滌綸織物表面改性研究

滌綸織物表面改性研究

絲綢纖維（以下簡(jiǎn)稱t）是世界上最大的合成纖維，具有良好的完整性。在PET分子中引入親水性能性基團(tuán)已成為人們改善PET親水性能和抗靜電性研究的熱點(diǎn),目前主要方法有共混法、表面處理法和接枝共聚法等。共混法是將紡絲液與含親水性能性基團(tuán)組分共混,用以改善PET親水性能和抗靜電性能。日本三菱人造絲公司采用0.5%～1%叔重基氮的聚酰胺與PET混紡,在80～130℃下經(jīng)酸或其金屬鹽處理30～120min,可制得親水性PET纖維。表面處理法采用含親水性能性基團(tuán)的試劑處理PET,在一定程度上可改善其親水性能和抗靜電性能。有兩種方法:(1)采用水溶性高分子化合物與三聚氰胺衍生物的混合物處理,在PET表面形成耐久性薄膜利用接枝共聚法改善PET親水性能和抗靜電性能的研究開(kāi)展較早,有化學(xué)引發(fā)劑引發(fā)和輻照引發(fā)兩類方法:(1)化學(xué)引發(fā)劑引發(fā)接枝,為使單體快速有效地?cái)U(kuò)散到PET內(nèi)部,接枝前需用乙酸等試劑電子束、激光等輻照源也曾用于PET接枝。輻照未經(jīng)溶劑溶脹的PET,接枝率和接枝效率偏低,改善PET的親水性能和抗靜電性能效果較差在改善PET親水性能和抗靜電性能的方法中,通過(guò)改變纖維形態(tài)結(jié)構(gòu)的方法,改性效果較差,且對(duì)纖維的力學(xué)性能影響大;共混方法中由于粒子分散問(wèn)題,難以實(shí)現(xiàn)紡絲、拉伸、熱定型等工藝;常規(guī)表面親水性能和抗靜電性整理存在不耐洗滌的缺點(diǎn);接枝改性方法中所采用的某些單體、引發(fā)劑和溶劑具有毒性,不符合環(huán)保要求。本研究方法利用電暈和紫外線穩(wěn)定輻照后,通過(guò)在PET表面引入含氧基團(tuán),來(lái)改善PET纖維的親水性能性和抗靜電性。11.1主要原材料滌綸(PET)織物(未染色和后處理),去離子水、丙酮等。1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備電暈輻照裝置;紫外線輻照裝置。1.3pet的制備預(yù)處理:沿PET織物徑向剪成380mm×60mm的樣條,撕去邊紗。樣條經(jīng)去離子水洗滌,然后在丙酮中抽提24h,除去樣條表面雜質(zhì)。取出后,置于溫度為110℃的烘箱中烘干。制備PET的工藝過(guò)程:將預(yù)處理后的樣品進(jìn)行輻照。經(jīng)電暈輻照的PET織物記作1.4織物親水性能和抗靜電性能織物力學(xué)性能:采用DXLL-10000型電子拉力試驗(yàn)機(jī)。測(cè)試條件按GB3923-83標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,只測(cè)試樣徑向強(qiáng)度?？椢镉H水性能(%):按GB/T9995-97標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定?？椢锟轨o電性能:按GB/T12703-91標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定?？椢锉砻鏉?rùn)濕性能:樣品在張力下水平放置,0.1mL蒸餾水距樣品高2cm處垂直滴下,測(cè)量水滴消失時(shí)間(目測(cè)水滴不反光為止)。22.1輻照pet織物表面潤(rùn)濕性和釋放時(shí)間對(duì)接觸角的影響平直的各向同性材料的表面潤(rùn)濕性,可通過(guò)測(cè)量液滴與表面間的接觸角評(píng)定。測(cè)量纖維與液滴的接觸角是困難的,液滴的大小、纖維直徑以及纖維在紡紗和織造過(guò)程中的加捻和卷曲工藝等對(duì)接觸角皆有影響。本研究采用的是將0.1mL蒸餾水從距織物高2cm處垂直落下,通過(guò)記錄水滴消失時(shí)間評(píng)定織物表面的潤(rùn)濕性。將電暈或臭氧氣氛中紫外線輻照的PET織物,立即進(jìn)行表面潤(rùn)濕性實(shí)驗(yàn)。由表1和表2數(shù)據(jù)可見(jiàn),PET織物經(jīng)輻照后表面潤(rùn)濕性提高,這是由于輻照PET織物表面引入了極性含氧基團(tuán)的結(jié)果。由表3、表4可見(jiàn),隨存放時(shí)間的延長(zhǎng),輻照PET織物潤(rùn)濕時(shí)間增加。存放使輻照引入織物表面的極性含氧基團(tuán)含量降低是潤(rùn)濕時(shí)間增加的原因。2.2輻照織物的親水性能為進(jìn)一步說(shuō)明輻照和洗滌對(duì)PET織物表面性能的影響,測(cè)量了織物親水性能性。試驗(yàn)條件:在臭氧氣氛中紫外線輻照,50mg/L,80℃,距離18cm。結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2。由圖1和圖2可知,電暈、臭氧氣氛中紫外線輻照后的織物表面引入了羰基、羥基等親水性能性基團(tuán),使織物的親水性能性有所提高;隨存放時(shí)間的延長(zhǎng),親水性能性降低。電暈輻照織物存放8天,在臭氧氣氛下紫外線輻照織物存放12天左右,親水性能性下降至0.3%左右,與未輻照織物的親水性能性接近。從親水性能性的角度也證實(shí)了輻照織物隨存放時(shí)間的延長(zhǎng),表面含氧基團(tuán)含量下降。2.3輻照pet織物的抗靜電性能及其與臭氧質(zhì)量反應(yīng)的關(guān)系多種因素影響織物的抗靜電性能,采用不同的測(cè)試方法或測(cè)試儀器獲得的數(shù)據(jù)往往有較大差異。本研究通過(guò)測(cè)試紡織品的半衰期,定量衡量其抗靜電性能。試驗(yàn)條件:在臭氧氣氛中紫外線輻照,50mg/L,80℃,距離18cm。半衰期越小,抗靜電性能越好。輻照和存放時(shí)間對(duì)PET織物抗靜電性能的影響如圖3和圖4所示。隨輻照時(shí)間的延長(zhǎng),PET織物靜電半衰期減小,抗靜電性能提高。存放使輻照后的織物抗靜電性能降低。2.4織物拉伸斷裂隨輻照時(shí)間的延長(zhǎng),PET織物的斷裂強(qiáng)度有所下降。在張力作用下,由于捻度造成紗線外層纖維承受更大的外力,外層纖維首先斷裂,電暈和紫外線輻照主要作用于紗線外層纖維,在拉伸過(guò)程中紗線外層纖維首先斷裂,故宏觀表現(xiàn)為織物斷裂強(qiáng)度有所下降。電暈和在臭氧氣氛中紫外線輻照PET織物的斷裂伸長(zhǎng)呈現(xiàn)出相反的變化,斷裂伸長(zhǎng)隨電暈輻照時(shí)間的延長(zhǎng)稍有增加。臭氧氣氛中紫外線對(duì)PET織物作用深度大,隨紫外線輻照時(shí)間的延長(zhǎng)織物斷裂略有減小。總體而言,兩種輻照方法對(duì)織物斷裂伸長(zhǎng)的影響均較小。3輻照后織物的性能a)通過(guò)電暈或臭氧氣氛中下紫外線輻照,