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本(ben)文(wen)選(xuan)用(yong)的(de)(de)抗(kang)靜(jing)電劑TF-480是聚(ju)酯(zhi)聚(ju)醚(mi)類(lei)聚(ju)合物(wu),分(fen)(fen)(fen)子(zi)結構(gou)中(zhong)的(de)(de)對苯二(er)甲酸乙二(er)醇(chun)鏈(lian)段與(yu)滌綸(lun)大(da)分(fen)(fen)(fen)子(zi)結構(gou)相似,在高溫下,可(ke)進入(ru)聚(ju)酯(zhi)的(de)(de)微(wei)軟化纖維表面而(er)與(yu)聚(ju)酯(zhi)大(da)分(fen)(fen)(fen)子(zi)產(chan)生共(gong)結晶,固著在滌綸(lun)上獲得耐久性:同時,其分(fen)(fen)(fen)子(zi)結構(gou)中(zhong)含(han)有聚(ju)醚(mi)鏈(lian)部分(fen)(fen)(fen),具有吸濕(shi)性,可(ke)提高織(zhi)物(wu)的(de)(de)含(han)濕(shi)量(liang),增加導電性,加快靜(jing)電荷(he)的(de)(de)逸(yi)散速度(du),賦(fu)予織(zhi)物(wu)一定的(de)(de)抗(kang)靜(jing)電能(neng)力,同時使織(zhi)物(wu)具有易去污(wu)性能(neng)[11]。本(ben)文(wen)采用(yong)該(gai)整理劑對滌綸(lun)、錦綸(lun)織(zhi)物(wu)進行(xing)整理,優化加工工藝,以(yi)提高織(zhi)物(wu)的(de)(de)抗(kang)靜(jing)電性能(neng)。
1 實驗部分
1.1材料與(yu)儀器(qi)
染色春亞紡(滌綸(lun))和染色塔絲絨(錦綸(lun))(吳(wu)江盛虹印(yin)染公司提供(gong)),抗靜電(dian)劑TF-480,三聚氰胺, MgCl2,純(chun)堿,洗衣粉(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測色儀,家用洗(xi)衣機。
1.2 實驗(yan)工藝
1.2.1 工(gong)藝(yi)流程
一(yi)浸一(yi)軋(軋液率80%)→預烘(90~95℃×1min)→焙(bei)烘→皂(zao)洗→水洗→烘干→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(yu)比 1:30,然(ran)后(hou)(hou)在清水中漂(piao)洗3次(ci)(ci)。為檢測整理織物抗靜(jing)電(dian)的耐久性,以上操作(zuo)重復20次(ci)(ci),烘干后(hou)(hou)得到抗靜(jing)電(dian)織物。
1.2.3 織物抗靜電性(xing)測試(shi)
溫度(20±2)℃,相對濕度(35±2)%,平衡3h,測試靜電(dian)電(dian)壓(ya)和半衰期。
1.2.4織物K/S值測試
采(cai)用D65光源和(he)10°視場,測(ce)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(jing)抗靜電(dian)劑整理織(zhi)物的靜電(dian)性能(neng)和K/S值測試結果見表1。
表1 未整(zheng)理織物的靜電性能(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(biao)1可知,未經整理織物的(de)(de)(de)靜電電壓(ya)和半衰期(qi)都很高,如直接服用會產(chan)生嚴重的(de)(de)(de)靜電現象(xiang)。水(shui)洗后的(de)(de)(de)K/S值低于水(shui)洗前的(de)(de)(de),主(zhu)要是(shi)因(yin)為織物褪色的(de)(de)(de)緣故。
2.2 抗(kang)靜(jing)電劑TF-480對織物抗(kang)靜(jing)電整理
采(cai)用(yong)單(dan)因(yin)素(su)法,用(yong)抗靜電劑TF-480分別對染色春亞紡和染色塔絲絨進行處理,測試(shi)其整(zheng)理效果,優化抗靜電劑質量(liang)濃度、焙烘溫度、處理時間和交聯劑用(yong)量(liang)。
2.2.1抗(kang)(kang)靜電劑質量濃度對抗(kang)(kang)靜電性能的(de)影響
采用5種不同質量濃度的TF-480對織物進行處理,經浸(jin)軋和(he)180℃×30s整理后進行測試,結果(guo)見(jian)表(biao)2。
表2 抗靜電劑(ji)質量濃度對織物抗靜電性(xing)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2可知,用抗(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)TF-480處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)抗(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)效果相當明顯。當用質量(liang)(liang)(liang)濃度(du)(du)為30~40g/L的(de)(de)抗(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)(li)滌綸(lun)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)后(hou)(hou)(hou),靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓和(he)半衰期最低(di)(di)(di)(di),故質量(liang)(liang)(liang)濃度(du)(du)選(xuan)擇30g/L為宜。對整理(li)(li)前后(hou)(hou)(hou)滌綸(lun)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)K/S值(zhi)進(jin)行比(bi)較發(fa)現,不(bu)管(guan)水(shui)洗前后(hou)(hou)(hou),整理(li)(li)后(hou)(hou)(hou)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)K/S值(zhi)均(jun)增加。對錦綸(lun)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)而(er)言,用質量(liang)(liang)(liang)濃度(du)(du)為60g/L的(de)(de)抗(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)其靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓和(he)半衰期最低(di)(di)(di)(di),但考慮到成本問題,經(jing)30g/L抗(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓較低(di)(di)(di)(di),經(jing)40g/L抗(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)(de)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)半衰期較低(di)(di)(di)(di),所以質量(liang)(liang)(liang)濃度(du)(du)可選(xuan)擇30~40g/L。對整理(li)(li)前后(hou)(hou)(hou)錦綸(lun)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)K/S值(zhi)進(jin)行比(bi)較發(fa)現,不(bu)管(guan)水(shui)洗前后(hou)(hou)(hou),整理(li)(li)后(hou)(hou)(hou)織(zhi)物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)K/S值(zhi)均(jun)降低(di)(di)(di)(di),織(zhi)物(wu)(wu)(wu)表觀(guan)顏(yan)色(se)深度(du)(du)下降,這可能是因為抗(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)的(de)(de)加入影(ying)響了染料的(de)(de)發(fa)色(se)。
2.2.2 焙烘溫度對織物抗靜電(dian)性能(neng)的影(ying)響
根據2.2.1測(ce)試(shi)情況,選擇抗(kang)靜電(dian)劑質量濃度(du)(du)為30g/L,焙(bei)烘時間(jian)為30s。測(ce)試(shi)焙(bei)烘溫度(du)(du)對(dui)抗(kang)靜電(dian)為30g/L,焙(bei)烘時間(jian)為30s,測(ce)試(shi)焙(bei)烘溫度(du)(du)對(dui)抗(kang)靜電(dian)性能的影(ying)響(xiang),結(jie)果(guo)見表3。
由表3可(ke)知,滌綸織(zhi)物(wu)(wu)經150~190 ℃焙烘后,靜(jing)電(dian)電(dian)壓峰值(zhi)和(he)半衰(shuai)期(qi)均很(hen)小,考慮(lv)到(dao)焙烘溫(wen)(wen)度(du)是(shi)影響(xiang)整理(li)效果(guo)的(de)(de)一個重(zhong)要因(yin)素,溫(wen)(wen)度(du)過低(di),反應(ying)速率低(di),交聯反應(ying)不(bu)完全,溫(wen)(wen)度(du)過高,手(shou)感(gan)變差(cha),織(zhi)物(wu)(wu)易受損,因(yin)此,焙烘溫(wen)(wen)度(du)選擇160~170℃為宜。就錦綸織(zhi)物(wu)(wu)而言,經180℃爐(lu)烘的(de)(de)織(zhi)物(wu)(wu),其靜(jing)電(dian)電(dian)壓最低(di),半衰(shuai)期(qi)也較低(di),考慮(lv)到(dao)150~190℃圍(wei)內半衰(shuai)期(qi)變化不(bu)大,所以焙烘溫(wen)(wen)度(du)以180℃為宜。
表3 焙(bei)烘溫度(du)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 | |||||
| 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(shi)間對織(zhi)物抗(kang)靜電性能的影(ying)響
根據2.2.1、2.2.2小節(jie)的測(ce)試(shi)情(qing)況,選(xuan)擇(ze)質量濃度為30g/L的抗靜電劑(ji),滌綸織(zhi)(zhi)物焙烘(hong)溫度選(xuan)擇(ze) 170℃,錦綸織(zhi)(zhi)物焙烘(hong)溫度選(xuan)擇(ze)180℃,測(ce)試(shi)不同焙烘(hong)時(shi)間(jian)對(dui)織(zhi)(zhi)物抗靜電性能的影響,實驗結果見表4。
表(biao)4 焙烘時(shi)間對織(zhi)物抗靜(jing)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)烘時(shi)間(jian)對滌綸織物靜電電壓和半衰期影響不大(da)。考慮到焙(bei)(bei)烘時(shi)間(jian)過(guo)短(duan),可能(neng)造成反(fan)應不完(wan)全(quan);時(shi)間(jian)過(guo)長,手感變粗糙,綜合各因素選(xuan)擇30s為宜。就錦綸織物而言,當(dang)焙(bei)(bei)烘時(shi)間(jian)為40s時(shi),靜電電壓和半衰期最低,所以焙(bei)(bei)烘時(shi)間(jian)以40s為宜。
通過對(dui)抗靜(jing)電(dian)劑(ji)濃度(du)、焙烘溫度(du)和(he)時間的(de)單因素實(shi)驗,得到整理滌綸織物(wu)較合適(shi)的(de)工藝(yi):整理劑(ji)質量(liang)濃度(du)為(wei)(wei)30g/L,170℃×30s;整理錦綸織物(wu)較合適(shi)的(de)工藝(yi):整理劑(ji)質量(liang)濃度(du)為(wei)(wei)30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交聯劑質量(liang)濃度(du)對(dui)織物(wu)抗靜電性能的影響(xiang)
以(yi)三(san)聚氰胺為交聯劑、MgCl2為催化劑,測試(shi)其對織(zhi)物抗靜電性能的影響,實(shi)驗條件為:抗靜電劑質量濃度30g/L,滌綸織(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(nong)度對織物(wu)抗(kang)靜電性能的(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(ke)知,對滌綸(lun)(lun)織物(wu)(wu)來(lai)說,加入交(jiao)(jiao)(jiao)聯劑對降低(di)(di)靜(jing)(jing)電電壓(ya)(ya)峰值(zhi)和(he)(he)半衰(shuai)期作用不(bu)(bu)大,因此,整(zheng)理(li)滌綸(lun)(lun)織物(wu)(wu)時(shi)可(ke)不(bu)(bu)用交(jiao)(jiao)(jiao)聯劑。原(yuan)因可(ke)能(neng)是抗靜(jing)(jing)電劑TF-480能(neng)與滌綸(lun)(lun)分(fen)子結合,交(jiao)(jiao)(jiao)聯劑的加入不(bu)(bu)起作用。而(er)對錦(jin)綸(lun)(lun)織物(wu)(wu)而(er)言,當交(jiao)(jiao)(jiao)聯劑質量(liang)濃(nong)度為6sL時(shi),能(neng)降低(di)(di)靜(jing)(jing)電電壓(ya)(ya)峰值(zhi)和(he)(he)半衰(shuai)期,抗靜(jing)(jing)電性(xing)最好,這可(ke)能(neng)是因為抗靜(jing)(jing)電劑TF-480通過交(jiao)(jiao)(jiao)聯劑與錦(jin)綸(lun)(lun)發生(sheng)結合,提(ti)高(gao)了(le)抗靜(jing)(jing)電劑在錦(jin)綸(lun)(lun)上的牢(lao)度,從而(er)可(ke)增加其耐久性(xing)。
3 結論
1)抗靜電劑(ji)TF-480對滌(di)(di)綸和錦綸織物均(jun)有較(jiao)好的抗靜電效果,且耐久性良好。滌(di)(di)綸織物的整理(li)工(gong)(gong)藝:整理(li)劑(ji)質(zhi)量濃度為(wei)30g/L,170℃×30s;錦綸織物的整理(li)工(gong)(gong)藝:整理(li)劑(ji)質(zhi)量濃度為(wei)30~40g/L,交聯劑(ji)質(zhi)量濃度為(wei)6 g/L,180℃×40s。
2)從分(fen)子(zi)結(jie)構(gou)分(fen)析,由于抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電劑(ji)(ji)(ji)(ji)TF-480和滌綸分(fen)子(zi)的(de)結(jie)構(gou)相似,故(gu)該抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電劑(ji)(ji)(ji)(ji)能(neng)與滌綸分(fen)子(zi)較好結(jie)合(he),在(zai)整理中可不(bu)加(jia)交聯劑(ji)(ji)(ji)(ji):而(er)錦綸為(wei)聚酰胺高分(fen)子(zi)化合(he)物,與抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電劑(ji)(ji)(ji)(ji)TF-480結(jie)構(gou)有差(cha)異,抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電劑(ji)(ji)(ji)(ji)與錦綸纖維的(de)結(jie)合(he)力不(bu)強,為(wei)增(zeng)加(jia)抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電劑(ji)(ji)(ji)(ji)牢度,提高抗(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電的(de)耐久性,可加(jia)入(ru)交聯劑(ji)(ji)(ji)(ji)三聚氰胺,并以MgCl2為(wei)催化劑(ji)(ji)(ji)(ji)。
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