新型抗靜電劑的開發(fā)及其在毛紡上的應用
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行酯化反應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,以及其它有機縮合體進行縮聚反應得到的一種高聚物。主要反應和分子組成如下:
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)過高溫熱處理過程,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,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用。在浸染和軋染中應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、繩狀染色機及成衣染色機等,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理,充分表明它對羊毛、聚酯纖維的吸濕基團結(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。
、 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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