纯涤纶织物多功能自清洁整理研究

纯涤纶织物多功能自清洁整理研究

自清洁纺织品的制造方法可分为三种类型：光激励；改变纺织面的结构。改变纺织面的表面状况。光催化是通过在纺织品表面附着TiO本文采用纳米导电材料结合有机氟聚物对纺织品进行表面改性,通过降低纤维的表面张力赋予纤维优异的拒水和拒油性能,导电材料在织物表面通过电晕放电赋予织物优异的抗静电性能,改性后的纺织品对水性污垢、油性污垢和微小颗粒同时兼具优异的抗沾污能力,所得产品可用于有自清洁要求的服装、家纺和产业用纺织品。1试验部分1.1纳米抗静电剂涤纶织物(8.33tex×8.33tex,59根/10cm×59根/10cm),市售;纳米抗静电剂A、B、C,自行研制;HelizarinBinderET,巴斯夫公司;有机氟拒水拒油整理剂(AG710,AG950),上海湛和贸易有限公司;渗透剂JFC,上海天坛助剂有限公司。1.2汽蒸箱、耐洗色牢度试验仪器HS-120D超声波清洗机,上海新芝生物技术研究所;MU504A型试验室轧车,北京纺织机械器材研究所;DHE高温汽蒸焙烘箱,瑞士Mathis公司;ROCHES耐洗色牢度试验仪,英国ROCHES公司;UT511型绝缘电阻测试仪,优利德科技(东莞)有限公司;UT58型数字万用电表,优利德科技(东莞)有限公司;YB57113型摩擦色牢度测试仪,温州大荣纺织仪器有限公司。1.3测试方法1.3.1薄膜的表面电阻将抗静电剂A、B、C调制成不同浓度,分别将其置于玻璃皿中形成约2mm厚的液层,于105℃烘箱内烘干3h,使之完全成膜,用绝缘材料测试仪或万用电表测定并比较薄膜的表面电阻。1.3.2整理织物1.3.2.拒水拒油抗静电整理液的制备抗静电整理工艺流程:织物—浸轧抗静电剂(室温条件下二浸二轧,轧余率为80%)—烘干(75℃,3min)—焙烘。拒水拒油整理工艺流程:织物—浸轧拒水拒油整理剂(室温条件下,二浸二轧,轧余率为80%)—烘干(75℃,3min)—焙烘。抗静电整理液的组成:导电材料Xg/L,渗透剂JFCYg/L,HelizarinBinderETWg/L。拒水拒油整理液组成:AG71020g/L,AG95020g/L,HAc调节pH值为4.5~5.0。1.3.2.焙烘5,3min整理工艺流程:织物—浸轧整理剂(室温条件下二浸二轧,轧余率为80%)—烘干(75℃,3min)—焙烘。整理液组成:导电材料Xg/L,渗透剂JFCYg/L,HelizarinBinderETWg/L,AG71020g/L,AG95020g/L。1.3.3测试测试1.3.3.1.静态电压试验表面电阻按照GB/T1410—2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法》测定表面电阻。表面电阻大于或等于101.3.3.2.防水性能测试按GB/T4745—1997《纺织物表面抗湿性测定沾水试验》规定测试及评级,取5次测试的平均值。1.3.3.3抗油性能试验按AATCC118—2002《疏油性:耐烃类测试》规定测试及评级,取5次测试的平均值。1.3.3.耐湿色牢度测试参照GB/T3920—2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》测试干、湿摩擦牢度并评级,以判定整理品抗静电剂与纤维的结合牢度,取5次测试平均值。1.3.3.耐洗色牢度参照GB/T3921.3—1997《纺织品色牢度试验耐洗色牢度:试验3》的规定,测定试样的耐洗牢度并评级,判定整理品的耐洗性能。取5次测试平均值。1.3.3.6固体吸附试验将待测试样裁成25cm×25cm大小,取市售复印纸(80g/m2结果与讨论2.1抗静电剂a浓度对膜材料表面电阻的影响将导电材料以不同浓度分散于一定浓度的黏合剂中,按1.3.1方法制成膜,测定其表面电阻。试验结果如图1所示。试验结果表明:加入抗静电剂A的膜材料,在低浓度时,表面电阻值为100kΩ,随着抗静电剂A浓度的提高,膜材料的表面电阻迅速下降,质量浓度提高至6g/L时,表面电阻降至12kΩ;加入抗静电剂C的膜材料在质量浓度较低(2g/L)时,膜材料具有很低的表面电阻(8.57kΩ),质量浓度提高至4g/L时,膜材料的表面电阻已经小于1×102.2黏合剂质量浓度的影响黏合剂的作用是使抗静电剂与纤维间形成一定的结合牢度,并尽可能不影响织物的手感和其他使用性能。研究膜材料中黏合剂的质量浓度变化,比较成膜的表面电阻,可得出不同材料的抗静电性能,如图2所示。黏合剂的用量对成膜的电学性能影响较大,黏合剂质量浓度较低时,膜材料呈良好的导电性能,当其质量浓度增加至25g/L时,出现明显的拐点,此后表面电阻随黏合剂质量浓度的增高迅速增大。这主要是由于在黏合剂质量浓度较低时,体系的黏度较低,导电颗粒在静置干燥过程中沉降于膜的底部,因而呈现出较高的表面电阻,随着黏合剂质量浓度的提高,体系的黏度逐渐增大,导电颗粒的沉降现象有所改善,因而表面电阻逐渐降低,当黏合剂质量浓度增大到一定值后,膜对导电颗粒的包裹逐渐完整,表面电阻随之呈逐渐增大的趋势。试验结果表明,导电颗粒在材料中的数量对材料的抗静电性能起着至关重要的作用,当导电颗粒达到一定数量后,膜材料才能有效地呈现出抗静电的效果。2.3物上试验和膜材料模拟试验对抗静电整理效果的影响选择抗静电剂C为研究对象,按1.3.2.1中的抗静电整理方法,采用不同工艺条件进行整理,效果见图3~5。纯涤纶织物上的试验结果与2.1和2.2的变化趋势相同,织物上抗静电剂数量的增加及分布的均匀度有利于抗静电性能的改善,与膜材料模拟试验不同的是,由于纺织品中抗静电剂主要分布在纤维表面,因而达到相同抗静电效果所需的浓度低于膜材料模拟试验。焙烘温度和时间试验显示,随焙烘温度的提高和焙烘时间的延长,织物的抗静电性呈正相关关系,焙烘温度为180℃的效果尤为明显。2.4整理后织物的耐久性按1.3.2的方法对经抗静电整理的织物采用有机氟整理剂进行拒水拒油整理,试验分为一浴法、先抗静电后拒水拒油、先拒水拒油后抗静电3种方法进行,测定并比较整理后织物的抗静电效果、拒水拒油性能、耐洗和耐摩擦牢度,结果如表1所示。实验结果表明,3种整理工艺在抗静电效果、耐洗、耐摩擦牢度方面均呈现优良的性能,但在拒水、拒油性能方面,一浴整理工艺和先拒水拒油后抗静电整理工艺的性能稍逊一些,其原因应该是抗静电剂及黏合剂在纤维表层的存在降低了拒水拒油效果,须增加拒水拒油整理剂的用量方能提高整理品的拒水拒油性能。2.5整理产品的自清洁效果2.5.1防水防潮先抗静电后拒水拒油整理的工艺程序得到的涤纶织物显示,整理后的织物对水相和油相污垢有优良的耐浸润性能,其效果如图6所示。2.5.2固体颗粒的吸附性能整理前试样对碎纸片有明显吸附,其吸附量为0.35g/10cm3拒水拒油整理与抗静电整理1)用抗静电剂C借助适当的黏合剂,可以使涤纶织物获得理想的抗静电效果,其最佳用量为:抗静电剂C