亲水性聚酯对涤纶织物的抗静电整理

亲水性聚酯对涤纶织物的抗静电整理

丝绸具有断裂强度高、耐腐蚀性好、耐虫菌、耐菌性等特点。广泛应用于服装和工业面料。然而，该分子中缺乏亲水基团，吸水性差，容易引起静电。1实验1.1测试方法材料:涤纶织物,市售;亲水性聚酯抗静电剂(自制);分散红E-2B,分散蓝E-BG,分散黄E-3GL;扩散剂NNO,渗透剂JFC,磷酸二氢铵,皂片.仪器:S-4700型冷电场扫描电镜(SEM),日本日立公司;UV-2550型紫外可见分光光度计,日本岛津公司;IR-12SM型红外染色机、MiniTenter型连续式热定形烘干机,台湾瑞比染色试机有限公司;YG342D型织物感应式静电测定仪,常州第一纺织设备有限公司;UI-traScanXE型测色仪,美国HunterLab公司;SW-12A型耐洗色牢度仪,无锡市实验器材有限公司;GZX-GF-9023A型电热恒温鼓风干燥箱,上海博泰实验设备有限公司;YG461型织物中压透气量仪,常州正大通用纺织仪器有限公司.1.2该工艺1.2.1抗静电浸轧涤纶织物(二浸二轧,轧余率为80%)→预烘(90℃,2min)→焙烘(170℃,2min)→皂洗→水洗→烘干.1.2.2工艺曲线的绘制配方:分散染料2%(owf),磷酸二氢铵2g/L,扩散剂NNO1g/L,渗透剂JFC2mL/L,120℃,浴比1:30.工艺曲线如下:1.3静电性能测试亲水性(水滴吸收时间)按AATCC-79法测试;抗静电性:按“GB-T12703-1991纺织品静电测试方法”测定静电压和静电半衰期;耐洗性在耐洗色牢度试验机中进行测试;透气性:按GB/T5453-1997的规定,采用织物中压透气量仪对试样重复测定10次后取平均值式中:m2结果与讨论2.1亲水抗静电膜由图1可见,与(a)图相比,(b)图中的涤纶纤维上形成了一层薄膜且分布均匀而致密,这是由于抗静电剂在涤纶纤维的表面形成了一层亲水抗静电膜;由(c)图可见,经水洗后,纤维表面上的膜发生了一些破损,其亲水抗静电效果仍然较好.2.2影响亲水聚醚抗静电性的主要因素采用工艺2整理,考察抗静电性的主要影响因素.2.2.1抗静电剂用量由图2、图3可以看出,整理后涤纶织物的静电半衰期和水滴吸收时间随着整理剂质量浓度的增大而减小,抗静电性和亲水性则随着整理剂质量浓度的增大而增大.整理剂浓度大于40g/L后,织物的静电半衰期和水滴吸收时间减少的幅度越来越小,最后趋于平缓.考虑生产成本,抗静电剂用量宜控制在40g/L左右.2.2.2焙烘温度对抗静电效果的影响由图4和图5中皂洗前曲线可知,140～170℃时,整理后涤纶织物的静电半衰期和水滴吸收时间变化不大,高于170℃后,随着温度的升高,半衰期迅速增大,水滴吸收时间也明显增加,织物的亲水抗静电效果明显减弱.原因是整理剂中的聚醚链段耐热性能较差,温度过高使其降解的程度加大.其次,皂洗后涤纶织物的半衰期和水滴吸收时间都变大,尤其是低于170℃时,焙烘温度越低,织物的静电半衰期和水滴吸收时间越大.原因是焙烘温度较低时,抗静电整理剂和涤纶之间的共熔共晶作用不明显,二者的结合力较弱,在水洗过程中容易脱落,从而导致织物的抗静电性能下降.综合考虑,焙烘温度选择170℃为宜.2.2.3焙烘时间对抗静电整理的影响由图6和图7可知,在焙烘120s内,皂洗前织物的静电半衰期和水滴吸收时间变化不大,但超过120s后,随着焙烘时间的延长,织物的静电半衰期明显增加,水滴吸收时间也明显增大,织物的抗静电性能降低.因为在高温条件下,焙烘时间过长,会使整理剂聚醚链段的断裂增多,导致整理剂的抗静电性能下降.焙烘120s以内的织物,在皂洗后的静电半衰期和水滴吸收时间较皂洗前有显著增大,说明织物在皂洗后的抗静电性明显降低.这是由于焙烘时间过短,不能满足抗静电剂与涤纶纤维发生共熔共晶作用所需要的时间,纤维内部分子链和整理剂中的分子链还没有充分进行调整,共熔共晶作用还没有发生,整理剂和涤纶织物之间还没有产生较强的作用力,因此,在水洗时容易被洗掉,从而失去抗静电作用.综合考虑,焙烘时间选择120s较好.2.3丝绸和织物的抗静电处理以及染色的相互作用2.3.1抗静电整理和工艺2、工艺4的亲水性能由表1可知,工艺1的静电半衰期很大,水滴吸收时间也很长,其抗静电性和亲水性很差,工艺2和工艺3的静电半衰期和水滴吸收时间都很小,抗静电性能较好,工艺4经长时间的高温和皂洗,织物上的抗静电剂部分脱落,使其静电半衰期和水滴吸收时间增大.因此工艺2、工艺3较好,工艺4不能满足要求.2.3.2抗静电剂同浴机理由表2可以看出,经工艺3处理后涤纶织物的上染百分率普遍较工艺1低,这是因为在同浴工艺中染料和抗静电剂同时向纤维界面迁移,被纤维表面吸附,最后再向纤维内部扩散.抗静电剂加入染浴后使溶质分子数增加,染料分子的热运动受到抗静电剂分子体阻效应的影响,向纤维表面转移的速度减慢.2.3.3抗静电整理涤纶织物染色深度由表3可以看出,工艺1整理后织物的K/S值普遍比工艺2小,说明抗静电剂对织物的染色深度有增深作用,原因是经过抗静电整理后涤纶织物的表面形成了一层低折射率树脂薄膜,改变了光线射入纤维的折射率,相应地降低了染色涤纶织物的折射率.有色涤纶织物经该抗静电剂整理后,干、湿摩擦牢度均在4～5级.2.4该涂料对其他丝绸性能的影响采用工艺2整理,考察整理剂对涤纶织物其他性能的影响.2.4.1耐水洗性和完善性.由图8和图9比较得出,抗静电整理后涤纶织物的半衰期和水滴吸收时间随着水洗次数的增加而稍有增大,说明亲水性聚酯抗静电剂的耐水洗性较好.抗静电整理前涤纶织物的半衰期和水滴吸收时间在水洗后几乎没有变化.2.4.2不同相对湿度下涤纶织物的回潮率亲水性聚酯抗静电剂在织物表面成膜,导致织物的透气性有所下降.经测试,涤纶织物在20℃、相对湿度100%时的回潮率仅为0.7%左右,随着湿度的下降,涤纶织物的抗静电性也降低,而理想的抗静电剂应在较低的相对湿度环境中具有相对较高的回潮率.亲水性聚酯抗静电剂整理后的涤纶织物在较低的相对湿度下还具有较高的回潮率.经测试,在相对湿度30%下,经亲水性聚酯抗静电剂整理后涤纶织物的回潮率仍能达到1.5%.2.4.3强力和柔软性由表4可知,经抗静电剂整理后涤纶织物的强力和弯曲长度有所下降,但变化不大,说明经过抗静电剂整理后织物的强力损失较小,柔软性增加,服用性能提高.原因是抗静电剂朝向纤维中心的疏水基团多是碳氢链,而碳氢链在高分子链中较柔软,能使化学纤维表面柔软平滑,降低了纤维表面的摩擦,使织物穿着更舒适.2.4.4染色涤纶织物的染色由表5可知,抗静电剂对织物的白度影响不大,说明可以用于浅色或漂白织物的抗静电整理.染色涤纶织物整理后的色差只有0.24,说明对织物的颜色影响较小.3亲水聚酯抗静电剂整理后织物的抗静电性能(1)亲水性聚酯抗静电剂对涤纶织物的优化整理工艺条件:整理剂质量浓度40g/L,170℃焙烘120s,pH值控制在5左