新型抗靜電劑的開發(fā)及其在毛紡上的應(yīng)用
新型擾靜電嗣組成及其理化性能
新型抗靜電劑是由對苯二甲酸及乙二醇等原料先進(jìn)行酯化反應(yīng)生成對苯二甲酸乙二醇初縮體,再由聚乙二醇分別和對苯二甲酸初縮體,以及其它有機(jī)縮合體進(jìn)行縮聚反應(yīng)得到的一種高聚物。主要反應(yīng)和分子組成如下:
其中n、m為聚臺數(shù),R為高聚多元酸基,a為高聚物平均羥基數(shù)。主體聚臺物分子量在1~3萬之間,熔點在60℃左右。新型抗靜電劑是非離子和陰離子型的乳白色或淡黃色膏狀體,加熱水可配制為不同濃度的水分散液,pH值顯中性或略偏酸性,與陰離子和非離子助劑相溶。
3 新型抗靜電劑的作用機(jī)理
羊毛/聚酯纖維混紡織物在加工過程中,一般都要經(jīng)過高溫?zé)崽幚磉^程,如高溫染色、高溫烘干定形等。在熱處理中聚酯纖維膨脹,部分大分子鏈段移動,其分子間作用力減小。由于抗靜電劑與聚酯纖維具有相似的苯環(huán)直鏈結(jié)構(gòu),使得抗靜電劑的苯環(huán)中心迅速地嵌入聚酯纖維內(nèi)部,并與聚酯纖維分子產(chǎn)生一定的作用力。當(dāng)聚酯纖維大分子在新的位置上重建新的分子間力時,抗靜電劑分子被一同固定下來,其分子中親水部分(聚乙二醇)便覆在聚酯纖維表面形成親水點(層)。親水點(層)使聚酯纖維表面具有一定的吸濕性(見圖1)。
同時,抗靜電劑高聚物和聚乙二醇在羊毛/聚酯纖維高溫烘干或定型時,通過二者之間的縮聚反應(yīng),會沉積或嵌入羊毛纖維中,也改善了羊毛纖維的吸濕結(jié)構(gòu),從而消除了羊毛纖維的靜電性。
4 新型抗靜電劑的應(yīng)用
新型抗靜電劑在羊毛/聚酯纖維混紡織物的染色和后整理中應(yīng)用。在浸染和軋染中應(yīng)用可改善然與潤滑效果和染色均勻性。在后整理中可單獨使用,也可同其他整理劑(如柔軟劑、樹脂等)同裕使用。
4.1 高溫染色中使用條件
這種方法適用于高溫染色噴射機(jī)、繩狀染色機(jī)及成衣染色機(jī)等,不改變正常染色工藝。染裕40℃時加入抗靜電劑(有效成分15%)4%-7%(o,w,f)和適量分散劑,調(diào)節(jié)溶液ph4.5-5.5,升溫至60-65℃加入染料,混合完全后升溫至130℃,染色15-45min,冷卻并漂洗.染深色時,染液中最好先不添加染料,升溫到60℃并保持45min,然后加入染料并繼續(xù)升溫,染色。
4.2 軋染中使用條件
在室溫下添加抗靜電劑(有效成分 15%)4%-7%(o.w.f),調(diào)節(jié)pH5.0-6.0,常規(guī)時間、溫度下烘干,然后175℃烘焙60--30-60s。此法不宜染深色。
4.3 后整理中使用條件
抗靜電劑(有效成分15%)用量66g/L,2浸2軋,軋余率60% ,100*C烘干,175"C焙烘30-60s。
5 新型抗靜電劑的性能
5.1 抗靜電性
在聚酯纖維染色中,加入抗靜電劑(有效成分15%)3%(o.w.f.),對染色后的聚酯織物依據(jù)FJ549檢測,結(jié)果列于表1。
表1 經(jīng)抗靜電劑處理的聚酯纖維織物抗靜電性
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試樣 靜電電壓/ V 靜電半衰期/S
原樣 393 51.2
處理后 185 1.6
采用浸軋烘焙法對羊毛/聚酯纖維互訪織物進(jìn)行整理,然后按FZ/T1042作為檢驗及判定依據(jù),在權(quán)威部門對20/80和50/50羊毛/聚酯纖維織物進(jìn)行靜電壓和靜電半衰期試驗,結(jié)果列于表2和表3種。
表2 20/80羊毛/聚酯纖維織物抗靜電性
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試樣 靜電壓/V 靜電半衰期/S
原樣 1117 25.6
整理后 550 1.2
表3 50/50羊毛/聚酯纖維織物抗靜電性
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靜電 靜電 殘留電壓/V
試樣 --------------------------
電壓/V 半衰期/S 60S 120S 180S 240S
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原樣 1617 測不到 1300 1167 1050 983
整理后 1067 3.2 ----
整理洗滌50次 1417 121.4 ----
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從表1~ 表3可看出,聚醋織物和20/80羊毛/聚醋纖維織物經(jīng)抗靜電劑處理后,靜電電壓和靜電半衰期都明顯下降。對50/50羊毛僳酯纖維織物來說,根本測不到原樣靜電半衰期,殘留電壓很大。經(jīng)抗靜電劑整理后,靜電半衰期著下降,水洗50次后,仍然有良好的抗靜電效果。
5.2 吸濕性
將聚酯織物及羊毛/聚酯纖維織物剪成5em×20cm的條狀,其下端掛有夾子,使布面平直。將下端浸入水中,記錄一定時間后水在布面上的上升高度,測得液體在織物上的吸濕高度。結(jié)果顯示,經(jīng)抗靜電劑處理后的聚酯織物和羊毛/聚酯纖維織物,其吸濕高度明顯大于未經(jīng)抗靜電劑處理的織物。在吸塵試驗中,經(jīng)抗靜電劑處理后的織物也具有較為明顯的防塵性。
5.3 柔軟性
由于新型抗靜電劑大分子柔軟性好,原子間鍵距大,運動自由度大,分子間作用力較弱,表現(xiàn)出較低的表面張力,有很好的潤滑性和柔軟性。對羊毛纖維,改變了羊毛纖維的雙向摩擦系數(shù),使其接近一致,有效地防止了羊毛纖維的不可逆移動。而對聚酯纖維,由于抗靜電劑大分子對聚醋纖維大分子有較大的親和力,故賦予聚醋纖維更光滑和柔軟的手感。實驗結(jié)果表明,新型抗靜電劑能減少纖維屈曲滯后性,改善織物的懸垂性,獲得柔軟的手感。
抗靜電劑在羊毛染色中使用,發(fā)現(xiàn)羊毛纖維的紡紗、織造效率也有相應(yīng)提高,織物沒有劃痕,改善了手感。從側(cè)面也證明新型抗靜電劑對織物的潤滑和柔軟作用。
6 結(jié)論
、 用新型抗靜電劑整理羊毛/聚酯纖維混紡織物,會使織物的抗靜電性顯著提高,水洗50次后,經(jīng)抗靜電劑處理的羊毛/聚酯纖維混紡織物仍具有良好的抗靜電性,表明新型抗靜電劑不僅抗靜電性好,抗靜電耐久性也好。
、 新型抗靜電劑的作用機(jī)理,充分表明它對羊毛、聚酯纖維的吸濕基團(tuán)結(jié)構(gòu)的改變,改善和增加了纖維的吸濕性,從而有效地防止織物吸塵,提高織物的抗污性。
③ 新型抗靜電劑的大分子柔順結(jié)構(gòu),使它在羊毛、聚酯纖維等織物的染色中起到潤滑作用,并使織物手感明顯改善。
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