本文選(xuan)用的(de)(de)抗(kang)靜(jing)(jing)電劑TF-480是(shi)聚(ju)酯(zhi)聚(ju)醚類聚(ju)合物(wu),分(fen)子(zi)結(jie)構中(zhong)的(de)(de)對(dui)苯二(er)甲酸(suan)乙二(er)醇鏈段與(yu)滌(di)(di)綸大分(fen)子(zi)結(jie)構相似,在(zai)高溫(wen)下,可進入(ru)聚(ju)酯(zhi)的(de)(de)微軟化(hua)纖維表面而(er)與(yu)聚(ju)酯(zhi)大分(fen)子(zi)產生共結(jie)晶,固著在(zai)滌(di)(di)綸上獲得耐久性(xing):同(tong)時(shi),其分(fen)子(zi)結(jie)構中(zhong)含有(you)聚(ju)醚鏈部分(fen),具(ju)有(you)吸濕(shi)性(xing),可提(ti)高織(zhi)物(wu)的(de)(de)含濕(shi)量,增加(jia)導電性(xing),加(jia)快靜(jing)(jing)電荷的(de)(de)逸散速(su)度,賦予織(zhi)物(wu)一(yi)定的(de)(de)抗(kang)靜(jing)(jing)電能(neng)力,同(tong)時(shi)使織(zhi)物(wu)具(ju)有(you)易(yi)去(qu)污性(xing)能(neng)[11]。本文采(cai)用該(gai)整理劑對(dui)滌(di)(di)綸、錦綸織(zhi)物(wu)進行整理,優化(hua)加(jia)工工藝,以提(ti)高織(zhi)物(wu)的(de)(de)抗(kang)靜(jing)(jing)電性(xing)能(neng)。
1 實驗部分
1.1材料與儀器
染(ran)色春亞紡(滌綸)和染(ran)色塔絲絨(錦(jin)綸)(吳(wu)江盛虹印(yin)染(ran)公(gong)司提供),抗靜電(dian)劑TF-480,三聚(ju)氰胺, MgCl2,純堿,洗(xi)衣(yi)粉(市售)。
氣壓式軋(ya)車,小定型(xing)烘干機(ji),YG342織物感應式靜電測試儀(yi),U測色儀(yi),家用洗衣機(ji)。
1.2 實驗工藝
1.2.1 工藝流程(cheng)
一浸一軋(軋液率(lv)80%)→預烘(90~95℃×1min)→焙烘→皂洗(xi)→水洗(xi)→烘干→抗靜電(dian)織物(wu)。
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 1:30,然后在清水中(zhong)漂洗3次。為檢測整理織物(wu)抗(kang)靜電的耐久性,以(yi)上操作重復20次,烘(hong)干后得到抗(kang)靜電織物(wu)。
1.2.3 織(zhi)物抗靜電性測試
溫度(20±2)℃,相對濕(shi)度(35±2)%,平衡3h,測試靜電電壓和半衰期。
1.2.4織物K/S值測試
采(cai)用D65光源和(he)10°視場,測試織物K/S值。
2結果與討論
2.1 未經抗靜電劑(ji)整理織物(wu)的性(xing)能
未經(jing)抗靜電劑整(zheng)理織(zhi)物的靜電性能和K/S值測試結果見表1。
表(biao)1 未整(zheng)理織物的靜(jing)電(dian)性(xing)能(neng)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由表1可(ke)知,未經整理織物的(de)(de)靜電(dian)電(dian)壓和半衰期(qi)都很高,如直接服用(yong)會產(chan)生嚴重的(de)(de)靜電(dian)現(xian)象。水洗后的(de)(de)K/S值低于水洗前的(de)(de),主要是因為織物褪色的(de)(de)緣故。
2.2 抗靜電劑(ji)TF-480對織物抗靜電整理(li)
采用單因素法,用抗靜電劑TF-480分別對染(ran)色春亞紡(fang)和染(ran)色塔絲(si)絨進行處理(li),測(ce)試其整理(li)效(xiao)果(guo),優(you)化(hua)抗靜電劑質量濃(nong)度(du)(du)、焙(bei)烘溫度(du)(du)、處理(li)時間和交聯劑用量。
2.2.1抗靜電(dian)劑(ji)質(zhi)量濃度對抗靜電(dian)性能的影響(xiang)
采用5種(zhong)不同質量濃度(du)的TF-480對織物進行(xing)處理,經浸軋(ya)和180℃×30s整(zheng)理后進行(xing)測試(shi),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
質量濃度由表2可知,用抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)TF-480處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)效(xiao)果相當明顯。當用質(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度(du)為(wei)30~40g/L的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)處(chu)理(li)(li)(li)滌綸織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)后(hou),靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)(ya)和半衰期(qi)最低(di),故質(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度(du)選(xuan)擇30g/L為(wei)宜。對整(zheng)理(li)(li)(li)前(qian)(qian)(qian)后(hou)滌綸織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)K/S值進行(xing)比(bi)較發(fa)(fa)(fa)現,不管水洗前(qian)(qian)(qian)后(hou),整(zheng)理(li)(li)(li)后(hou)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)K/S值均增加。對錦綸織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)而言,用質(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度(du)為(wei)60g/L的(de)(de)(de)抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)其靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)(ya)和半衰期(qi)最低(di),但考慮到成本問題,經30g/L抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)(ya)較低(di),經40g/L抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)(de)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)半衰期(qi)較低(di),所以質(zhi)量(liang)濃(nong)(nong)度(du)可選(xuan)擇30~40g/L。對整(zheng)理(li)(li)(li)前(qian)(qian)(qian)后(hou)錦綸織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)K/S值進行(xing)比(bi)較發(fa)(fa)(fa)現,不管水洗前(qian)(qian)(qian)后(hou),整(zheng)理(li)(li)(li)后(hou)織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)K/S值均降低(di),織(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)表觀顏色深度(du)下降,這(zhe)可能是因為(wei)抗(kang)(kang)(kang)靜(jing)(jing)(jing)(jing)電(dian)劑(ji)的(de)(de)(de)加入影響了染(ran)料(liao)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)色。
2.2.2 焙烘溫度對織物抗靜電(dian)性能的影響(xiang)
根據(ju)2.2.1測(ce)試(shi)情(qing)況,選擇(ze)抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)質量濃度為(wei)(wei)30g/L,焙(bei)(bei)烘(hong)時間(jian)為(wei)(wei)30s。測(ce)試(shi)焙(bei)(bei)烘(hong)溫度對抗(kang)靜(jing)電(dian)為(wei)(wei)30g/L,焙(bei)(bei)烘(hong)時間(jian)為(wei)(wei)30s,測(ce)試(shi)焙(bei)(bei)烘(hong)溫度對抗(kang)靜(jing)電(dian)性能(neng)的(de)影響,結果見表3。
由表3可知,滌綸(lun)織(zhi)(zhi)物經150~190 ℃焙(bei)烘(hong)后,靜電電壓峰(feng)值(zhi)和半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)均(jun)很小,考慮到焙(bei)烘(hong)溫(wen)度(du)是影響整(zheng)理效果的(de)一(yi)個重要因素,溫(wen)度(du)過低,反(fan)應速率低,交(jiao)聯(lian)反(fan)應不完(wan)全,溫(wen)度(du)過高,手感變差,織(zhi)(zhi)物易受(shou)損,因此(ci),焙(bei)烘(hong)溫(wen)度(du)選擇160~170℃為宜(yi)。就錦(jin)綸(lun)織(zhi)(zhi)物而言,經180℃爐烘(hong)的(de)織(zhi)(zhi)物,其靜電電壓最低,半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)也較低,考慮到150~190℃圍(wei)內(nei)半(ban)衰(shuai)(shuai)期(qi)變化不大,所以(yi)(yi)焙(bei)烘(hong)溫(wen)度(du)以(yi)(yi)180℃為宜(yi)。
表3 焙烘溫(wen)度對織物抗(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 0.082.2.3焙烘時(shi)間(jian)對織(zhi)物抗靜電性能的(de)影響
根據2.2.1、2.2.2小(xiao)節的(de)測試情(qing)況,選(xuan)(xuan)擇(ze)質(zhi)量濃度(du)為30g/L的(de)抗靜電(dian)劑,滌(di)綸(lun)織物(wu)(wu)焙烘(hong)溫度(du)選(xuan)(xuan)擇(ze) 170℃,錦(jin)綸(lun)織物(wu)(wu)焙烘(hong)溫度(du)選(xuan)(xuan)擇(ze)180℃,測試不同焙烘(hong)時間對織物(wu)(wu)抗靜電(dian)性(xing)能的(de)影響,實驗結果見表4。
表4 焙烘時間對織物抗(kang)靜(jing)電性(xing)能的影響
質量濃度由(you)表4可知,焙烘(hong)(hong)時間(jian)對滌綸織(zhi)物靜電電壓和(he)半(ban)(ban)衰(shuai)期影響不大。考慮到焙烘(hong)(hong)時間(jian)過(guo)短(duan),可能造成反應不完全;時間(jian)過(guo)長(chang),手感變粗(cu)糙,綜合各(ge)因素選擇30s為宜。就錦(jin)綸織(zhi)物而言,當焙烘(hong)(hong)時間(jian)為40s時,靜電電壓和(he)半(ban)(ban)衰(shuai)期最(zui)低,所以焙烘(hong)(hong)時間(jian)以40s為宜。
通過對抗(kang)靜電劑(ji)濃度(du)、焙烘(hong)溫度(du)和(he)時(shi)間的單因素實驗,得到整理(li)(li)滌綸織物(wu)較(jiao)合適(shi)的工(gong)藝(yi):整理(li)(li)劑(ji)質量濃度(du)為30g/L,170℃×30s;整理(li)(li)錦綸織物(wu)較(jiao)合適(shi)的工(gong)藝(yi):整理(li)(li)劑(ji)質量濃度(du)為30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交(jiao)聯劑質量濃度對織物(wu)抗靜電性能的影響
以三聚(ju)氰胺為交聯劑、MgCl2為催化劑,測(ce)試其對織物(wu)抗靜(jing)電性能的(de)影響,實驗(yan)條件為:抗靜(jing)電劑質量濃(nong)度30g/L,滌(di)綸織物(wu)170℃×30s,錦綸織物(wu) 180℃×30 s,結(jie)果(guo)見(jian)表5。
表5 交聯劑質量(liang)濃度對織(zhi)物抗靜電性能的影響
質量濃度由(you)表5可知,對(dui)滌(di)(di)(di)綸(lun)(lun)織(zhi)物來說,加入(ru)(ru)交聯劑(ji)(ji)對(dui)降低靜(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)峰值和(he)半(ban)衰期作用不大,因此,整理滌(di)(di)(di)綸(lun)(lun)織(zhi)物時(shi)可不用交聯劑(ji)(ji)。原因可能是抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)(ji)TF-480能與(yu)滌(di)(di)(di)綸(lun)(lun)分子結合,交聯劑(ji)(ji)的加入(ru)(ru)不起(qi)作用。而(er)(er)對(dui)錦(jin)綸(lun)(lun)織(zhi)物而(er)(er)言(yan),當交聯劑(ji)(ji)質量濃度為(wei)6sL時(shi),能降低靜(jing)電(dian)電(dian)壓(ya)峰值和(he)半(ban)衰期,抗(kang)靜(jing)電(dian)性最好(hao),這可能是因為(wei)抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)(ji)TF-480通過交聯劑(ji)(ji)與(yu)錦(jin)綸(lun)(lun)發生結合,提高了抗(kang)靜(jing)電(dian)劑(ji)(ji)在錦(jin)綸(lun)(lun)上的牢度,從而(er)(er)可增(zeng)加其耐久性。
3 結論
1)抗靜(jing)電劑(ji)TF-480對滌(di)(di)綸和錦綸織物均有較好(hao)的抗靜(jing)電效果(guo),且(qie)耐久性良好(hao)。滌(di)(di)綸織物的整(zheng)(zheng)理(li)工(gong)藝:整(zheng)(zheng)理(li)劑(ji)質(zhi)量濃度(du)為(wei)30g/L,170℃×30s;錦綸織物的整(zheng)(zheng)理(li)工(gong)藝:整(zheng)(zheng)理(li)劑(ji)質(zhi)量濃度(du)為(wei)30~40g/L,交聯劑(ji)質(zhi)量濃度(du)為(wei)6 g/L,180℃×40s。
2)從分(fen)(fen)子結構分(fen)(fen)析,由于抗(kang)靜(jing)(jing)電劑(ji)TF-480和滌綸(lun)分(fen)(fen)子的(de)結構相似,故該(gai)抗(kang)靜(jing)(jing)電劑(ji)能(neng)與(yu)滌綸(lun)分(fen)(fen)子較(jiao)好結合(he),在(zai)整理中可不加交聯劑(ji):而錦(jin)綸(lun)為(wei)聚酰(xian)胺(an)高分(fen)(fen)子化合(he)物,與(yu)抗(kang)靜(jing)(jing)電劑(ji)TF-480結構有(you)差異,抗(kang)靜(jing)(jing)電劑(ji)與(yu)錦(jin)綸(lun)纖維(wei)的(de)結合(he)力(li)不強,為(wei)增加抗(kang)靜(jing)(jing)電劑(ji)牢度,提高抗(kang)靜(jing)(jing)電的(de)耐久性(xing),可加入(ru)交聯劑(ji)三聚氰胺(an),并以MgCl2為(wei)催(cui)化劑(ji)。