親水性聚酯對滌綸織物的抗靜電整理

親水性聚酯對滌綸織物的抗靜電整理

絲綢具有斷裂強度高、耐腐蝕性好、耐蟲菌、耐菌性等特點。廣泛應(yīng)用于服裝和工業(yè)面料。然而，該分子中缺乏親水基團，吸水性差，容易引起靜電。1實驗1.1測試方法材料:滌綸織物,市售;親水性聚酯抗靜電劑(自制);分散紅E-2B,分散藍E-BG,分散黃E-3GL;擴散劑NNO,滲透劑JFC,磷酸二氫銨,皂片.儀器:S-4700型冷電場掃描電鏡(SEM),日本日立公司;UV-2550型紫外可見分光光度計,日本島津公司;IR-12SM型紅外染色機、MiniTenter型連續(xù)式熱定形烘干機,臺灣瑞比染色試機有限公司;YG342D型織物感應(yīng)式靜電測定儀,常州第一紡織設(shè)備有限公司;UI-traScanXE型測色儀,美國HunterLab公司;SW-12A型耐洗色牢度儀,無錫市實驗器材有限公司;GZX-GF-9023A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,上海博泰實驗設(shè)備有限公司;YG461型織物中壓透氣量儀,常州正大通用紡織儀器有限公司.1.2該工藝1.2.1抗靜電浸軋滌綸織物(二浸二軋,軋余率為80%)→預(yù)烘(90℃,2min)→焙烘(170℃,2min)→皂洗→水洗→烘干.1.2.2工藝曲線的繪制配方:分散染料2%(owf),磷酸二氫銨2g/L,擴散劑NNO1g/L,滲透劑JFC2mL/L,120℃,浴比1:30.工藝曲線如下:1.3靜電性能測試親水性(水滴吸收時間)按AATCC-79法測試;抗靜電性:按“GB-T12703-1991紡織品靜電測試方法”測定靜電壓和靜電半衰期;耐洗性在耐洗色牢度試驗機中進行測試;透氣性:按GB/T5453-1997的規(guī)定,采用織物中壓透氣量儀對試樣重復(fù)測定10次后取平均值式中:m2結(jié)果與討論2.1親水抗靜電膜由圖1可見,與(a)圖相比,(b)圖中的滌綸纖維上形成了一層薄膜且分布均勻而致密,這是由于抗靜電劑在滌綸纖維的表面形成了一層親水抗靜電膜;由(c)圖可見,經(jīng)水洗后,纖維表面上的膜發(fā)生了一些破損,其親水抗靜電效果仍然較好.2.2影響親水聚醚抗靜電性的主要因素采用工藝2整理,考察抗靜電性的主要影響因素.2.2.1抗靜電劑用量由圖2、圖3可以看出,整理后滌綸織物的靜電半衰期和水滴吸收時間隨著整理劑質(zhì)量濃度的增大而減小,抗靜電性和親水性則隨著整理劑質(zhì)量濃度的增大而增大.整理劑濃度大于40g/L后,織物的靜電半衰期和水滴吸收時間減少的幅度越來越小,最后趨于平緩.考慮生產(chǎn)成本,抗靜電劑用量宜控制在40g/L左右.2.2.2焙烘溫度對抗靜電效果的影響由圖4和圖5中皂洗前曲線可知,140～170℃時,整理后滌綸織物的靜電半衰期和水滴吸收時間變化不大,高于170℃后,隨著溫度的升高,半衰期迅速增大,水滴吸收時間也明顯增加,織物的親水抗靜電效果明顯減弱.原因是整理劑中的聚醚鏈段耐熱性能較差,溫度過高使其降解的程度加大.其次,皂洗后滌綸織物的半衰期和水滴吸收時間都變大,尤其是低于170℃時,焙烘溫度越低,織物的靜電半衰期和水滴吸收時間越大.原因是焙烘溫度較低時,抗靜電整理劑和滌綸之間的共熔共晶作用不明顯,二者的結(jié)合力較弱,在水洗過程中容易脫落,從而導(dǎo)致織物的抗靜電性能下降.綜合考慮,焙烘溫度選擇170℃為宜.2.2.3焙烘時間對抗靜電整理的影響由圖6和圖7可知,在焙烘120s內(nèi),皂洗前織物的靜電半衰期和水滴吸收時間變化不大,但超過120s后,隨著焙烘時間的延長,織物的靜電半衰期明顯增加,水滴吸收時間也明顯增大,織物的抗靜電性能降低.因為在高溫條件下,焙烘時間過長,會使整理劑聚醚鏈段的斷裂增多,導(dǎo)致整理劑的抗靜電性能下降.焙烘120s以內(nèi)的織物,在皂洗后的靜電半衰期和水滴吸收時間較皂洗前有顯著增大,說明織物在皂洗后的抗靜電性明顯降低.這是由于焙烘時間過短,不能滿足抗靜電劑與滌綸纖維發(fā)生共熔共晶作用所需要的時間,纖維內(nèi)部分子鏈和整理劑中的分子鏈還沒有充分進行調(diào)整,共熔共晶作用還沒有發(fā)生,整理劑和滌綸織物之間還沒有產(chǎn)生較強的作用力,因此,在水洗時容易被洗掉,從而失去抗靜電作用.綜合考慮,焙烘時間選擇120s較好.2.3絲綢和織物的抗靜電處理以及染色的相互作用2.3.1抗靜電整理和工藝2、工藝4的親水性能由表1可知,工藝1的靜電半衰期很大,水滴吸收時間也很長,其抗靜電性和親水性很差,工藝2和工藝3的靜電半衰期和水滴吸收時間都很小,抗靜電性能較好,工藝4經(jīng)長時間的高溫和皂洗,織物上的抗靜電劑部分脫落,使其靜電半衰期和水滴吸收時間增大.因此工藝2、工藝3較好,工藝4不能滿足要求.2.3.2抗靜電劑同浴機理由表2可以看出,經(jīng)工藝3處理后滌綸織物的上染百分率普遍較工藝1低,這是因為在同浴工藝中染料和抗靜電劑同時向纖維界面遷移,被纖維表面吸附,最后再向纖維內(nèi)部擴散.抗靜電劑加入染浴后使溶質(zhì)分子數(shù)增加,染料分子的熱運動受到抗靜電劑分子體阻效應(yīng)的影響,向纖維表面轉(zhuǎn)移的速度減慢.2.3.3抗靜電整理滌綸織物染色深度由表3可以看出,工藝1整理后織物的K/S值普遍比工藝2小,說明抗靜電劑對織物的染色深度有增深作用,原因是經(jīng)過抗靜電整理后滌綸織物的表面形成了一層低折射率樹脂薄膜,改變了光線射入纖維的折射率,相應(yīng)地降低了染色滌綸織物的折射率.有色滌綸織物經(jīng)該抗靜電劑整理后,干、濕摩擦牢度均在4～5級.2.4該涂料對其他絲綢性能的影響采用工藝2整理,考察整理劑對滌綸織物其他性能的影響.2.4.1耐水洗性和完善性.由圖8和圖9比較得出,抗靜電整理后滌綸織物的半衰期和水滴吸收時間隨著水洗次數(shù)的增加而稍有增大,說明親水性聚酯抗靜電劑的耐水洗性較好.抗靜電整理前滌綸織物的半衰期和水滴吸收時間在水洗后幾乎沒有變化.2.4.2不同相對濕度下滌綸織物的回潮率親水性聚酯抗靜電劑在織物表面成膜,導(dǎo)致織物的透氣性有所下降.經(jīng)測試,滌綸織物在20℃、相對濕度100%時的回潮率僅為0.7%左右,隨著濕度的下降,滌綸織物的抗靜電性也降低,而理想的抗靜電劑應(yīng)在較低的相對濕度環(huán)境中具有相對較高的回潮率.親水性聚酯抗靜電劑整理后的滌綸織物在較低的相對濕度下還具有較高的回潮率.經(jīng)測試,在相對濕度30%下,經(jīng)親水性聚酯抗靜電劑整理后滌綸織物的回潮率仍能達到1.5%.2.4.3強力和柔軟性由表4可知,經(jīng)抗靜電劑整理后滌綸織物的強力和彎曲長度有所下降,但變化不大,說明經(jīng)過抗靜電劑整理后織物的強力損失較小,柔軟性增加,服用性能提高.原因是抗靜電劑朝向纖維中心的疏水基團多是碳氫鏈,而碳氫鏈在高分子鏈中較柔軟,能使化學(xué)纖維表面柔軟平滑,降低了纖維表面的摩擦,使織物穿著更舒適.2.4.4染色滌綸織物的染色由表5可知,抗靜電劑對織物的白度影響不大,說明可以用于淺色或漂白織物的抗靜電整理.染色滌綸織物整理后的色差只有0.24,說明對織物的顏色影響較小.3親水聚酯抗靜電劑整理后織物的抗靜電性能(1)親水性聚酯抗靜電劑對滌綸織物的優(yōu)化整理工藝條件:整理劑質(zhì)量濃度40g/L,170℃焙烘120s,pH值控制在5左