滌綸織物氧化鋁溶膠抗靜電整理

滌綸織物氧化鋁溶膠抗靜電整理

絲綢是薄而柔軟的纖維，沒有吸水處。100%的相對(duì)濕度僅為0.6%0.8%。1實(shí)驗(yàn)部分1.1主要實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)材料:滌綸織物(經(jīng)編針織物,630g/m實(shí)驗(yàn)藥品:有機(jī)醇鋁(工業(yè)級(jí));鹽酸(分析純);去離子水(自制);滲透劑(工業(yè)級(jí));分散劑(工業(yè)級(jí))。主要實(shí)驗(yàn)儀器:LB-550型激光粒度儀(日本HORIBA公司);YG(L)342D型織物靜電測(cè)試儀(山東紡織研究院);JSM-5610LV掃描電子顯微鏡(日本JEOL);DF-101S智能集熱式恒溫磁力攪拌器(鞏義市英峪予華儀器廠);RJ-350Ⅲ軋染機(jī)(上海雙翼實(shí)業(yè)公司);間歇式定形烘干機(jī)(臺(tái)灣Rapid公司)。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1透明溶膠的制備在裝有攪拌、回流和加料功能的裝置里,將去離子水加熱到一定溫度,恒溫后邊攪拌邊將已經(jīng)準(zhǔn)備好的原料分次緩慢加入,全部加完后回流攪拌1.5h,再升溫至95℃,加入一定量膠溶劑,膠溶2~4h,即可得透明溶膠。1.2.2氫氧化鈉溶膠抗靜電解釋劑的制備氧化鋁溶膠抗靜電整理劑由一定濃度的氧化鋁溶膠、一定量的滲透劑和分散穩(wěn)定劑加去離子水配制而成。1.2.3關(guān)于硅溶膠的抗靜電處理二浸二軋(軋液率90%)→烘干(100℃,4min)→焙烘。1.3抗靜電性能測(cè)試(1)粒徑測(cè)試:利用LB-550型動(dòng)態(tài)光散射粒度分布分析儀測(cè)量溶膠的粒徑。(2)抗靜電效果測(cè)試:利用YG(L)342D型織物靜電測(cè)試儀按GB/T12703-91標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測(cè)量織物的靜電壓峰值(峰值電壓)和靜電壓半衰期。(3)氧化鋁溶膠抗靜電整理劑在織物表面附著形態(tài)觀察:利用掃描電子顯微鏡觀察整理劑在織物表面的附著形態(tài)。2結(jié)果與討論2.1聚兩種反應(yīng)反應(yīng)速度法在一定溫度和酸度的去離子水中,有機(jī)醇鋁經(jīng)水解和縮聚而形成穩(wěn)定均一的氧化鋁溶膠。其水解反應(yīng)如下縮聚反應(yīng)包括失水縮聚和失醇縮聚兩種反應(yīng):兩個(gè)反應(yīng)進(jìn)行程度決定了溶膠的粒徑大小,當(dāng)水解反應(yīng)速度大于聚合反應(yīng)速度時(shí),生成的溶膠粒徑小,反之則粒徑大。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),反應(yīng)物配比R(n[H在前期一系列實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,篩選出適宜的制備條件,所制氧化鋁溶膠外觀澄清透明且穩(wěn)定性較好,可以穩(wěn)定存放較長(zhǎng)時(shí)間。經(jīng)激光粒度儀測(cè)試,平均粒徑為13.2nm,平均粒徑小,粒徑分布如圖1所示,粒徑分布范圍窄。2.2關(guān)于硅溶膠抗靜電態(tài)分類的研究2.2.1抗靜電效果比較整理劑用量對(duì)織物峰值電壓、半衰期的影響結(jié)果如圖2、3所示(焙烘條件:160℃,30s)。未經(jīng)氧化鋁溶膠抗靜電整理劑處理的滌綸織物峰值電壓高達(dá)4192V,半衰期大于90s,而經(jīng)整理劑處理后,抗靜電效果明顯。由圖2、3可知,所制氧化鋁溶膠整理劑具有高效的抗靜電功能,較低濃度的整理劑已經(jīng)可以達(dá)到良好的抗靜電效果。當(dāng)整理劑用量為2.5g/L時(shí),整理織物峰值電壓和半衰期分別下降為26V和0.84s;當(dāng)整理劑用量為10g/L時(shí),整理織物峰值電壓和半衰期分別急劇下降為9V和0.41s。繼續(xù)增加整理劑用量,整理織物峰值電壓和半衰期下降不明顯,抗靜電效果增加不顯著,因而本文所制氧化鋁溶膠抗靜電整理,適宜的用量為2.5~10g/L,可根據(jù)具體要求而定。2.2.2焙烘溫度對(duì)功率的影響配制整理劑10g/L的整理液,在焙烘溫度為110~180℃、焙烘時(shí)間為30s的條件下,對(duì)滌綸織物進(jìn)行整理,結(jié)果如圖4、5所示。隨著焙烘溫度的升高,織物的峰值電壓和半衰期先隨著溫度的升高而減小,160℃后又開始增大,當(dāng)焙烘溫度為160℃左右時(shí),峰值電壓、半衰期達(dá)到最低值,分別為9V和0.41s。可能由于焙烘溫度較低時(shí),晶核生長(zhǎng)速率較小,結(jié)晶速率較慢,不能形成均勻的導(dǎo)電膜,因而導(dǎo)電效果較差;隨著焙烘溫度的升高,晶核形成的速率增加,晶體生長(zhǎng)速率增大,結(jié)晶速率迅速加快,整理劑和滌綸之間的共熔共晶作用明顯,在電鏡中可看到在纖維表面形成了均勻連續(xù)的導(dǎo)電膜,因而具有較好的抗靜電效果;但焙烘溫度過高(180℃),在電鏡中看到纖維表面的導(dǎo)電膜出現(xiàn)了開裂,從而降低其抗靜電效果。因此,在滌綸織物氧化鋁溶膠抗靜電整理過程中,在本實(shí)驗(yàn)條件下,適宜的焙烘溫度為160℃左右。2.2.3抗靜電效果變化配制整理劑10g/L的整理液,在焙烘溫度為160℃,焙烘時(shí)間為10~50s的條件下,對(duì)滌綸織物進(jìn)行整理,結(jié)果如圖6、7所示。焙烘時(shí)間在30s以前,隨著焙烘時(shí)間的增加,織物的峰值電壓、半衰期不斷降低,抗靜電效果不斷增強(qiáng);30s左右時(shí)峰值電壓、半衰期達(dá)到最小值;大于30s以后,隨著焙烘時(shí)間的增加,峰值電壓、半衰期不斷增大,織物的抗靜電效果不斷降低。由于整理劑與纖維發(fā)生作用是一個(gè)過程,需要一定的時(shí)間,所需時(shí)間包括加熱時(shí)間、熱滲透時(shí)間和整理劑成膜時(shí)間,因此,焙烘時(shí)間過短,整理劑在纖維表面未能產(chǎn)生連續(xù)導(dǎo)電膜,因而導(dǎo)電效果較差。由此,只有當(dāng)焙烘時(shí)間達(dá)到一定值,才能產(chǎn)生良好的抗靜電效果。但在高溫條件下,焙烘時(shí)間過長(zhǎng)將導(dǎo)致織物表面的導(dǎo)電膜開裂,從而使整理織物的抗靜電效果降低。因此,在本實(shí)驗(yàn)條件下,較為適宜的焙烘時(shí)間為30s左右。3抗靜電整理劑(1)適宜的制備條件,可以制得穩(wěn)定、透明、均一且可以穩(wěn)定存放較長(zhǎng)時(shí)間的氧化鋁溶膠。(2)以氧化鋁溶膠配制而成的抗靜電整理劑具有高效的抗靜電性,其用量為2.5g/L左右就可以達(dá)到很好的抗靜電效果,可使滌綸由原峰值電壓4192V、半衰期大于90s,分別下降為26V、0.84s。