滌綸織物親水抗靜電劑B的應(yīng)用工藝

1、滌綸織物親水抗靜電劑 B 的應(yīng)用工藝王春梅 , 尹 宇(西安工程大學(xué)紡織學(xué)院 , 陜西 西安 710048摘 要 :研究了聚酯 2聚 醚型親水抗靜電劑 B 的應(yīng)用工藝 (整理劑 B 的用量 、 催化劑的選擇等 , 對(duì)整理劑 B的整理效果進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)試和評(píng)價(jià) ; 制訂了最佳的工藝流程和工藝條件 。 結(jié)果表明 :經(jīng)整理劑 B 整理過的織物 , 其表面潤(rùn)濕狀態(tài)大為改善 , 接觸角為 0, 鋪展系數(shù) S 為 0, 回潮率提高 1倍 ; 織物易去污指數(shù)為 1. 74, 達(dá)到 AATCC 的易去污標(biāo)準(zhǔn) ; 白度指數(shù)為 0. 21, 對(duì)織物的白度無(wú)影響 。關(guān)鍵詞 :抗靜電整理 ; 整理劑 ; 疏水性 ; 織

2、物 ; 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯纖維中圖分類號(hào) :TS951591. 2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 :B 文章編號(hào) :1000-4017(2006 22-0027-04Hydroph ili c and an ti 2st a ti c f i n ish i n g agen t B for polyester fabr i cW ang Chun 2mei, YI N Yu(Textile College, X i an Polytechnic U niversity, X i an 710048, China Abstract:I n th is p ap e r, the fi n ish i ng p

3、r o ce s se s o f po l ye s te r 2po l ye the r hyd r op h ili c 2an tista ti c agen t B a re stud i e d and the op ti m a l p r o ce s s and p r o ce s si ng p a ram e te r have bee n g i ven. The e ffec t o f fi n ish i ng a re te s ted and app ra ise d. The re su lts show tha t the w e tti ng p r

4、 op e rty o f the trea ted fab ri c i m p r o ved g re a tl y, the co n tac t ang l e is 0, the sp read i ng a ram e te r S is 0, the m o istu re re 2 ga i n i nc re a se d t w o ti m e s, the so il re l ea se fi n ish i ng p a ram e te r is 1. 74, the w h itene s s i nde x . 21.Key words:an tis ta

5、ti c fi n ish; fi n ish i ng age n t; hyd r op h ility; fab ri c; po l ye s te fi be r0 前言聚酯纖維彈性好 、 強(qiáng)度高 、 耐磨損蛀 , 市場(chǎng)需求一直保持穩(wěn)定 , ,率低 、 吸濕性差 、 、 手感 差等 , , , 從 。因此 , 旨在改善 聚酯纖維及其織物的服用性能 , 提升其品質(zhì)要求的研 究從未間斷 。 歸納起來 , 主要有兩個(gè)方面 :一是在聚酯 纖維的合成過程中加入一些單體 , 使纖維整體改性 ; 二 是對(duì)聚酯纖維織物進(jìn)行特種加工 , 賦予織物親水 、 抗靜 電 、 易去污等性能 。后者的研究主要應(yīng)

6、用于聚酯纖維 織物的印染加工過程 , 該技術(shù)的關(guān)鍵是要有一種性能 優(yōu)良的親水抗靜電劑 , 并制訂出適宜的整理工藝 。 筆者對(duì)聚酯 2聚 醚型親水抗靜電劑的合成 1進(jìn)行 了系統(tǒng)研究 , 研制了一種聚酯 2聚 醚型親水抗靜電劑 B 。 本試驗(yàn)擬在原有基礎(chǔ)上 , 結(jié)合該整理劑的性能 , 對(duì) 其在聚酯纖維織物上的應(yīng)用進(jìn)行研究 。1 聚酯 2聚 醚親水抗靜電劑作用機(jī)理 聚酯 2聚 醚多嵌段共聚物是一種硬 、 軟鏈段多重交 替 、 相間排列的線性高分子 。結(jié)晶型芳族聚酯作為硬收稿日期 :2006-06-28基金項(xiàng)目 :陜西省教育廳專項(xiàng)科研基金資助 (項(xiàng)目編號(hào) 05JK202作者簡(jiǎn)介 :王春梅 , 女 ,

7、安徽省霍丘市人 , 碩士 , 西安工程大學(xué)講師。, 在熱處理?xiàng)l件下會(huì)發(fā) ; 無(wú)定形酯類聚醚 作為軟鏈段 , 醚鍵中的氧分子與水結(jié)合 , 形成氫鍵 , 從 而使軟鏈段具有很強(qiáng)的親水性 。適當(dāng)調(diào)節(jié)共聚物硬 、 軟鏈段的序列長(zhǎng)度比例 1, 可獲得親水性極佳的耐久 性親水整理劑 。經(jīng)親水化整理的聚酯纖維含水率增加 , 纖維表面 電阻降低 , 表面靜電荷量減少 , 靜電半衰期縮短 , 抗靜 電性增加 。 因此 , 聚酯 2聚 醚多嵌段共聚物作為一種優(yōu) 良的親水抗靜電劑 , 完全可以用于聚酯纖維織物的親 水抗靜電整理 。2 試驗(yàn)部分2. 1 材料2. 1. 1 織物純滌綸仿絲綢 (8. 33tex/8.

8、33tex 、 5. 56tex , 純滌 綸華達(dá)呢 (16. 67tex/33. 33tex 2. 1. 2 化學(xué)藥品三氯乙烯 、 氯化鎂 (均為 AR 級(jí) ; 三乙醇銨 、 丙烯 酰胺 (均為 CP 級(jí) ; 液體石蠟 、 滲透劑 JFC 、 2D 樹脂 、 平 平加 、 親水整理劑 FZ 、 抗靜電劑 CAS 、 易去污整理劑 331(均為工業(yè)品 。2. 1. 3 設(shè)備NM 2450型 氣 動(dòng) 軋 車 (日 本 DALELVA 2 G AK USI K LSELS AK USHO 公司 , LA 2205型小樣針板熱 72 定形機(jī) (日本 KY OT O 公司 , C M 270測(cè)色儀 ,

9、 Y502型強(qiáng) 力試驗(yàn)機(jī) (常州第二紡織機(jī)械廠 , El m endorf 織物撕破 強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī) (日本 T OY O SE I KI SE I S AK USHO 公司 。 2. 2 整理工藝試驗(yàn)2. 2. 1 浸軋液處方 /(g/L整理劑 B xMgCl 2 6H 2O 3JFC 12. 2. 2 整理工藝(1 二浸二軋 預(yù)烘 焙烘(2 二浸二軋 烘干2. 3 織物親水整理效果測(cè)試2. 3. 1 潤(rùn)濕時(shí)間的測(cè)定按 AAT CC 測(cè)試方法 39 1971進(jìn)行測(cè)試 。2. 3. 2 潤(rùn)濕角的測(cè)定在平臺(tái)上依次安裝平行光源 、 被測(cè)物臺(tái) 、 放大鏡 、 放大屏 , 將試樣平放在測(cè)物臺(tái)上 , 用毛細(xì)

10、管將試液滴在 試樣表面 , 調(diào)整距離 , 使放大屏上三相交界清晰 , 然后 在放大屏上作切線 , 用量角器直接測(cè)出潤(rùn)濕角 。 2. 3. 3 回潮率的測(cè)定在 Y802A 型八籃恒溫烘箱中測(cè)定 ,100 , 放入布樣 , 烘 1h 。重為 G1。取出布樣 , , 放置 24h, 再稱其質(zhì)量 G2(1 :回潮率 /% G 2-G 1G 1100(12. 4 織物易去污整理效果測(cè)試2. 4. 1 測(cè)試方法沾污 、 洗滌按 AATCC 測(cè)試方法 130 2000方法進(jìn) 行 。2. 4. 2 易去污性指標(biāo)測(cè)試 4易去污指數(shù) =(T -T S /(U -US(2式 (2 中 , (T -TS是易去污整理的

11、織物經(jīng)沾污水洗滌后三刺激值的變化 ; (U -US是未易去污整理的 織物 , 經(jīng)沾污水洗滌后三刺激值的變化 。易去污指數(shù) 越大 , 易去污效果越好 , 易去污指數(shù)大于 1時(shí) , 織物易 去污能力明顯 。白度指數(shù) =U -T (3 式 (3 中 , (U -T 為織物易去污整理前后三刺激 值的變化 。白度指數(shù)反映織物經(jīng)整理前后的色度變 化 , 白度指數(shù)小于 3時(shí) , 整理劑對(duì)織物白度的影響不明 顯 。2. 5 織物抗靜電效果測(cè)試2. 5. 1 表面摩擦靜電壓在一定的溫濕度條件下 , 采用 BWJ 281型旋轉(zhuǎn)式靜 電試驗(yàn)機(jī)測(cè)試 。2. 5. 2 表面電荷密度在一定的溫濕度條件下 , 采用法拉筒連

12、用振動(dòng)容 量型微小電流電位計(jì) Q5V 測(cè)量 。2. 5. 3 表面電阻的測(cè)試采用 BWJ 281型旋轉(zhuǎn)式靜電試驗(yàn)機(jī)測(cè)試 。采用法拉筒連用振動(dòng)容量型微小電流電位計(jì) , 在 一定溫濕度條件下用 Z C 236型超高阻計(jì)測(cè)量 。2. 5. 4 表面靜電半衰期一定溫濕度條件下 , 試樣外加電壓 8000V , 在 YG342型感應(yīng)式靜電儀中 , 測(cè)定其靜電半衰期 。3 結(jié)果與討論3. 1 親水抗靜電劑 B 的應(yīng)用工藝3. 1. 1 親水抗靜電劑 B 的用量選用浸軋 2烘 干 (3m in 工藝 , 測(cè)定整理 劑 B 如圖 1所示 。圖 1 整理劑 B 用量與潤(rùn)濕時(shí)間的關(guān)系由圖 1可知 , 整理劑 B

13、的用量為 40g/L左右時(shí) , 織物的潤(rùn)濕時(shí)間最短 (約 1s , 而未整理的織物超過 2m in 。 由此可見 , 整理后織物的親水性顯著改善 。當(dāng) 工作液中整理劑 B 的用量小于 40g /L時(shí) , 親水基團(tuán)量 較少 , 潤(rùn)濕時(shí)間較長(zhǎng) ; 在 40g/L以上時(shí) , 潤(rùn)濕時(shí)間反而 有所延長(zhǎng) 。這是因?yàn)楦采w在纖維表面的共晶薄膜加 厚 , 堵塞了毛細(xì)管 , 使水滴的滲透受阻 , 影響親水效果 , 且使織物手感粗糙 。由圖 1還可看出 , 整理過的織物 經(jīng) 5次洗滌后 , 織物的親水效果仍然顯著 。3. 1. 2 親水抗靜電劑 B 整理工藝的選擇根據(jù)合成整理劑 B 時(shí)的研究 1, 當(dāng)整理劑 B 溫

14、度 在 85. 82109. 10 之間 , 共晶鏈段能夠獨(dú)立運(yùn)動(dòng) , 可 以產(chǎn)生共晶效應(yīng) ; 當(dāng)溫度為 109. 10 左右時(shí) , 整理劑 B 處于粘流態(tài) , 共晶鏈段活動(dòng)能力最強(qiáng) , 共晶效應(yīng)最為 顯著 。 因此 , 整理劑 B 的整理溫度應(yīng)控制在 110 左82 右 , 本試驗(yàn)采用焙烘工藝與烘干工藝進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn) 。(1 焙烘法圖 2 焙烘溫度與潤(rùn)濕時(shí)間的關(guān)系由圖 2可知 , 當(dāng)焙烘溫度 150 時(shí) , 隨著溫度的升高 , 整理后織物的親水性和耐久性均呈線性降低 , 且 耐久性降低得更快 , 故焙烘溫度應(yīng)控制在 150 以下 。(2 烘干法圖 3 烘干溫度與親水效果的關(guān)系由圖 3可知 ,

15、烘干法最適合的工作溫度為 110 左右 , 溫度過高或過低 , 對(duì)親水性和耐久性都不利 。另 外 , 從圖 3可看出 , 在溫度為 90120 時(shí) , 5次洗滌后 織物的潤(rùn)濕時(shí)間相對(duì)于其它溫度范圍內(nèi)的變化較小 , 這說明不需經(jīng)過焙烘 , 只要在 90120 溫度范圍內(nèi)烘干 , 整理劑 B 就可與纖維發(fā)生很好的共晶效應(yīng) , 達(dá)到 整理的效果 。 因此 , 整理劑 B 可直接采用烘干法處理 織物 , 以簡(jiǎn)化工藝流程 , 減少能耗 。 3. 1. 3 整理工藝中催化劑的選擇有機(jī)胺或 L i 、 Na 、 K 、 Ca 等金屬的氯化物 , 本身就是 非耐久性的親水抗靜電劑5。 這兩類化合物均可作為聚酯

16、 2聚 醚型親水抗靜電劑整理的催化劑 , 增強(qiáng)親水抗 靜電效果 , 即所謂的協(xié)同作用6。 試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) , 加入這兩類化合物后 , 織物還具有滑爽的手感 。按表 1, 向整理液中分別加入不同的催化劑 , 測(cè)試 整理效果的耐久性 , 如圖 4所示 。表 1 整理液處方 /(g /L處方 1#2#3#4#5#整理劑 B404040-40MgCl 2 6H 2O3-3-三乙醇胺 -3-聚丙烯酰胺-3-JFC-1111圖 4 45#曲線的下方 , 說明加, 可以提高整理劑 B 的親水 、 MgCl 2能夠腐蝕聚酯 , 使其表面粗糙化 , 且這種作用是隨機(jī)的 , 可 使聚酯纖維的表面狀態(tài)像天然纖維一樣不規(guī)則

17、 。與未 整理表面光滑的纖維相比 , 含有這種不規(guī)則纖維表面 的織物 , 毛細(xì)管效應(yīng)增大 , 從而改善其表面 的親 水 性 7。 鑒于 MgCl 2比三乙醇胺來源廣泛 , 價(jià)格便宜 , 且 兩者使用效果無(wú)明顯差別 , 故采用 MgCl 2較為合理 。 3#、 4#曲線都在 5#曲線的上方 , 且 4#曲線的斜率最大 。 這表明加入聚丙烯酰胺 , 反而使整理劑 B 的親水性降 低 。 其主要原因是聚丙烯酰胺封閉了整理劑 B 的親水 基團(tuán) , 而其本身的親水基團(tuán)又很少 , 從而使整理織物上 親水基團(tuán)的有效數(shù)目降低 。但是 , 單獨(dú)使用 MgCl 2作 親水整理劑 , 雖然有一定的初始親水效果 ,

18、耐久性卻很 差 。3. 2 2D 樹脂與整理劑 B 同浴整理按表 2處方將 2D 樹脂與整理劑 B 同浴使用 , 配制 浸軋液 。表 2 浸軋液處方 /(g /L處方 1# 2#整理劑 B40402D 30-MgCl 2 6H 2O33JFC11 工藝流程 浸軋 (二浸二軋 預(yù)烘 (90 3m in 焙烘 (150 3m in 。92 滌綸織物親水抗靜電劑 B 的應(yīng)用工藝印 染 (2006No . 22 圖 5 2D 樹脂與整理劑 B 同浴整理效果從圖 5可知 , 整理劑 B 與 2D 樹脂同浴使用后 , 織 物親水性能的耐久性降低 。這是因?yàn)榻?jīng)高溫焙烘后 , 2D 樹脂可在織物表面形成網(wǎng)狀結(jié)

19、構(gòu)的縮聚物而沉淀 在織物表面 , 從而覆蓋了整理劑 B 的親水基團(tuán) , 阻塞了 織物的表面毛細(xì)管 , 并阻礙了整理劑 B 與聚酯纖維的 共晶效應(yīng) , 造成整理劑 B 的耐久性降低 。 由此可見 , 利 用 2D 樹脂提高整理劑 B 的耐久性沒有實(shí)際意義 。 3. 3 織物親水整理效果的評(píng)價(jià)按 3. 2節(jié)表 2中 1#處方 (整理劑 B 40g/L,MgCl 2 6H 2O 23g/L , 二浸二軋整理織物 , 110 烘干 , 測(cè)試 整理前后滌綸織物的表面潤(rùn)濕效果和回潮率 , 3和圖 6所示 。表 3 織物表面潤(rùn)濕效果 (試樣 接觸角 /(5/(-/(-5未整理試樣84. 493. 17-69

20、. 62整理試樣145. 672. 8 從表 3可知 , 經(jīng)整理劑 B 整理的織物表面潤(rùn)濕狀 態(tài)大為改善 , 接觸角為 0, 是平衡潤(rùn)濕 。此時(shí) , 鋪展系 數(shù) S =0, 水在織物表面完全鋪展 。圖 6 織物回潮率與相對(duì)濕度的關(guān)系由圖 6可知 , 織物經(jīng)整理后 , 其回潮率比未整理織物約提高 1倍 , 且在相對(duì)濕度為 40%80%范圍內(nèi) , 隨 環(huán)境相對(duì)濕度的增大 , 整理織物的回潮率提高速度要 比未整理織物來得快 。 3. 4 織物易去污效果的測(cè)試按 3. 2節(jié) 1#處方整理織物 , 取 5塊試樣 , 測(cè)試整理 前后試樣的三刺激值 , 求平均后計(jì)算易去污指數(shù)和白度指數(shù) , 見表 4。表 4

21、 織物易去污效果試樣 三刺激值12345原樣沾污前x 47. 5249. 3247. 2948. 9545. 06y 47. 1849. 0146. 6248. 8445. 15z 55. 7057. 9856. 957. 9753. 30沾污后 x7. 235. 705. 013. 173. 30y 6. 814. 744. 392. 812. 91z 7. 595. 345. 682. 382. 56沾污洗滌后 x33. 7634. 2038. 7729. 9737. 00y 33. 3333. 3538. 5429. 4136. 24z 39. 5539. 5545. 9434. 5542. 41整理 試 樣沾污前 x49. 4148. 6148. 0142. 2446. 19y 49. 0948. 5547. 8245. 0945. 52z 58. 8057. 7456. 6553. 7954. 60沾污后 x3. 644. 614. 885. 779. 53y 3. 124. 024. 295. 198. 78z 3. 194. 375. 105. 5711. 00沾污洗滌后 x48. 6347. 5648. 8652. 4748. 91y 9547.