張振雄，計紅梅，邱琳斐，許 磊，姚 平

(1.江蘇新民紡織科技股份有限公司，江蘇蘇州215006;2.蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學院，江蘇蘇州215009)

隨著人們生活水平的提高，人們對紡織產(chǎn)品功能的需求已由單一的保暖型向舒適、健康、安全、美觀等多功能型轉(zhuǎn)變。紡織品的功能整理由于滿足了紡織品某些特殊使用的要求，賦予紡織品優(yōu)良的使用、安全、外觀等性能，因而目的性強、效果好、產(chǎn)品的附加值也高，如特種行業(yè)的阻燃、抗靜電、高低溫防護、拒水拒油、防紫外線等。如此一來，許多助劑就要被應用［1，2］，而這些助劑的性能以及對各種織物的處理工藝就需要被開發(fā)。本文主要探討了TA-225抗靜電整理劑對大豆/PTT混紡織物的抗靜電效果。

1 抗靜電劑的作用機理

根據(jù)抗靜電劑的添加方式不同，高分子材料抗靜電劑的使用可分為外部涂敷法和內(nèi)部混煉法兩種。外部涂敷法即在高分子材料表面涂上一層抗靜電劑，從而使其起到表面抗靜電作用。內(nèi)部混煉法則是將抗靜電劑與樹脂經(jīng)機械混合后再加工成型，抗靜電劑分子由高分子材料內(nèi)部向表面遷移，并在表面形成均勻的抗靜電層若表面的抗靜電劑因水洗或擦落后，內(nèi)部抗靜電分子還可以移向表面，從而恢復其抗靜電性能，因此又稱為永久性抗靜電劑，目前這種技術(shù)已被廣泛使用［3，4］。

無論是外部涂敷法還是內(nèi)部混煉法，高分子材料用抗靜電劑的作用機理主要表現(xiàn)在兩個方面:其一是在材料表面形成導電層，從而降低表面電導率，使已產(chǎn)生的靜電荷迅速泄露。其二是賦予材料表面有一定的潤滑性，降低摩擦系數(shù)，從而抑制和減少靜電荷的產(chǎn)生［5，6］。

2 實驗材料

大豆60%/PTT40%混紡織物(紗支21);

3 實驗試劑及器皿

抗靜電劑TA-225、冰醋酸、滲透劑JFC、燒杯、玻璃棒、剪刀、直尺等;

4 實驗儀器及測試標準

pH400型臺式pH計、101A-Ⅲ電熱鼓風烘箱、HB-BW/BL臥式氣壓電動小軋車、YG3421型織物感應式靜電測定儀(采用定壓法和GB12014標準、設定輸出電壓為10000V、高壓維持30S、電機與旋轉(zhuǎn)時間為5S、布樣規(guī)格45×45mm)、LLY-02織物折皺回復性測試儀(采用水平回復法測定)、YM065系電子多功能強力儀(按GB/T3923.1-1997測試斷裂強力)、YG461E數(shù)字式織物透氣量儀(采用GB/T5453標準)、LFY-206織物動態(tài)懸垂風格儀(FZ/T 01045-1996《織物懸垂性試驗方法》)、LFY-45織物毛細管效應儀(符合FZ/T01071標準);

5 整理工藝流程

織物→浸軋抗靜電整理液(室溫，二浸二軋，調(diào)節(jié)pH值5～7，浴比1:30)→預烘(120℃，3min)→焙烘(130℃ ～170℃，30S～70S)→水洗→烘干;

6 TA-225整理劑對大豆/PTT混紡織物抗靜電整理工藝探討

抗靜電劑大多數(shù)是結(jié)構(gòu)與被整理的纖維相似的高分子化合物，主要是在纖維上形成含有離子性或吸濕性的基團的網(wǎng)狀交聯(lián)聚合物［7］，因而往往采用軋、烘、焙的工藝。通過YG3421型織物感應式靜電測試儀測試經(jīng)過整理的布樣的抗靜電半衰期，與原布樣的抗靜電半衰期進行對比討論，找出織物抗靜電處理的最佳工藝。按照最佳工藝處理織物，并測試其靜電半衰期。靜電半衰期越小，說明抗靜電效果越好。

6.1 抗靜電劑用量對織物的抗靜電性能的影響

整理劑的用量不同即浸軋整理液濃度不同時，織物所具有的抗靜電效果也會不同。稱取不同用量的抗靜電劑TA-225分別置于五個燒杯中，整理的工藝參數(shù)設置為pH值為6，控制焙烘溫度為150℃，焙烘時間為60 S，按照5中整理工藝流程經(jīng)軋烘焙后，將整理后的布樣剪成45×45mm布樣進行測試靜電半衰期，并與原樣測試進行對比，找出最佳整理劑用量。

整理劑用量改變對織物抗靜電效果的影響見表1:

表1 整理劑用量不同對抗靜電效果的影響

由表1可知，隨著整理劑用量的增加，靜電半衰期不斷減大，因為靜電半衰期越小，抗靜電效果越好，當整理劑用量為30g/L時，靜電半衰期最小，所以最佳用量為30g/L。經(jīng)對比未經(jīng)處理的布樣發(fā)現(xiàn)，用抗靜電整理劑處理過的織物靜電半衰期遠大于未經(jīng)處理的布樣的靜電半衰期，可見抗靜電效果明顯增強。

6.2 整理液pH值對織物抗靜電性能的影響

固定整理劑用量為30g/L，改變五個燒杯中整理液pH值，整理的工藝參數(shù)設置為pH值為5.5～7.5，控制焙烘溫度為150℃，焙烘時間為60 S，按照5中整理工藝流程經(jīng)軋烘焙后，將整理后的布樣剪成45×45mm布樣進行測試靜電半衰期，并與原樣測試進行對比，找出最佳整理液pH值。

表2 整理液pH值對抗靜電效果的影響

由表2可知，隨著pH值增大到一定用量，靜電半衰期逐漸減小后逐漸增大。當pH值為7時靜電半衰期最小。所以當pH值為7時抗靜電效果最好。

6.3 焙烘溫度對織物抗靜電性能的影響

固定整理劑用量為30g/L，整理液pH值為7，整理的工藝參數(shù)設置為焙烘溫度130℃ ～170℃，焙烘時間為60 S，按照5中整理工藝流程經(jīng)軋烘焙后，將整理后的布樣剪成45×45mm布樣進行測試靜電半衰期，并與原樣測試進行對比，找出最佳焙烘溫度。

表3 焙烘溫度對抗靜電效果的影響

由表3可知，隨著焙烘溫度增大，靜電半衰期逐漸減小后增大。當焙烘溫度為150℃時，靜電半衰期最小，抗靜電效果最好。

6.4 焙烘時間對織物抗靜電性能的影響

固定整理劑用量為30g/L，整理液pH值為7，整理的工藝參數(shù)設置為焙烘溫度150℃，焙烘時間為30S～70S，按照5中整理工藝流程經(jīng)軋烘焙后，將整理后的布樣剪成45×45mm布樣進行測試靜電半衰期，并與原樣測試進行對比，找出最佳焙烘時間。

表4 焙烘時間對抗靜電效果的影響

由表4可知，隨著焙烘時間的增加，靜電半衰期隨之減小后增大，當溫度為60S時，靜電半衰期最小，說明此時抗靜電效果最好。

6.5 TA-225整理劑對大豆/PTT混紡織物抗靜電整理優(yōu)化工藝

經(jīng)上述實驗得出TA-225整理劑對大豆/PTT混紡織物抗靜電整理優(yōu)化工藝如下:

表5 優(yōu)化工藝處理前后織物抗靜電效果比較

由表5可知，最佳工藝處理的布樣與未經(jīng)處理的原布樣發(fā)現(xiàn)，前者的靜電半衰期小于后者，所以經(jīng)處理過的布樣抗靜電性能增強。

7 優(yōu)化整理工藝前后織物性能的變化

7.1 懸垂性測試

表6 優(yōu)化整理工藝前后織物懸垂性比較

實驗結(jié)果探討:TA-225整理劑對織物的懸垂性沒有多大的改變，對織物的懸垂性幾乎沒有影響。

7.2 織物透氣性和強力測試

使用YG 461E數(shù)字式透氣量儀測試織物的透氣性。首先選好噴嘴口徑，經(jīng)反復比對應選噴嘴口徑為4.0，設置試樣壓差為100Pa/min，測試時應選用同塊織物的四個不同部位進行測量取平均值，比較整理前后兩種布樣的透氣性，得出抗靜電劑的使用對織物透氣性的影響。

表7 優(yōu)化整理前后織物透氣性和強力比較

由表7可知，TA-225整理劑對織物的透氣性有一定的影響，織物的透氣性有所下降，但影響程度較小，這可能是由于整理后織物表面形成含有離子性或吸濕性基團的網(wǎng)狀交聯(lián)聚合物薄膜，從而導致透氣性有所降低［8］，但強力影響不大。

7.3 織物毛細管效應測試

通過比較經(jīng)抗靜電劑處理與未經(jīng)處理的原布樣毛效，分析抗靜電劑對織物毛效的影響。測試時，將重鉻酸鉀溶液注入毛效儀的盛液槽中，用鉛筆在布條一端掛重物略上方劃一橫線，并將布條懸掛于液槽上，使劃線與重鉻酸鉀溶液面平齊，開始計時，并分別在5min和30min時測量溶液上升高度(cm)。結(jié)果如表8所示:

表8 抗靜電整理對織物毛效的影響

由表8可得，織物經(jīng)抗靜電處理后毛效略大于未處理的布樣，這可能是由于抗靜電整理后織物表面引入了吸濕性基團在一定程度上提高了織物的毛效。

8 結(jié)論

1)TA-225抗靜電整理劑對大豆/PTT混紡織物優(yōu)化整理工藝參數(shù)為整理劑用量30 g/L，pH值7，焙烘溫度為150℃，焙烘時間為60 S，織物的抗靜電效果最佳。

2)優(yōu)化工藝處理后，測試整理前后織物的懸垂性、透氣性、強力和毛效，對比后發(fā)現(xiàn)，織物經(jīng)抗靜電處理后，懸垂性和強力幾乎沒有變化，透氣性有所降低，但吸濕性略有增加。

［1］林杰.染整技術(shù)(四)［M］.北京:中國紡織出版社，2009:167－175.

［2］Vlad S，Vlad A，Opera S.Eur.Poylmer［J］.2002，38(4):829－835.

［3］蔡蘇英.染整技術(shù)實驗［M］.北京:中國紡織出版社，2009(4):253－256.

［4］孫斌.關(guān)于織物抗靜電性能的研究［J］.廣西紡織科技，2009(4):29－31.

［5］韓健，陳維國，沈一峰.納米抗靜電整理劑及其作用研究［J］.稀有金屬材料與工程，2008(5):609－611.

［6］倪玉婷.紡織品的抗靜電技術(shù)［J］.天津紡織科技，2007(2):18－19.

［7］張治國，尹紅，陳志榮.纖維后整理用抗靜電劑研究進展［J］.紡織學報，2004，25(3):121 －122.

［8］劉濤.織物的抗靜電技術(shù)［J］.化纖與紡織技術(shù)，2000(3):21－23.