抗静电剂对涤纶和锦纶织物的抗静电效果
本文选用的抗静电剂TF-480是聚酯聚醚类聚合物，分子结构中的对苯二甲酸乙二醇链段与涤纶大分子结构相似，在高温下，可进入聚酯的微软化纤维表面而与聚酯大分子产生共结晶，固着在涤纶上获得耐久性：同时，其分子结构中含有聚醚链部分，具有吸湿性，可提高织物的含湿量，增加导电性，加快静电荷的逸散速度，赋予织物一定的抗静电能力，同时使织物具有易去污性能[11]。本文采用该整理剂对涤纶、锦纶织物进行整理，优化加工工艺，以提高织物的抗静电性能。
1 实验部分
1.1材料与仪器
染色春亚纺（涤纶）和染色塔丝绒（锦纶）（吴江盛虹印染公司提供），抗静电剂TF-480，三聚氰胺， MgCl2，纯碱，洗衣粉（市售）。
气压式轧车，小定型烘干机，YG342织物感应式静电测试仪，U测色仪，家用洗衣机。
1.2 实验工艺
1.2.1 工艺流程
一浸一轧（轧液率80%）→预烘（90～95℃×1min）→焙烘→皂洗→水洗→烘干→抗静电织物。
1.2.2 皂洗条件
洗衣粉2 g／L，纯碱2 g/L，40℃，5 min，浴比 1：30，然后在清水中漂洗3次。为检测整理织物抗静电的耐久性，以上操作重复20次，烘干后得到抗静电织物。
1.2.3 织物抗静电性测试
温度（20±2）℃，相对湿度（35±2）％，平衡3h，测试静电电压和半衰期。
1.2.4织物K/S值测试
采用D65光源和10°视场，测试织物K／S值。
2结果与讨论
2.1 未经抗静电剂整理织物的性能
未经抗静电剂整理织物的静电性能和K/S值测试结果见表1。
表1 未整理织物的静电性能和K/S值
| 整理织物 | 静电电压峰值/V | 半衰期／s | K/S值 | |
| 洗前 | 洗后 | |||
| 染色春亚纺 染色塔丝绒 | 883 1221 | 8.3 24.0 | 4.8910 4.9001 | 3.4949 3.6199 |
由表1可知，未经整理织物的静电电压和半衰期都很高，如直接服用会产生严重的静电现象。水洗后的K／S值低于水洗前的，主要是因为织物褪色的缘故。
2.2 抗静电剂TF-480对织物抗静电整理
采用单因素法，用抗静电剂TF-480分别对染色春亚纺和染色塔丝绒进行处理，测试其整理效果，优化抗静电剂质量浓度、焙烘温度、处理时间和交联剂用量。
2.2.1抗静电剂质量浓度对抗静电性能的影响
采用5种不同质量浓度的TF-480对织物进行处理，经浸轧和180℃×30s整理后进行测试，结果见表2。
表2 抗静电剂质量浓度对织物抗静电性能的影响
| 质量浓度 ／（g·L-1） | 染色春亚纺 | 染色塔丝绒 | ||||||
| 静电电压峰值／V | 半衰期／ s | K/S值 | 静电电压 峰值／V | 半衰期／ s | K/S值 | |||
| 洗前 | 洗后 | 洗前 | 洗后 | |||||
| 20 30 40 50 60 | 4 3 3 3 3 | 0.09 0.08 0.08 0.09 0.09 | 5.0770 5.2357 5.2056 5.3247 5.3911 | 5.0377 5.1245 5.0728 5.1050 5.0505 | 695 618 659 634 616 | 1.95 2.00 1.01 1.08 0.99 | 3.4953 3.4910 3.4722 3.5633 3.5361 | 3.4789 3.4004 3.4619 3.5503 3.5273 |
由表2可知，用抗静电剂TF-480处理的织物抗静电效果相当明显。当用质量浓度为30～40g/L的抗静电剂处理涤纶织物后，静电电压和半衰期最低，故质量浓度选择30g／L为宜。对整理前后涤纶织物的K／S值进行比较发现，不管水洗前后，整理后织物的K/S值均增加。对锦纶织物而言，用质量浓度为60g／L的抗静电剂处理的织物其静电电压和半衰期最低，但考虑到成本问题，经30g／L抗静电剂处理的织物静电电压较低，经40g／L抗静电剂处理的织物半衰期较低，所以质量浓度可选择30～40g/L。对整理前后锦纶织物的K/S值进行比较发现，不管水洗前后，整理后织物的K／S值均降低，织物表观颜色深度下降，这可能是因为抗静电剂的加入影响了染料的发色。
2.2.2 焙烘温度对织物抗静电性能的影响
根据2.2.1测试情况，选择抗静电剂质量浓度为30g/L，焙烘时间为30s。测试焙烘温度对抗静电为30g/L，焙烘时间为30s，测试焙烘温度对抗静电性能的影响，结果见表3。
由表3可知，涤纶织物经150～190 ℃焙烘后，静电电压峰值和半衰期均很小，考虑到焙烘温度是影响整理效果的一个重要因素，温度过低，反应速率低，交联反应不完全，温度过高，手感变差，织物易受损，因此，焙烘温度选择160～170℃为宜。就锦纶织物而言，经180℃炉烘的织物，其静电电压最低，半衰期也较低，考虑到150～190℃围内半衰期变化不大，所以焙烘温度以180℃为宜。
表3 焙烘温度对织物抗静电性能的影响
| 质量浓度／（g·L-1） | 染色春亚纺 | 染色塔丝绒 | ||||||
| 静电电压峰值／V | 半衰期／ s | K/S值 | 静电电压 峰值／V | 半衰期／ s | K/S值 | |||
| 洗前 | 洗后 | 洗前 | 洗后 | |||||
| 150 160 170 180 190 | 3 3 3 3 3 | 0.08 0.10 0.08 0.10 0.10 | 5.1553 5.2658 5.2502 5.4003 5.0752 | 4.9886 5.0748 4.9737 5.1172 5.0543 | 851 753 870 776 942 | 1.67 1.71 1.71 1.71 1.73 | 3.4715 3.4704 3.5243 3.5130 3.5627 | 3.4082 3.4864 3.5244 3.5006 3.5627 |
2.2.3焙烘时间对织物抗静电性能的影响
根据2.2.1、2.2.2小节的测试情况，选择质量浓度为30g/L的抗静电剂，涤纶织物焙烘温度选择 170℃，锦纶织物焙烘温度选择180℃，测试不同焙烘时间对织物抗静电性能的影响，实验结果见表4。
表4 焙烘时间对织物抗静电性能的影响
| 质量浓度 ／（g·L-1） | 染色春亚纺 | 染色塔丝绒 | ||||||
| 静电电压峰值／V | 半衰期／ s | K/S值 | 静电电压 峰值／V | 半衰期／ s | K/S值 | |||
| 洗前 | 洗后 | 洗前 | 洗后 | |||||
| 20 30 40 50 60 | 3 3 3 3 3 | 0.08 0.07 0.07 0.07 0.07 | 5.1168 5.3676 5.2316 5.1417 5.2323 | 4.8970 5.1033 5.0300 4.9570 5.0673 | 839 813 768 861 787 | 1.98 2.01 1.88 1.99 1.97 | 3.5002 3.5636 3.5137 3.5245 3.5751 | 3.5000 3.5136 3.5025 3.5189 3.5092 |
由表4可知，焙烘时间对涤纶织物静电电压和半衰期影响不大。考虑到焙烘时间过短，可能造成反应不完全；时间过长，手感变粗糙，综合各因素选择30s为宜。就锦纶织物而言，当焙烘时间为40s时，静电电压和半衰期最低，所以焙烘时间以40s为宜。
通过对抗静电剂浓度、焙烘温度和时间的单因素实验，得到整理涤纶织物较合适的工艺：整理剂质量浓度为30g/L，170℃×30s；整理锦纶织物较合适的工艺：整理剂质量浓度为30～40g/L，180℃×40s。
2.2.4 交联剂质量浓度对织物抗静电性能的影响
以三聚氰胺为交联剂、MgCl2为催化剂，测试其对织物抗静电性能的影响，实验条件为：抗静电剂质量浓度30g/L，涤纶织物170℃×30s，锦纶织物 180℃×30 s，结果见表5。
表5 交联剂质量浓度对织物抗静电性能的影响
| 质量浓度 ／（g·L-1） | 染色春亚纺 | 染色塔丝绒 | ||||||
| 静电电压峰值／V | 半衰期／ s | K/S值 | 静电电压 峰值／V | 半衰期／ s | K/S值 | |||
| 洗前 | 洗后 | 洗前 | 洗后 | |||||
| 2 4 6 8 10 | 3 3 3 3 3 | 0.05 0.09 0.10 0.09 0.08 | 5.3489 5.3746 5.4368 5.4247 5.5048 | 5.0763 5.1298 5.1291 5.1354 4.9997 | 918 826 676 754 789 | 1.68 1.88 1.00 1.11 1.20 | 3.5779 3.5836 3.6281 3.6293 3.5269 | 3.5625 3.5307 3.5228 3.5587 3.5053 |
由表5可知，对涤纶织物来说，加入交联剂对降低静电电压峰值和半衰期作用不大，因此，整理涤纶织物时可不用交联剂。原因可能是抗静电剂TF-480能与涤纶分子结合，交联剂的加入不起作用。而对锦纶织物而言，当交联剂质量浓度为6sL时，能降低静电电压峰值和半衰期，抗静电性最好，这可能是因为抗静电剂TF-480通过交联剂与锦纶发生结合，提高了抗静电剂在锦纶上的牢度，从而可增加其耐久性。
3 结论
1）抗静电剂TF-480对涤纶和锦纶织物均有较好的抗静电效果，且耐久性良好。涤纶织物的整理工艺：整理剂质量浓度为30g/L，170℃×30s；锦纶织物的整理工艺：整理剂质量浓度为30～40g/L，交联剂质量浓度为6 g/L，180℃×40s。
2）从分子结构分析，由于抗静电剂TF-480和涤纶分子的结构相似，故该抗静电剂能与涤纶分子较好结合，在整理中可不加交联剂：而锦纶为聚酰胺高分子化合物，与抗静电剂TF-480结构有差异，抗静电剂与锦纶纤维的结合力不强，为增加抗静电剂牢度，提高抗静电的耐久性，可加入交联剂三聚氰胺，并以MgCl2为催化剂。
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