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本(ben)文選用的(de)抗(kang)靜(jing)(jing)電劑TF-480是聚酯聚醚類聚合物(wu),分(fen)(fen)子(zi)(zi)結(jie)(jie)構(gou)中的(de)對(dui)苯二(er)甲(jia)酸(suan)乙二(er)醇鏈段與滌(di)(di)綸(lun)大分(fen)(fen)子(zi)(zi)結(jie)(jie)構(gou)相似,在高(gao)溫下(xia),可進入聚酯的(de)微軟化(hua)纖維表面而與聚酯大分(fen)(fen)子(zi)(zi)產生共結(jie)(jie)晶,固著(zhu)在滌(di)(di)綸(lun)上獲得耐(nai)久性(xing)(xing):同時(shi),其分(fen)(fen)子(zi)(zi)結(jie)(jie)構(gou)中含(han)有(you)聚醚鏈部分(fen)(fen),具(ju)有(you)吸濕(shi)性(xing)(xing),可提高(gao)織物(wu)的(de)含(han)濕(shi)量(liang),增加導電性(xing)(xing),加快靜(jing)(jing)電荷的(de)逸散速度,賦予織物(wu)一(yi)定的(de)抗(kang)靜(jing)(jing)電能力,同時(shi)使織物(wu)具(ju)有(you)易去(qu)污性(xing)(xing)能[11]。本(ben)文采用該整理劑對(dui)滌(di)(di)綸(lun)、錦綸(lun)織物(wu)進行整理,優(you)化(hua)加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝(yi),以(yi)提高(gao)織物(wu)的(de)抗(kang)靜(jing)(jing)電性(xing)(xing)能。
1 實驗部分
1.1材(cai)料與儀器(qi)
染色(se)春(chun)亞紡(滌綸)和染色(se)塔絲絨(錦綸)(吳江(jiang)盛虹印染公司提供(gong)),抗(kang)靜(jing)電(dian)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測色儀,家用洗衣機。
1.2 實驗(yan)工藝
1.2.1 工藝流(liu)程(cheng)
一(yi)浸一(yi)軋(ya)(軋(ya)液率80%)→預烘(90~95℃×1min)→焙烘→皂洗(xi)→水洗(xi)→烘干(gan)→抗靜電織(zhi)物。
1.2.2 皂洗條件
洗(xi)衣粉2 g/L,純堿2 g/L,40℃,5 min,浴比(bi) 1:30,然(ran)后(hou)在清(qing)水中漂洗(xi)3次(ci)。為檢測(ce)整(zheng)理(li)織(zhi)物(wu)抗靜(jing)電的耐久性,以上操作(zuo)重復(fu)20次(ci),烘(hong)干后(hou)得(de)到抗靜(jing)電織(zhi)物(wu)。
1.2.3 織物抗靜(jing)電(dian)性測試
溫(wen)度(20±2)℃,相(xiang)對(dui)濕度(35±2)%,平衡(heng)3h,測試(shi)靜電(dian)電(dian)壓(ya)和半衰期。
1.2.4織物K/S值測試
采用D65光源(yuan)和10°視場,測試織物K/S值。
2結果(guo)與(yu)討論
2.1 未經抗靜(jing)電劑整理織物的性能
未經抗靜電(dian)劑整理織(zhi)物的(de)靜電(dian)性能和K/S值測試結果見表(biao)1。
表(biao)1 未整理織物的靜電性能和K/S值(zhi)
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(zhi),未(wei)經整理織物的(de)靜(jing)電電壓和半衰期都很高(gao),如(ru)直接(jie)服(fu)用(yong)會(hui)產生嚴重的(de)靜(jing)電現象。水(shui)(shui)洗后(hou)的(de)K/S值低于水(shui)(shui)洗前(qian)的(de),主(zhu)要是因為織物褪色的(de)緣(yuan)故。
2.2 抗(kang)(kang)靜電(dian)劑TF-480對織物抗(kang)(kang)靜電(dian)整理(li)
采用單因素法,用抗靜電(dian)劑(ji)(ji)TF-480分(fen)別對(dui)染(ran)(ran)色(se)春(chun)亞紡和(he)染(ran)(ran)色(se)塔(ta)絲絨(rong)進(jin)行處(chu)理,測(ce)試其整理效果,優(you)化抗靜電(dian)劑(ji)(ji)質(zhi)量(liang)濃度(du)、焙烘(hong)溫度(du)、處(chu)理時間(jian)和(he)交聯劑(ji)(ji)用量(liang)。
2.2.1抗靜(jing)電劑質量濃度對抗靜(jing)電性能的影(ying)響
采用(yong)5種不同質量濃度的TF-480對(dui)織物進行(xing)處理(li),經浸(jin)軋(ya)和180℃×30s整理(li)后進行(xing)測試,結果見(jian)表2。
表(biao)2 抗(kang)靜(jing)電劑質(zhi)量濃度對織物(wu)抗(kang)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 |
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)(biao)2可知,用抗(kang)靜電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)(ji)TF-480處(chu)理(li)的(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)抗(kang)靜電(dian)(dian)(dian)效(xiao)果相當明顯(xian)。當用質量(liang)濃(nong)度(du)為30~40g/L的(de)抗(kang)靜電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)(ji)處(chu)理(li)滌(di)綸(lun)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)后(hou),靜電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)和半(ban)衰期(qi)最低,故(gu)質量(liang)濃(nong)度(du)選擇30g/L為宜(yi)。對整(zheng)理(li)前(qian)后(hou)滌(di)綸(lun)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)K/S值(zhi)(zhi)進行(xing)比較發(fa)(fa)現(xian),不管(guan)水(shui)洗(xi)前(qian)后(hou),整(zheng)理(li)后(hou)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)K/S值(zhi)(zhi)均增加。對錦(jin)綸(lun)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)而言,用質量(liang)濃(nong)度(du)為60g/L的(de)抗(kang)靜電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)(ji)處(chu)理(li)的(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)其靜電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)和半(ban)衰期(qi)最低,但考慮(lv)到(dao)成本問題,經30g/L抗(kang)靜電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)(ji)處(chu)理(li)的(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)靜電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)較低,經40g/L抗(kang)靜電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)(ji)處(chu)理(li)的(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)半(ban)衰期(qi)較低,所以質量(liang)濃(nong)度(du)可選擇30~40g/L。對整(zheng)理(li)前(qian)后(hou)錦(jin)綸(lun)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)K/S值(zhi)(zhi)進行(xing)比較發(fa)(fa)現(xian),不管(guan)水(shui)洗(xi)前(qian)后(hou),整(zheng)理(li)后(hou)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)K/S值(zhi)(zhi)均降低,織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)表(biao)(biao)觀顏(yan)色深(shen)度(du)下降,這(zhe)可能是因為抗(kang)靜電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)加入影(ying)響了染料的(de)發(fa)(fa)色。
2.2.2 焙烘溫(wen)度對織物(wu)抗靜(jing)電性能(neng)的影響
根據(ju)2.2.1測試(shi)(shi)情況,選擇抗(kang)靜電(dian)劑質量濃度為(wei)30g/L,焙烘(hong)(hong)時間(jian)為(wei)30s。測試(shi)(shi)焙烘(hong)(hong)溫(wen)度對抗(kang)靜電(dian)為(wei)30g/L,焙烘(hong)(hong)時間(jian)為(wei)30s,測試(shi)(shi)焙烘(hong)(hong)溫(wen)度對抗(kang)靜電(dian)性能的影響,結果見(jian)表3。
由表3可(ke)知,滌綸織物(wu)經150~190 ℃焙(bei)烘后,靜(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)峰值和半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)均很小(xiao),考(kao)慮(lv)到(dao)焙(bei)烘溫(wen)度(du)(du)是(shi)影響整理效(xiao)果(guo)的(de)(de)一個(ge)重要因(yin)素,溫(wen)度(du)(du)過低,反應(ying)速率低,交聯反應(ying)不完全(quan),溫(wen)度(du)(du)過高,手(shou)感變差,織物(wu)易(yi)受損,因(yin)此,焙(bei)烘溫(wen)度(du)(du)選(xuan)擇(ze)160~170℃為(wei)宜(yi)。就(jiu)錦綸織物(wu)而言,經180℃爐烘的(de)(de)織物(wu),其靜(jing)電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)最低,半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)也較(jiao)低,考(kao)慮(lv)到(dao)150~190℃圍內半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)變化不大,所以(yi)焙(bei)烘溫(wen)度(du)(du)以(yi)180℃為(wei)宜(yi)。
表3 焙烘溫度對織(zhi)物抗(kang)靜電性能(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 | |||||
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)間對織物抗靜電性能的影響
根據2.2.1、2.2.2小(xiao)節的測(ce)試(shi)(shi)情況,選(xuan)擇(ze)質量濃度(du)為30g/L的抗靜電(dian)劑(ji),滌(di)綸織(zhi)物(wu)焙(bei)烘(hong)溫度(du)選(xuan)擇(ze) 170℃,錦綸織(zhi)物(wu)焙(bei)烘(hong)溫度(du)選(xuan)擇(ze)180℃,測(ce)試(shi)(shi)不同(tong)焙(bei)烘(hong)時(shi)間對織(zhi)物(wu)抗靜電(dian)性(xing)能的影響,實驗結(jie)果(guo)見表4。
表4 焙烘時間對織(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 | |||||
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(biao)4可(ke)知,焙(bei)(bei)(bei)烘(hong)時間(jian)對(dui)滌(di)綸(lun)織(zhi)物(wu)靜(jing)電(dian)電(dian)壓和(he)半(ban)衰(shuai)期影(ying)響不大。考慮到焙(bei)(bei)(bei)烘(hong)時間(jian)過短(duan),可(ke)能(neng)造(zao)成反應不完全(quan);時間(jian)過長,手感變(bian)粗糙,綜合(he)各因素選擇(ze)30s為宜。就錦綸(lun)織(zhi)物(wu)而(er)言,當焙(bei)(bei)(bei)烘(hong)時間(jian)為40s時,靜(jing)電(dian)電(dian)壓和(he)半(ban)衰(shuai)期最(zui)低,所(suo)以焙(bei)(bei)(bei)烘(hong)時間(jian)以40s為宜。
通過對抗(kang)靜電劑濃(nong)(nong)度(du)、焙烘溫度(du)和(he)時間的單因素實(shi)驗,得到整(zheng)理(li)滌(di)綸織(zhi)物較合適(shi)的工藝:整(zheng)理(li)劑質量濃(nong)(nong)度(du)為(wei)30g/L,170℃×30s;整(zheng)理(li)錦綸織(zhi)物較合適(shi)的工藝:整(zheng)理(li)劑質量濃(nong)(nong)度(du)為(wei)30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交(jiao)聯(lian)劑質(zhi)量濃度(du)對織物抗靜(jing)電性能的影響
以(yi)三聚氰胺(an)為(wei)交聯劑(ji)(ji)、MgCl2為(wei)催化劑(ji)(ji),測試(shi)其對織物(wu)抗靜電性(xing)能的影響,實驗條件為(wei):抗靜電劑(ji)(ji)質量濃(nong)度30g/L,滌綸織物(wu)170℃×30s,錦綸織物(wu) 180℃×30 s,結(jie)果見表5。
表5 交(jiao)聯劑質量(liang)濃度對織物抗靜電性(xing)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 |
由表5可知,對滌(di)綸(lun)織(zhi)物(wu)來說,加(jia)入交(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)對降低(di)靜(jing)電電壓(ya)峰(feng)值和半衰期(qi)作(zuo)用(yong)不(bu)(bu)大(da),因此(ci),整理滌(di)綸(lun)織(zhi)物(wu)時(shi)可不(bu)(bu)用(yong)交(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)。原因可能(neng)是(shi)(shi)抗靜(jing)電劑(ji)(ji)TF-480能(neng)與(yu)滌(di)綸(lun)分子(zi)結合,交(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)的加(jia)入不(bu)(bu)起作(zuo)用(yong)。而(er)(er)對錦綸(lun)織(zhi)物(wu)而(er)(er)言,當交(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)質量濃度為(wei)6sL時(shi),能(neng)降低(di)靜(jing)電電壓(ya)峰(feng)值和半衰期(qi),抗靜(jing)電性(xing)最好,這可能(neng)是(shi)(shi)因為(wei)抗靜(jing)電劑(ji)(ji)TF-480通過交(jiao)聯(lian)(lian)劑(ji)(ji)與(yu)錦綸(lun)發生(sheng)結合,提高了抗靜(jing)電劑(ji)(ji)在錦綸(lun)上的牢度,從而(er)(er)可增加(jia)其耐久性(xing)。
3 結論(lun)
1)抗靜電(dian)劑(ji)(ji)TF-480對滌綸(lun)和錦(jin)綸(lun)織物均有(you)較好的(de)(de)抗靜電(dian)效果,且耐久性良好。滌綸(lun)織物的(de)(de)整理工(gong)藝:整理劑(ji)(ji)質(zhi)量濃(nong)(nong)度為30g/L,170℃×30s;錦(jin)綸(lun)織物的(de)(de)整理工(gong)藝:整理劑(ji)(ji)質(zhi)量濃(nong)(nong)度為30~40g/L,交聯劑(ji)(ji)質(zhi)量濃(nong)(nong)度為6 g/L,180℃×40s。
2)從分(fen)子結(jie)(jie)構(gou)分(fen)析,由于抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)劑TF-480和滌(di)綸(lun)(lun)(lun)分(fen)子的(de)結(jie)(jie)構(gou)相(xiang)似(si),故該抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)劑能與(yu)滌(di)綸(lun)(lun)(lun)分(fen)子較好結(jie)(jie)合(he),在整理中(zhong)可不加交(jiao)聯劑:而錦綸(lun)(lun)(lun)為聚(ju)酰胺高分(fen)子化合(he)物,與(yu)抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)劑TF-480結(jie)(jie)構(gou)有差異(yi),抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)劑與(yu)錦綸(lun)(lun)(lun)纖維(wei)的(de)結(jie)(jie)合(he)力不強,為增加抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)劑牢度,提(ti)高抗(kang)靜(jing)(jing)電(dian)的(de)耐(nai)久性,可加入交(jiao)聯劑三聚(ju)氰胺,并以MgCl2為催化劑。
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