用質(zhi)量濃(nong)度(du)為60g/L的抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)處理(li)(li)(li)的織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)其靜(jing)(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)和半衰期最低(di)(di),但考慮到成(cheng)本問題,經30g/L抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)處理(li)(li)(li)的織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)較低(di)(di),經40g/L抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)處理(li)(li)(li)的織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)半衰期較低(di)(di),所以質(zhi)量濃(nong)度(du)可選擇30~40g/L。對(dui)(dui)整理(li)(li)(li)前(qian)(qian)后(hou)錦綸織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的K/S值(zhi)進行(xing)比(bi)較發(fa)現(xian),不管水(shui)洗前(qian)(qian)后(hou),整理(li)(li)(li)后(hou)織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)的K/S值(zhi)均降(jiang)低(di)(di),織(zhi)(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)表(biao)觀顏色深度(du)下降(jiang),這可能是因為抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)劑(ji)的加入影響了染料的發(fa)色。
2.2.2 焙烘溫度對(dui)織(zhi)物抗(kang)靜電性(xing)能的影響
根據2.2.1測(ce)(ce)試情況,選擇(ze)抗靜電劑(ji)質量(liang)濃(nong)度(du)為(wei)(wei)30g/L,焙(bei)烘(hong)時間(jian)為(wei)(wei)30s。測(ce)(ce)試焙(bei)烘(hong)溫度(du)對(dui)抗靜電為(wei)(wei)30g/L,焙(bei)烘(hong)時間(jian)為(wei)(wei)30s,測(ce)(ce)試焙(bei)烘(hong)溫度(du)對(dui)抗靜電性能的影(ying)響,結果見表3。
由表3可(ke)知,滌綸織(zhi)物(wu)經(jing)150~190 ℃焙(bei)烘(hong)(hong)后,靜電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓峰值和半(ban)衰期(qi)均很小,考慮到(dao)焙(bei)烘(hong)(hong)溫度(du)是(shi)影響整理(li)效果的一個重(zhong)要因素,溫度(du)過低,反(fan)應(ying)速(su)率低,交聯反(fan)應(ying)不(bu)完全,溫度(du)過高,手感變差,織(zhi)物(wu)易受損,因此(ci),焙(bei)烘(hong)(hong)溫度(du)選擇160~170℃為宜(yi)。就錦綸織(zhi)物(wu)而言(yan),經(jing)180℃爐烘(hong)(hong)的織(zhi)物(wu),其靜電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓最低,半(ban)衰期(qi)也較低,考慮到(dao)150~190℃圍內半(ban)衰期(qi)變化不(bu)大,所以焙(bei)烘(hong)(hong)溫度(du)以180℃為宜(yi)。
表3 焙(bei)烘溫度對織(zhi)物(wu)抗(kang)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 | |||||
| 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(dui)織物抗(kang)靜電性能的影(ying)響(xiang)
根(gen)據2.2.1、2.2.2小節的(de)測試情況,選(xuan)擇質量濃(nong)度(du)為(wei)30g/L的(de)抗靜電劑,滌綸織物焙烘(hong)溫(wen)度(du)選(xuan)擇 170℃,錦綸織物焙烘(hong)溫(wen)度(du)選(xuan)擇180℃,測試不(bu)同焙烘(hong)時間對織物抗靜電性能的(de)影響,實驗結(jie)果見表4。
表4 焙烘時間對(dui)織物抗(kang)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(ke)知,焙烘(hong)(hong)時間對滌(di)綸織物靜電(dian)電(dian)壓和半衰(shuai)期影響不大。考慮到(dao)焙烘(hong)(hong)時間過(guo)短(duan),可(ke)能造成反(fan)應不完全;時間過(guo)長,手感變粗糙,綜合各因素選擇30s為(wei)宜(yi)。就錦綸織物而(er)言,當焙烘(hong)(hong)時間為(wei)40s時,靜電(dian)電(dian)壓和半衰(shuai)期最低,所(suo)以(yi)焙烘(hong)(hong)時間以(yi)40s為(wei)宜(yi)。
通過對抗(kang)靜電(dian)劑(ji)濃度(du)(du)、焙烘溫度(du)(du)和時間的(de)(de)單因素實驗,得到(dao)整理滌(di)綸織(zhi)(zhi)物(wu)較合適的(de)(de)工(gong)藝(yi):整理劑(ji)質(zhi)量濃度(du)(du)為30g/L,170℃×30s;整理錦綸織(zhi)(zhi)物(wu)較合適的(de)(de)工(gong)藝(yi):整理劑(ji)質(zhi)量濃度(du)(du)為30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交(jiao)聯(lian)劑質量濃度對織物抗靜電(dian)性能的影響
以三聚氰胺為(wei)(wei)(wei)交聯劑、MgCl2為(wei)(wei)(wei)催化(hua)劑,測試其對織物抗(kang)靜(jing)電性能的影響,實驗(yan)條件為(wei)(wei)(wei):抗(kang)靜(jing)電劑質量濃(nong)度30g/L,滌綸織物170℃×30s,錦(jin)綸織物 180℃×30 s,結果見表5。
表5 交聯劑質量濃度(du)對織物抗靜電性能的(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 | |||||
|
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)綸(lun)(lun)織(zhi)物(wu)(wu)來說(shuo),加(jia)入交(jiao)聯(lian)劑(ji)對降(jiang)低(di)靜(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓峰(feng)值和半衰(shuai)期(qi)作用(yong)不(bu)大,因此(ci),整(zheng)理滌(di)綸(lun)(lun)織(zhi)物(wu)(wu)時可(ke)(ke)不(bu)用(yong)交(jiao)聯(lian)劑(ji)。原因可(ke)(ke)能(neng)是(shi)抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)TF-480能(neng)與(yu)(yu)滌(di)綸(lun)(lun)分(fen)子結合,交(jiao)聯(lian)劑(ji)的加(jia)入不(bu)起作用(yong)。而對錦綸(lun)(lun)織(zhi)物(wu)(wu)而言(yan),當交(jiao)聯(lian)劑(ji)質量濃度為6sL時,能(neng)降(jiang)低(di)靜(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓峰(feng)值和半衰(shuai)期(qi),抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)性(xing)最好,這(zhe)可(ke)(ke)能(neng)是(shi)因為抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)TF-480通過交(jiao)聯(lian)劑(ji)與(yu)(yu)錦綸(lun)(lun)發生結合,提(ti)高了(le)抗(kang)(kang)靜(jing)電(dian)(dian)劑(ji)在錦綸(lun)(lun)上(shang)的牢(lao)度,從而可(ke)(ke)增(zeng)加(jia)其耐久性(xing)。
3 結論
1)抗靜(jing)電(dian)劑(ji)(ji)TF-480對(dui)滌綸(lun)(lun)和錦綸(lun)(lun)織(zhi)物均(jun)有較好的抗靜(jing)電(dian)效(xiao)果,且耐(nai)久性良好。滌綸(lun)(lun)織(zhi)物的整理工藝:整理劑(ji)(ji)質量(liang)濃度為30g/L,170℃×30s;錦綸(lun)(lun)織(zhi)物的整理工藝:整理劑(ji)(ji)質量(liang)濃度為30~40g/L,交聯劑(ji)(ji)質量(liang)濃度為6 g/L,180℃×40s。
2)從(cong)分(fen)子(zi)結(jie)(jie)(jie)構分(fen)析,由于(yu)抗(kang)靜電(dian)劑TF-480和滌綸(lun)分(fen)子(zi)的(de)結(jie)(jie)(jie)構相似(si),故該抗(kang)靜電(dian)劑能與滌綸(lun)分(fen)子(zi)較好結(jie)(jie)(jie)合,在(zai)整(zheng)理中可不加(jia)交聯劑:而(er)錦綸(lun)為聚(ju)酰胺高(gao)分(fen)子(zi)化合物(wu),與抗(kang)靜電(dian)劑TF-480結(jie)(jie)(jie)構有差異,抗(kang)靜電(dian)劑與錦綸(lun)纖維的(de)結(jie)(jie)(jie)合力不強,為增加(jia)抗(kang)靜電(dian)劑牢度,提高(gao)抗(kang)靜電(dian)的(de)耐久性,可加(jia)入交聯劑三聚(ju)氰胺,并以(yi)MgCl2為催(cui)化劑。
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