氨基改性有机硅对涤/锦织物的改性研究

王涛

摘要

本文采用氨基聚醚改性有机硅抗静电剂对涤纶/锦纶混纺织物进行整理，以改善其抗静电性能。通过控制变量法研究了整理剂浓度对涤/锦织物抗静电性能的影响，并对其抗静电效果、手感、白度进行了测试分析。

关键词：涤/锦混纺织物；抗静电；氨基聚醚改性有机硅；白度

1 前言

穿着未经抗静电加工的涤纶/锦纶服装，不仅易吸灰沾污，还会沾污与其紧贴穿着的其他服装，涤/锦纤维制成的针织内衣贴身穿着时，甚至会使人体皮肤也迅速受到沾污并且产生刺痒感。静电现象严重时甚至引起火花，在一定条件下引起火灾，造成生命危险，涤/锦织物的抗静电整理迫在眉睫。

抗静电整理的方法主要有三种：表面活性剂处理；纤维共混、共聚或接枝改性；引入导电纤维。本研究主要使用表面活性剂整理法，其原理是：表面活性剂分子的疏水端吸附于纤维表面，亲水端指向空间，形成极性表面，吸附空气中的水分子，提高纤维的吸湿性，降低纤维表面的电阻率，加速电荷逸散，从而达到抗静电作用[1]。

氨基改性有机硅乳液中的氨基可与纤维表面的羟基、羧基相互作用，形成化学键或氢键，使有机硅能在纤维表面形成非常牢固的取向吸附，因此氨基改性有机硅乳液主要用作织物的整理剂[2]。除此之外，采用乳液聚合法合成的聚醚氨基改性有机硅乳液可使织物具有吸湿、抗静电、柔软的效果[3]。

2 试验

2.1 试验材料及设备

2.1.1 试验材料

12块30cm×50cm未经过整理的涤/锦超细旦针织原坯布、氨基聚醚改性亲水有机硅整理剂HD-8060（珠海华大浩宏化工）。

2.1.2 设备

立式轧车（上海一派印染技术有限公司）、WSD型白度仪（西安唯信检测设备有限公司）、电热恒温烘箱（济南电炉烘箱厂）、电热保温烘箱（重庆实验仪器厂）、M402织物摩擦式静电测定仪（青岛山纺仪器有限公司）、电子天平。

2.2 处理工艺

采用浸轧法（氨基聚醚改性有机硅乳液）整理布样，使用3种浓度溶液分别浸泡处理，立式轧车一浸一压，轧余率100%，自然晾干后于烘箱中100℃烘干1h，170℃焙烘2min[4]。

2.3 测试标准和依据

静电电位大小是反映静电带电程度、衡量静电危害的重要参数，电位用V或kV表示。另一指标半衰期：人为将一定电压的静电喷在布料上，待電压稳定后，撤除喷电电压，观察其电压衰减到一半时所用的时间。

3 测试结果与讨论

3.1 抗静电性能

静电测试试验要求在相对湿度30%～40%，温度（20±2）℃的大气中进行，将试样在50℃下预先烘干30min后，在试验用大气条件下调湿平衡5h，进行测试。测试结果如下。

氨基聚醚改性有机硅为非离子表面活性剂型的抗静电剂，由于它能吸附空气中一定量的水分从而为纤维中的微量电解质和空气中的二氧化碳等提供电离的场所，因此，纤维表面具有较高的导电能力，可加速静电荷的泄漏，抑制了静电的产生和积累，从而赋予织物优良的抗静电性能。

一般认为，静电压<500V、半衰期<3s的为抗静电性能良好。从表1和表2可以看出，3种浓度条件下，被整理的织物的静电压都有很明显的改善，相比较而言浓度为15g/L时效果最佳。另一方面，3种整理剂整理后的织物的半衰期也缩短了很多，其中浓度为15g/L时效果最佳。但由于整理剂较贵，且三者整理效果均很好，选用浓度为5g/L的抗静电整理剂最合适。

3.2 手感评测

手感评测法将织物的手感分为五级[5]，五级最差，一级最好。经过多组测试人员参与并培训，最后共同评出这些织物的手感。

整理液浓度为5g/L、10g/L、15g/L时评级分别为三级、二级、一级，由此可见，在一定范围内，所用整理剂浓度越高，手感越好。

比较上述结果并分析，氨基聚醚改性有机硅柔软剂是将氨基官能团引入聚硅氧烷骨架上，由于氨基的极性与纤维中的羟基、羧基等相互作用，产生非常牢固的取向性和吸附性，因此极大改善了硅氧烷在纤维上的定向排列，氨基的增加使其在织物表面的成膜性更好，手感更柔软，平滑性更好，从而赋予织物更好的柔软平滑手感。

3.3 白度

按GB/T 8425—1987测试，整理液浓度5g/L、10g/L、15g/L分别对应织物白度为78.74%、75.36%、70.23%。可知，随着试剂浓度升高，织物白度依次下降。由于氨基官能团特殊的活性，在时间、加热和紫外线的影响下氨基会被氧化，造成织物泛黄或稍带黄光。氨基硅油对织物白度的影响，包括造成白色织物泛黄和有色织物色变，白度一直是氨基硅油整理剂除手感外的重要考评指标。通常氨基硅油中氨值越低，白度越好；但相应地，氨值变小，则柔软性变差。为此需要选择适当氨值的硅油以达到理想手感。在低氨值的情况下，还可以通过改变氨基硅油的分子量，达到期望的柔软手感。

4 结论

（1）分别采用3种浓度的氨基聚醚改性亲水有机硅乳液整理涤/锦混纺织物，改善其静电压和半衰期。在规定条件下测试，其对涤/锦织物的抗静电性能改善效果均明显，且随着抗静电整理剂浓度升高，抗静电效果越好。

（2）氨基聚醚改性亲水有机硅抗静电整理剂浓度越高，涤/锦织物的手感越好，黄变也越明显。因此需要按照不同的产品需求来选择合适的浓度，以达到手感和白度的共同要求。

参考文献：

[1]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）：121-123.

[2]李如钢， 张敏. 氨基改性有机硅乳液的研究进展[J].有机硅材料， 2009，23（5）：342-345.

[3]俞丽珍. 聚醚、氨基改性有机硅乳液的研制[J]. 化工新型材料， 2005，33（11）：53-55.

[4]金咸穰. 染整工艺实验[M]. 中国纺织出版社. 2003.

[5]霍里斯.服装舒适性[M].西北纺织工学院纺材教研室译.陕西科学技术出版社，1991.

（作者单位：广州广检纺织服装服饰检测研究院有限公司）endprint