本文選用的抗靜電劑TF-480是聚酯聚醚類聚合物,分子結(jié)構(gòu)中的對苯二甲酸乙二醇鏈段與滌綸大分子結(jié)構(gòu)相似,在高溫下,可進入聚酯的微軟化纖維表面而與聚酯大分子產(chǎn)生共結(jié)晶,固著在滌綸上獲得耐久性:同時,其分子結(jié)構(gòu)中含有聚醚鏈部分,具有吸濕性,可提高織物的含濕量,增加導(dǎo)電性,加快靜電荷的逸散速度,賦予織物一定的抗靜電能力,同時使織物具有易去污性能[11]。本文采用該整理劑對滌綸、錦綸織物進行整理,優(yōu)化加工工藝,以提高織物的抗靜電性能。
1 實驗部分
1.1材料與儀器
染色春亞紡(滌綸)和染色塔絲絨(錦綸)(吳江盛虹印染公司提供),抗靜電劑TF-480,三聚氰胺, MgCl2,純堿,洗衣粉(市售)。
氣壓式軋車,小定型烘干機,YG342織物感應(yīng)式靜電測試儀,U測色儀,家用洗衣機。
1.2 實驗工藝
1.2.1 工藝流程
一浸一軋(軋液率80%)→預(yù)烘(90~95℃×1min)→焙烘→皂洗→水洗→烘干→抗靜電織物。
1.2.2 皂洗條件
洗衣粉2 g/L,純堿2 g/L,40℃,5 min,浴比 1:30,然后在清水中漂洗3次。為檢測整理織物抗靜電的耐久性,以上操作重復(fù)20次,烘干后得到抗靜電織物。
1.2.3 織物抗靜電性測試
溫度(20±2)℃,相對濕度(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
采用D65光源和10°視場,測試織物K/S值。
2結(jié)果與討論
2.1 未經(jīng)抗靜電劑整理織物的性能
未經(jīng)抗靜電劑整理織物的靜電性能和K/S值測試結(jié)果見表1。
表1 未整理織物的靜電性能和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由表1可知,未經(jīng)整理織物的靜電電壓和半衰期都很高,如直接服用會產(chǎn)生嚴重的靜電現(xiàn)象。水洗后的K/S值低于水洗前的,主要是因為織物褪色的緣故。
2.2 抗靜電劑TF-480對織物抗靜電整理
采用單因素法,用抗靜電劑TF-480分別對染色春亞紡和染色塔絲絨進行處理,測試其整理效果,優(yōu)化抗靜電劑質(zhì)量濃度、焙烘溫度、處理時間和交聯(lián)劑用量。
2.2.1抗靜電劑質(zhì)量濃度對抗靜電性能的影響
采用5種不同質(zhì)量濃度的TF-480對織物進行處理,經(jīng)浸軋和180℃×30s整理后進行測試,結(jié)果見表2。
表2 抗靜電劑質(zhì)量濃度對織物抗靜電性能的影響
質(zhì)量濃度由表2可知,用抗靜電劑TF-480處理的織物抗靜電效果相當明顯。當用質(zhì)量濃度為30~40g/L的抗靜電劑處理滌綸織物后,靜電電壓和半衰期最低,故質(zhì)量濃度選擇30g/L為宜。對整理前后滌綸織物的K/S值進行比較發(fā)現(xiàn),不管水洗前后,整理后織物的K/S值均增加。對錦綸織物而言,用質(zhì)量濃度為60g/L的抗靜電劑處理的織物其靜電電壓和半衰期最低,但考慮到成本問題,經(jīng)30g/L抗靜電劑處理的織物靜電電壓較低,經(jīng)40g/L抗靜電劑處理的織物半衰期較低,所以質(zhì)量濃度可選擇30~40g/L。對整理前后錦綸織物的K/S值進行比較發(fā)現(xiàn),不管水洗前后,整理后織物的K/S值均降低,織物表觀顏色深度下降,這可能是因為抗靜電劑的加入影響了染料的發(fā)色。
2.2.2 焙烘溫度對織物抗靜電性能的影響
根據(jù)2.2.1測試情況,選擇抗靜電劑質(zhì)量濃度為30g/L,焙烘時間為30s。測試焙烘溫度對抗靜電為30g/L,焙烘時間為30s,測試焙烘溫度對抗靜電性能的影響,結(jié)果見表3。
由表3可知,滌綸織物經(jīng)150~190 ℃焙烘后,靜電電壓峰值和半衰期均很小,考慮到焙烘溫度是影響整理效果的一個重要因素,溫度過低,反應(yīng)速率低,交聯(lián)反應(yīng)不完全,溫度過高,手感變差,織物易受損,因此,焙烘溫度選擇160~170℃為宜。就錦綸織物而言,經(jīng)180℃爐烘的織物,其靜電電壓最低,半衰期也較低,考慮到150~190℃圍內(nèi)半衰期變化不大,所以焙烘溫度以180℃為宜。
表3 焙烘溫度對織物抗靜電性能的影響
質(zhì)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焙烘時間對織物抗靜電性能的影響
根據(jù)2.2.1、2.2.2小節(jié)的測試情況,選擇質(zhì)量濃度為30g/L的抗靜電劑,滌綸織物焙烘溫度選擇 170℃,錦綸織物焙烘溫度選擇180℃,測試不同焙烘時間對織物抗靜電性能的影響,實驗結(jié)果見表4。
表4 焙烘時間對織物抗靜電性能的影響
質(zhì)量濃度由表4可知,焙烘時間對滌綸織物靜電電壓和半衰期影響不大。考慮到焙烘時間過短,可能造成反應(yīng)不完全;時間過長,手感變粗糙,綜合各因素選擇30s為宜。就錦綸織物而言,當焙烘時間為40s時,靜電電壓和半衰期最低,所以焙烘時間以40s為宜。
通過對抗靜電劑濃度、焙烘溫度和時間的單因素實驗,得到整理滌綸織物較合適的工藝:整理劑質(zhì)量濃度為30g/L,170℃×30s;整理錦綸織物較合適的工藝:整理劑質(zhì)量濃度為30~40g/L,180℃×40s。
2.2.4 交聯(lián)劑質(zhì)量濃度對織物抗靜電性能的影響
以三聚氰胺為交聯(lián)劑、MgCl2為催化劑,測試其對織物抗靜電性能的影響,實驗條件為:抗靜電劑質(zhì)量濃度30g/L,滌綸織物170℃×30s,錦綸織物 180℃×30 s,結(jié)果見表5。
表5 交聯(lián)劑質(zhì)量濃度對織物抗靜電性能的影響
質(zhì)量濃度由表5可知,對滌綸織物來說,加入交聯(lián)劑對降低靜電電壓峰值和半衰期作用不大,因此,整理滌綸織物時可不用交聯(lián)劑。原因可能是抗靜電劑TF-480能與滌綸分子結(jié)合,交聯(lián)劑的加入不起作用。而對錦綸織物而言,當交聯(lián)劑質(zhì)量濃度為6sL時,能降低靜電電壓峰值和半衰期,抗靜電性最好,這可能是因為抗靜電劑TF-480通過交聯(lián)劑與錦綸發(fā)生結(jié)合,提高了抗靜電劑在錦綸上的牢度,從而可增加其耐久性。
3 結(jié)論
1)抗靜電劑TF-480對滌綸和錦綸織物均有較好的抗靜電效果,且耐久性良好。滌綸織物的整理工藝:整理劑質(zhì)量濃度為30g/L,170℃×30s;錦綸織物的整理工藝:整理劑質(zhì)量濃度為30~40g/L,交聯(lián)劑質(zhì)量濃度為6 g/L,180℃×40s。
2)從分子結(jié)構(gòu)分析,由于抗靜電劑TF-480和滌綸分子的結(jié)構(gòu)相似,故該抗靜電劑能與滌綸分子較好結(jié)合,在整理中可不加交聯(lián)劑:而錦綸為聚酰胺高分子化合物,與抗靜電劑TF-480結(jié)構(gòu)有差異,抗靜電劑與錦綸纖維的結(jié)合力不強,為增加抗靜電劑牢度,提高抗靜電的耐久性,可加入交聯(lián)劑三聚氰胺,并以MgCl2為催化劑。