為了解決織物靜電問題,主要采用抗靜電后整理法、吸濕性纖維混紡法、導電纖維混紡或交織法等,其中前2種方法由于耐久或受環(huán)境條件的限制,應用受到了限制,而導電纖維混紡法越來越多地得到廣泛應用。在導電纖維類中,有機復合導電纖維由于與其他纖維性質(zhì)類似,易于混紡或交織、易于染色等優(yōu)點,應用更廣泛。

對于有機導電長絲用于純滌、純毛、毛滌等織物時,由于導電纖維的嵌入,使得織物摩擦產(chǎn)生的靜電大多得以電暈放電或泄漏放電,不會出現(xiàn)主動吸灰的現(xiàn)象。但在干燥及空氣灰塵較多時,沉落在織物表面的灰塵顆粒會因?qū)щ娎w維周圍放電后殘余電荷集中,在導電纖維周圍形成灰條(道)。通過對各種有機導電纖維長絲的試驗發(fā)現(xiàn),在間隔稍大、低濕、多灰塵飛揚時,滌綸織物或毛類織物都會出現(xiàn)灰條,尤其深色或淺色織物更明顯。盡管這種灰塵易于洗除,但會影響外觀。如何解決此問題,目前尚未見諸報道。本文以滌綸長絲嗶嘰為例研究了防塵、易去污的解決方法。

1試驗材料及方法

1.1試驗材料

材料為含有機導電纖維的滌綸長絲仿毛嗶嘰;整理劑有抗靜電劑ＮＸ、抗靜電劑ＴＳ、抗靜電劑ＰＴＭ、柔軟劑ＰＢＣ(氨基硅類)、柔軟劑ＨＷＲ(環(huán)氧硅類)、柔軟劑ＨＷＢ(多醚鍵硅類)、抗靜電劑ＰＴＭ-01。其中,抗靜電劑ＰＴＭ-01的有效成分為13%,其它有效成分均為15%。

1.2測試方法

色牢度測試參照有關國標執(zhí)行。

折痕回復角:使用ＹＧ541織物彈性儀,按照ＧＢ-Ｔ3819-1997進行測試。

親水性試驗:按照ＡＡＴＣＣ79方法進行試驗。

易去污性能測試:滴一滴污油滴在織物表面上,并在其上加2ｋｇ負荷,保持10ｍｉｎ。將織物浸入蒸餾水中,觀察塵污釋放情況。

抗灰塵沾污試驗方法:以干燥的細灰塵為沾污源,將灰塵5ｇ倒入摩擦后的布面上,然后輕輕地把織物的一邊拉起,若在織物上有集中灰條為有沾污,記為“+”;否則為無,記為“-”。

抗有機粉塵沾污試驗方法:以聚乙烯細粉(化纖用聚乙烯臘分散劑)為沾污源,將沾污粉5ｇ倒入布面上,用手摩擦往復10次,然后輕輕地把織物的一邊拉起,若在織物上有集中灰條沾污為有沾污,記為“+”;否則為無,記為“-”。

耐水洗試驗操作方法:本試樣采用Ｙ(Ｂ)089全自動縮水機,用2ｋｇ試樣布,將試樣布全部放入機內(nèi),用備好的襯衣布湊足重量,每次用標準合成洗滌劑25ｇ。程序編號采用4Ａ,程序為加熱洗滌及漂洗時的攪拌為緩和,溫度為(50±3)℃,液面高度為10ｃｍ,該洗滌溫度下洗滌8ｍｉｎ冷卻,加冷水到液面13ｃｍ,然后攪拌3ｍｉｎ;脫水再進水至13ｃｍ,然后攪拌2ｍｉｎ;脫水再進水至13ｃｍ,然后攪拌2ｍｉｎ再脫水。完成以上程序為一次洗滌,試驗耐30次或50次水洗則重復以上操作。

1.3試驗內(nèi)容

1.3.1整理劑性能小樣試驗

對織物單獨用抗靜電劑和柔軟劑整理后,考察單一抗靜電劑或柔軟劑對織物彈性、抗灰塵沾污性能、色牢度的影響。具體配方見表1。

采用棕綠嗶嘰,在化驗室中的小軋車上二浸二軋(軋液率65%),在100℃條件下烘干,然后在135℃焙烘50ｓ。由于抗靜電劑ＮＸ需要在堿性條件下固著,所以加入了ＮａＨＣＯ3。

1.3.2大機后整理工藝試驗

采用棕綠嗶嘰,在試驗1中選出性能較好的抗靜電劑和柔軟劑,進行優(yōu)化試驗。在大機上浸軋:一浸一軋(軋液率65%),在100℃條件下烘干,然后在135℃焙烘50ｓ。具體配方見表2。

2試驗結果及討論

2.1小樣試驗

對于滌綸長絲嗶嘰來說,通常在后整理時,需要使用柔軟劑來提高織物的柔軟度和彈性,并改善手感。

利用所選取的抗靜電劑和柔軟劑單獨對織物進行整理,整理后的織物性能指標見表3。從表3所列的折皺恢復度測試結果可以看出,經(jīng)柔軟劑ＰＢＣ處理的5#樣表現(xiàn)出優(yōu)異的彈性恢復性能,含氨基有機硅柔軟整理后織物的急、緩彈性能,無論是軋焙后還是洗15或30次以后均很好,都比單純用抗靜電劑整理的要好。

從表4吸灰試驗結果來看,以經(jīng)抗靜電劑ＰＴＭ-01處理的4#樣和抗靜電劑ＮＸ處理的2#效果好,吸灰輕,而抗靜電劑1#和3#差。

綜合以上試驗結果,選擇性能好的抗靜電劑ＰＴＭ-01、ＮＸ和柔軟劑ＰＢＣ、ＨＷＢ進行組合試驗,以期在不影響色牢度的情況下,提高織物的彈性、抗沾污能力。

2.2大樣試驗

根據(jù)表2配方在大生產(chǎn)設備進行的大試結果見圖1和表5～表10。從圖1可以看出,抗靜電劑ＮＸ與柔軟劑ＨＷＢ一起使用的彈性回復性能明顯差于其它方案,抗靜電劑ＰＴＭ-01與柔軟劑ＰＢＣ或ＨＷＢ一起使用處理后的織物經(jīng)多次洗滌后彈性回復性能明顯優(yōu)于其它方案。

從表5染色牢度可以看出,抗靜電劑ＮＸ與柔軟劑ＨＷＢ處理后的織物耐燙色牢度中的濕變色,耐皂洗色牢度中的變色、棉沾色,耐摩擦色牢度中的濕棉沾色均較其它方案為差;抗靜電劑ＮＸ與柔軟劑ＰＢＣ處理后的織物耐燙色牢度中濕棉沾色,耐皂洗色牢度中的棉沾色,耐摩擦色牢度中濕棉沾色3項也較差;這可能由于抗靜電劑ＮＸ在堿性條件固色影響色牢度。而抗靜電劑ＰＴＭ-01整理后的各項牢度均較為出色,說明ＰＴＭ-01對織物的色牢度影響較小。從表6來看,織物經(jīng)整理后,其親水性有較大提高,而且抗靜電劑與親水型有機硅混用比與氨基硅更好。從表7織物整理前后的表面電阻來看,抗靜電劑ＰＴＭ-01具有較好的電荷泄漏性能,并且具有良好的耐久性,它可使仿毛滌綸織物的表面電阻下降5個數(shù)量級。

從表8和表9可以看出,經(jīng)過整理后,織物具有較耐久的抗吸灰性能和抗粉塵沾污性能,尤其采用抗靜電劑ＰＴＭ-01與親水型有機硅混用時更明顯。表10說明ＰＴＭ-01整理后具有良好的易去污性能。

2.3機理分析

抗靜電劑ＰＴＭ-01是一種乳白色分散體,其化學組成為聚酯聚醚類化合物與高分子親水性聚合物的復配物,非離子性,1%水溶液ｐＨ值為6～7,易分散于水中,能與陰離子、陽離子和非離子助劑相溶。其主體成分聚醚酯化學結構通式為:

抗靜電劑ＰＴＭ-01分子中含有與滌綸類似的酯型結構,在整理過程的熱處理加工中,使抗靜電劑分子的一端嵌入滌綸分子中,與滌綸形成共晶或共熔物,形成牢固結合。一方面,由于ＰＴＭ-01分子中含有大量的親水基團,可以吸收環(huán)境中的水分,降低表面電阻,使織物表面電阻電荷均勻降低,避免了導電纖維長絲的局部放電或泄漏造成的帶電不均,從而不會出現(xiàn)灰道現(xiàn)象;另一方面,ＰＴＭ-01具有較高的分子量,和纖維有較大的范德華力,大大提高了整理后的耐洗性

3結束語

利用高吸濕抗靜電劑處理織物,可以解決有機導電纖維長絲織物局部的被動沾塵,通過降低織物整個表面的比電阻,增強織物整個表面的靜電泄漏能力,達到吸濕、防污和易去污等效果。

抗靜電劑ＰＴＭ-01綜合性能優(yōu)于其他類型的抗靜電劑,在同類型抗靜電劑中其耐久性更好,特別適應于化纖仿毛織物;能使織物面電阻下降5個數(shù)量級,賦予織物良好的防污性能和易去污性能以及親水性能,使化纖織物具有良好的舒適性。在有效解決有機導電纖維長絲局部沾污的同時,對成品色牢度影響較小。

ＰＴＭ-01系非離子化合物,具有良好的兼容性,可根據(jù)需要與其他助劑復合使用,如需提高織物的柔軟性能和彈性可與氨基硅混用;如需在保證易去污同時,增強彈性和柔軟時,可與親水型有機硅混用

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