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本文選用(yong)的(de)(de)抗(kang)靜電(dian)劑TF-480是聚(ju)(ju)(ju)酯聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)類聚(ju)(ju)(ju)合物(wu),分子(zi)結構中的(de)(de)對(dui)(dui)苯二(er)甲酸(suan)乙二(er)醇鏈段與(yu)滌(di)綸(lun)(lun)大分子(zi)結構相似,在(zai)(zai)高(gao)溫下,可(ke)進(jin)入聚(ju)(ju)(ju)酯的(de)(de)微軟(ruan)化(hua)纖維表面而(er)與(yu)聚(ju)(ju)(ju)酯大分子(zi)產(chan)生共(gong)結晶,固(gu)著在(zai)(zai)滌(di)綸(lun)(lun)上獲(huo)得耐久(jiu)性:同時(shi),其(qi)分子(zi)結構中含有聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)鏈部分,具有吸濕(shi)性,可(ke)提高(gao)織物(wu)的(de)(de)含濕(shi)量,增加導(dao)電(dian)性,加快靜電(dian)荷的(de)(de)逸(yi)散速度(du),賦(fu)予(yu)織物(wu)一定(ding)的(de)(de)抗(kang)靜電(dian)能(neng)(neng)力,同時(shi)使織物(wu)具有易去污(wu)性能(neng)(neng)[11]。本文采(cai)用(yong)該整理(li)劑對(dui)(dui)滌(di)綸(lun)(lun)、錦綸(lun)(lun)織物(wu)進(jin)行整理(li),優化(hua)加工(gong)工(gong)藝,以提高(gao)織物(wu)的(de)(de)抗(kang)靜電(dian)性能(neng)(neng)。
1 實(shi)驗部分
1.1材料(liao)與儀器
染(ran)色(se)春亞紡(滌綸(lun))和染(ran)色(se)塔絲絨(錦綸(lun))(吳江盛虹印染(ran)公司提供),抗靜(jing)電劑TF-480,三(san)聚氰胺, MgCl2,純堿,洗衣粉(市售)。
氣(qi)壓(ya)式軋(ya)車,小定型(xing)烘干(gan)機(ji),YG342織物感應式靜(jing)電測試儀,U測色儀,家用洗衣(yi)機(ji)。
1.2 實驗工藝(yi)
1.2.1 工藝流程
一浸一軋(ya)(軋(ya)液率80%)→預烘(hong)(90~95℃×1min)→焙烘(hong)→皂(zao)洗(xi)→水洗(xi)→烘(hong)干→抗靜電織(zhi)物。
1.2.2 皂(zao)洗(xi)條(tiao)件
洗衣粉2 g/L,純堿2 g/L,40℃,5 min,浴比(bi) 1:30,然(ran)后在清水(shui)中漂洗3次。為檢測整(zheng)理織物抗(kang)靜電的(de)耐久性(xing),以上操作重復(fu)20次,烘干后得到抗(kang)靜電織物。
1.2.3 織物(wu)抗靜電性(xing)測(ce)試
溫度(du)(20±2)℃,相對(dui)濕度(du)(35±2)%,平衡3h,測(ce)試靜電電壓和半衰(shuai)期(qi)。
1.2.4織物(wu)K/S值測試(shi)
采用(yong)D65光源(yuan)和10°視場,測(ce)試織(zhi)物K/S值。
2結果與討論(lun)
2.1 未經抗靜電劑整(zheng)理織物的性能
未(wei)經抗靜電劑(ji)整(zheng)理(li)織物的(de)靜電性能(neng)和K/S值(zhi)測(ce)試結果見表(biao)1。
表1 未整(zheng)理織物(wu)的靜(jing)電性能和(he)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),未經(jing)整(zheng)理織物(wu)的靜電電壓和半衰期都很高,如直接服用會產生嚴重(zhong)的靜電現象。水洗(xi)后的K/S值低于水洗(xi)前的,主要是因(yin)為織物(wu)褪色的緣故。
2.2 抗(kang)靜電(dian)劑TF-480對織物抗(kang)靜電(dian)整(zheng)理
采用單因素法(fa),用抗靜電(dian)劑(ji)TF-480分別(bie)對染色(se)春(chun)亞紡和染色(se)塔絲絨進行處(chu)理,測試其整(zheng)理效果(guo),優(you)化抗靜電(dian)劑(ji)質(zhi)量濃度、焙烘溫度、處(chu)理時間和交(jiao)聯劑(ji)用量。
2.2.1抗靜(jing)電(dian)劑質量濃度對抗靜(jing)電(dian)性能的影響(xiang)
采用5種(zhong)不(bu)同(tong)質(zhi)量濃度(du)的TF-480對織物進(jin)(jin)行(xing)處理,經浸(jin)軋(ya)和180℃×30s整(zheng)理后(hou)進(jin)(jin)行(xing)測(ce)試,結(jie)果見表2。
表2 抗(kang)靜(jing)(jing)電劑(ji)質量濃度對(dui)織(zhi)物抗(kang)靜(jing)(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 |
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,用抗靜(jing)電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)TF-480處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物抗靜(jing)電(dian)(dian)(dian)效果相當明顯。當用質量(liang)濃度(du)為(wei)(wei)(wei)30~40g/L的(de)(de)(de)抗靜(jing)電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)滌綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物后(hou),靜(jing)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)和半(ban)(ban)衰期(qi)最低,故質量(liang)濃度(du)選擇30g/L為(wei)(wei)(wei)宜。對(dui)整理(li)前(qian)后(hou)滌綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物的(de)(de)(de)K/S值(zhi)(zhi)進行比較(jiao)發現,不管水洗(xi)前(qian)后(hou),整理(li)后(hou)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物的(de)(de)(de)K/S值(zhi)(zhi)均增加。對(dui)錦綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物而(er)言,用質量(liang)濃度(du)為(wei)(wei)(wei)60g/L的(de)(de)(de)抗靜(jing)電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物其(qi)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)和半(ban)(ban)衰期(qi)最低,但考慮到成本問題,經30g/L抗靜(jing)電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物靜(jing)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)較(jiao)低,經40g/L抗靜(jing)電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物半(ban)(ban)衰期(qi)較(jiao)低,所(suo)以質量(liang)濃度(du)可(ke)選擇30~40g/L。對(dui)整理(li)前(qian)后(hou)錦綸(lun)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物的(de)(de)(de)K/S值(zhi)(zhi)進行比較(jiao)發現,不管水洗(xi)前(qian)后(hou),整理(li)后(hou)織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物的(de)(de)(de)K/S值(zhi)(zhi)均降低,織(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)物表觀顏色深度(du)下降,這可(ke)能是因為(wei)(wei)(wei)抗靜(jing)電(dian)(dian)(dian)劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)加入(ru)影響了染料的(de)(de)(de)發色。
2.2.2 焙烘溫度對織物抗靜電性能的影響
根據(ju)2.2.1測試情況,選擇(ze)抗(kang)靜電(dian)劑質(zhi)量(liang)濃度(du)為(wei)30g/L,焙烘(hong)(hong)時(shi)間為(wei)30s。測試焙烘(hong)(hong)溫(wen)度(du)對(dui)抗(kang)靜電(dian)為(wei)30g/L,焙烘(hong)(hong)時(shi)間為(wei)30s,測試焙烘(hong)(hong)溫(wen)度(du)對(dui)抗(kang)靜電(dian)性能的影響,結果見表3。
由表3可知,滌綸織物(wu)(wu)(wu)經150~190 ℃焙(bei)烘(hong)后,靜(jing)電電壓峰值和(he)半(ban)衰期均很小,考慮(lv)到焙(bei)烘(hong)溫(wen)度(du)是影響整理效果的一個重要因(yin)素(su),溫(wen)度(du)過低(di),反(fan)應速率低(di),交聯反(fan)應不完全,溫(wen)度(du)過高,手感變差,織物(wu)(wu)(wu)易(yi)受(shou)損(sun),因(yin)此,焙(bei)烘(hong)溫(wen)度(du)選(xuan)擇160~170℃為宜。就錦綸織物(wu)(wu)(wu)而言(yan),經180℃爐烘(hong)的織物(wu)(wu)(wu),其靜(jing)電電壓最低(di),半(ban)衰期也較低(di),考慮(lv)到150~190℃圍(wei)內半(ban)衰期變化不大,所以焙(bei)烘(hong)溫(wen)度(du)以180℃為宜。
表3 焙烘溫度對織(zhi)物(wu)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 | |||||
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電性能的影響
根據2.2.1、2.2.2小節的(de)測試(shi)情況,選(xuan)擇質(zhi)量(liang)濃度(du)為30g/L的(de)抗(kang)靜電(dian)劑,滌綸織物(wu)焙烘(hong)(hong)溫度(du)選(xuan)擇 170℃,錦綸織物(wu)焙烘(hong)(hong)溫度(du)選(xuan)擇180℃,測試(shi)不同焙烘(hong)(hong)時間對(dui)織物(wu)抗(kang)靜電(dian)性能(neng)的(de)影(ying)響,實驗結果(guo)見表4。
表4 焙烘時間對織物抗靜電性(xing)能(neng)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4可(ke)知,焙(bei)烘(hong)(hong)時間對滌綸(lun)織物靜電(dian)電(dian)壓和(he)半衰期(qi)影響不大(da)。考(kao)慮到焙(bei)烘(hong)(hong)時間過短,可(ke)能造成(cheng)反應不完全;時間過長,手(shou)感變粗糙(cao),綜(zong)合各(ge)因素(su)選擇30s為宜(yi)。就錦綸(lun)織物而言(yan),當焙(bei)烘(hong)(hong)時間為40s時,靜電(dian)電(dian)壓和(he)半衰期(qi)最低,所以(yi)焙(bei)烘(hong)(hong)時間以(yi)40s為宜(yi)。
通過對抗(kang)靜電劑濃度(du)、焙烘溫度(du)和時(shi)間的(de)單因(yin)素(su)實驗,得到整(zheng)理滌綸(lun)織(zhi)物較(jiao)合適的(de)工藝(yi):整(zheng)理劑質(zhi)(zhi)量濃度(du)為30g/L,170℃×30s;整(zheng)理錦綸(lun)織(zhi)物較(jiao)合適的(de)工藝(yi):整(zheng)理劑質(zhi)(zhi)量濃度(du)為30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交聯劑質量(liang)濃度(du)對織物抗靜電(dian)性(xing)能的影響
以(yi)三(san)聚氰胺為(wei)交聯劑、MgCl2為(wei)催(cui)化劑,測(ce)試其對織(zhi)物(wu)抗靜(jing)電(dian)性能的(de)影(ying)響(xiang),實驗條(tiao)件為(wei):抗靜(jing)電(dian)劑質(zhi)量濃度30g/L,滌綸織(zhi)物(wu)170℃×30s,錦綸織(zhi)物(wu) 180℃×30 s,結果見(jian)表5。
表5 交聯劑(ji)質量(liang)濃度對(dui)織物抗靜電性能(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 | |||||
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(zhi),對(dui)滌(di)綸(lun)織(zhi)物來說,加入交(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)對(dui)降(jiang)(jiang)低(di)靜(jing)(jing)電電壓峰值和(he)半(ban)衰(shuai)期(qi)作用不(bu)大,因(yin)此,整(zheng)理滌(di)綸(lun)織(zhi)物時(shi)(shi)可不(bu)用交(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)。原(yuan)因(yin)可能(neng)是抗(kang)靜(jing)(jing)電劑(ji)(ji)TF-480能(neng)與滌(di)綸(lun)分子(zi)結合,交(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)的加入不(bu)起作用。而對(dui)錦(jin)(jin)綸(lun)織(zhi)物而言,當交(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)質量濃(nong)度為(wei)6sL時(shi)(shi),能(neng)降(jiang)(jiang)低(di)靜(jing)(jing)電電壓峰值和(he)半(ban)衰(shuai)期(qi),抗(kang)靜(jing)(jing)電性最好(hao),這(zhe)可能(neng)是因(yin)為(wei)抗(kang)靜(jing)(jing)電劑(ji)(ji)TF-480通過交(jiao)(jiao)聯(lian)劑(ji)(ji)與錦(jin)(jin)綸(lun)發生結合,提高了(le)抗(kang)靜(jing)(jing)電劑(ji)(ji)在錦(jin)(jin)綸(lun)上的牢(lao)度,從而可增加其耐(nai)久性。
3 結(jie)論
1)抗(kang)靜電劑TF-480對滌(di)(di)綸(lun)和錦(jin)綸(lun)織(zhi)物均有較好的抗(kang)靜電效果(guo),且耐久性良好。滌(di)(di)綸(lun)織(zhi)物的整(zheng)理工藝:整(zheng)理劑質量(liang)濃(nong)度(du)為30g/L,170℃×30s;錦(jin)綸(lun)織(zhi)物的整(zheng)理工藝:整(zheng)理劑質量(liang)濃(nong)度(du)為30~40g/L,交聯劑質量(liang)濃(nong)度(du)為6 g/L,180℃×40s。
2)從分(fen)子結(jie)構分(fen)析,由于抗靜電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)TF-480和滌綸分(fen)子的(de)結(jie)構相似,故(gu)該抗靜電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)能(neng)與滌綸分(fen)子較好結(jie)合,在整理(li)中可(ke)不加(jia)交聯劑(ji):而錦綸為(wei)聚酰胺高(gao)分(fen)子化(hua)合物,與抗靜電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)TF-480結(jie)構有差(cha)異,抗靜電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)與錦綸纖(xian)維(wei)的(de)結(jie)合力不強,為(wei)增加(jia)抗靜電(dian)(dian)(dian)(dian)劑(ji)牢度,提高(gao)抗靜電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)耐久性,可(ke)加(jia)入交聯劑(ji)三聚氰(qing)胺,并(bing)以MgCl2為(wei)催化(hua)劑(ji)。
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