大豆/PTT混纺织物的抗静电整理研究

张振雄，计红梅，邱琳斐，许 磊，姚 平

(1.江苏新民纺织科技股份有限公司，江苏苏州215006;2.苏州经贸职业技术学院，江苏苏州215009)

随着人们生活水平的提高，人们对纺织产品功能的需求已由单一的保暖型向舒适、健康、安全、美观等多功能型转变。纺织品的功能整理由于满足了纺织品某些特殊使用的要求，赋予纺织品优良的使用、安全、外观等性能，因而目的性强、效果好、产品的附加值也高，如特种行业的阻燃、抗静电、高低温防护、拒水拒油、防紫外线等。如此一来，许多助剂就要被应用［1，2］，而这些助剂的性能以及对各种织物的处理工艺就需要被开发。本文主要探讨了TA-225抗静电整理剂对大豆/PTT混纺织物的抗静电效果。

1 抗静电剂的作用机理

根据抗静电剂的添加方式不同，高分子材料抗静电剂的使用可分为外部涂敷法和内部混炼法两种。外部涂敷法即在高分子材料表面涂上一层抗静电剂，从而使其起到表面抗静电作用。内部混炼法则是将抗静电剂与树脂经机械混合后再加工成型，抗静电剂分子由高分子材料内部向表面迁移，并在表面形成均匀的抗静电层若表面的抗静电剂因水洗或擦落后，内部抗静电分子还可以移向表面，从而恢复其抗静电性能，因此又称为永久性抗静电剂，目前这种技术已被广泛使用［3，4］。

无论是外部涂敷法还是内部混炼法，高分子材料用抗静电剂的作用机理主要表现在两个方面:其一是在材料表面形成导电层，从而降低表面电导率，使已产生的静电荷迅速泄露。其二是赋予材料表面有一定的润滑性，降低摩擦系数，从而抑制和减少静电荷的产生［5，6］。

2 实验材料

大豆60%/PTT40%混纺织物(纱支21);

3 实验试剂及器皿

抗静电剂TA-225、冰醋酸、渗透剂JFC、烧杯、玻璃棒、剪刀、直尺等;

4 实验仪器及测试标准

pH400型台式pH计、101A-Ⅲ电热鼓风烘箱、HB-BW/BL卧式气压电动小轧车、YG3421型织物感应式静电测定仪(采用定压法和GB12014标准、设定输出电压为10000V、高压维持30S、电机与旋转时间为5S、布样规格45×45mm)、LLY-02织物折皱回复性测试仪(采用水平回复法测定)、YM065系电子多功能强力仪(按GB/T3923.1-1997测试断裂强力)、YG461E数字式织物透气量仪(采用GB/T5453标准)、LFY-206织物动态悬垂风格仪(FZ/T 01045-1996《织物悬垂性试验方法》)、LFY-45织物毛细管效应仪(符合FZ/T01071标准);

5 整理工艺流程

织物→浸轧抗静电整理液(室温，二浸二轧，调节pH值5～7，浴比1:30)→预烘(120℃，3min)→焙烘(130℃ ～170℃，30S～70S)→水洗→烘干;

6 TA-225整理剂对大豆/PTT混纺织物抗静电整理工艺探讨

抗静电剂大多数是结构与被整理的纤维相似的高分子化合物，主要是在纤维上形成含有离子性或吸湿性的基团的网状交联聚合物［7］，因而往往采用轧、烘、焙的工艺。通过YG3421型织物感应式静电测试仪测试经过整理的布样的抗静电半衰期，与原布样的抗静电半衰期进行对比讨论，找出织物抗静电处理的最佳工艺。按照最佳工艺处理织物，并测试其静电半衰期。静电半衰期越小，说明抗静电效果越好。

6.1 抗静电剂用量对织物的抗静电性能的影响

整理剂的用量不同即浸轧整理液浓度不同时，织物所具有的抗静电效果也会不同。称取不同用量的抗静电剂TA-225分别置于五个烧杯中，整理的工艺参数设置为pH值为6，控制焙烘温度为150℃，焙烘时间为60 S，按照5中整理工艺流程经轧烘焙后，将整理后的布样剪成45×45mm布样进行测试静电半衰期，并与原样测试进行对比，找出最佳整理剂用量。

整理剂用量改变对织物抗静电效果的影响见表1:

表1 整理剂用量不同对抗静电效果的影响

由表1可知，随着整理剂用量的增加，静电半衰期不断减大，因为静电半衰期越小，抗静电效果越好，当整理剂用量为30g/L时，静电半衰期最小，所以最佳用量为30g/L。经对比未经处理的布样发现，用抗静电整理剂处理过的织物静电半衰期远大于未经处理的布样的静电半衰期，可见抗静电效果明显增强。

6.2 整理液pH值对织物抗静电性能的影响

固定整理剂用量为30g/L，改变五个烧杯中整理液pH值，整理的工艺参数设置为pH值为5.5～7.5，控制焙烘温度为150℃，焙烘时间为60 S，按照5中整理工艺流程经轧烘焙后，将整理后的布样剪成45×45mm布样进行测试静电半衰期，并与原样测试进行对比，找出最佳整理液pH值。

表2 整理液pH值对抗静电效果的影响

由表2可知，随着pH值增大到一定用量，静电半衰期逐渐减小后逐渐增大。当pH值为7时静电半衰期最小。所以当pH值为7时抗静电效果最好。

6.3 焙烘温度对织物抗静电性能的影响

固定整理剂用量为30g/L，整理液pH值为7，整理的工艺参数设置为焙烘温度130℃ ～170℃，焙烘时间为60 S，按照5中整理工艺流程经轧烘焙后，将整理后的布样剪成45×45mm布样进行测试静电半衰期，并与原样测试进行对比，找出最佳焙烘温度。

表3 焙烘温度对抗静电效果的影响

由表3可知，随着焙烘温度增大，静电半衰期逐渐减小后增大。当焙烘温度为150℃时，静电半衰期最小，抗静电效果最好。

6.4 焙烘时间对织物抗静电性能的影响

固定整理剂用量为30g/L，整理液pH值为7，整理的工艺参数设置为焙烘温度150℃，焙烘时间为30S～70S，按照5中整理工艺流程经轧烘焙后，将整理后的布样剪成45×45mm布样进行测试静电半衰期，并与原样测试进行对比，找出最佳焙烘时间。

表4 焙烘时间对抗静电效果的影响

由表4可知，随着焙烘时间的增加，静电半衰期随之减小后增大，当温度为60S时，静电半衰期最小，说明此时抗静电效果最好。

6.5 TA-225整理剂对大豆/PTT混纺织物抗静电整理优化工艺

经上述实验得出TA-225整理剂对大豆/PTT混纺织物抗静电整理优化工艺如下:

表5 优化工艺处理前后织物抗静电效果比较

由表5可知，最佳工艺处理的布样与未经处理的原布样发现，前者的静电半衰期小于后者，所以经处理过的布样抗静电性能增强。

7 优化整理工艺前后织物性能的变化

7.1 悬垂性测试

表6 优化整理工艺前后织物悬垂性比较

实验结果探讨:TA-225整理剂对织物的悬垂性没有多大的改变，对织物的悬垂性几乎没有影响。

7.2 织物透气性和强力测试

使用YG 461E数字式透气量仪测试织物的透气性。首先选好喷嘴口径，经反复比对应选喷嘴口径为4.0，设置试样压差为100Pa/min，测试时应选用同块织物的四个不同部位进行测量取平均值，比较整理前后两种布样的透气性，得出抗静电剂的使用对织物透气性的影响。

表7 优化整理前后织物透气性和强力比较

由表7可知，TA-225整理剂对织物的透气性有一定的影响，织物的透气性有所下降，但影响程度较小，这可能是由于整理后织物表面形成含有离子性或吸湿性基团的网状交联聚合物薄膜，从而导致透气性有所降低［8］，但强力影响不大。

7.3 织物毛细管效应测试

通过比较经抗静电剂处理与未经处理的原布样毛效，分析抗静电剂对织物毛效的影响。测试时，将重铬酸钾溶液注入毛效仪的盛液槽中，用铅笔在布条一端挂重物略上方划一横线，并将布条悬挂于液槽上，使划线与重铬酸钾溶液面平齐，开始计时，并分别在5min和30min时测量溶液上升高度(cm)。结果如表8所示:

表8 抗静电整理对织物毛效的影响

由表8可得，织物经抗静电处理后毛效略大于未处理的布样，这可能是由于抗静电整理后织物表面引入了吸湿性基团在一定程度上提高了织物的毛效。

8 结论

1)TA-225抗静电整理剂对大豆/PTT混纺织物优化整理工艺参数为整理剂用量30 g/L，pH值7，焙烘温度为150℃，焙烘时间为60 S，织物的抗静电效果最佳。

2)优化工艺处理后，测试整理前后织物的悬垂性、透气性、强力和毛效，对比后发现，织物经抗静电处理后，悬垂性和强力几乎没有变化，透气性有所降低，但吸湿性略有增加。

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［6］倪玉婷.纺织品的抗静电技术［J］.天津纺织科技，2007(2):18－19.

［7］张治国，尹红，陈志荣.纤维后整理用抗静电剂研究进展［J］.纺织学报，2004，25(3):121 －122.

［8］刘涛.织物的抗静电技术［J］.化纤与纺织技术，2000(3):21－23.