摘要:根據不同紡織品性能和生產加工要求,以自制的納米鋁溶膠添加到對純棉織物的柔軟整理和防皺整理、對滌綸織物的阻燃整理的整理工作液中,形成具有抗靜電效果的多功能整理,并對多功能整理中采用納米鋁溶膠抗靜電整理的效果進行了分析。結果表明,納米鋁溶膠在紡織品多功能整理中發揮了顯著的抗靜電效果,在純棉織物的柔軟整理中添加納米鋁溶膠,使柔軟整理的棉織物峰值電壓從無納米鋁溶膠時的2184 V下降到添加納米鋁溶膠后的798 V,半衰期從1.1 s下降到O.73 8;在棉織物防皺整理時添加納米鋁溶膠,其峰值電壓從1898 V下降到1154 V,半衰期由4.36s下降到1.51 s;對滌綸織物添加納米鋁溶膠阻燃整理時,峰值電壓從無納米鋁溶膠時的2175 V大幅下降到3 V,靜電半衰期由90 s下降到0.12 s,對含納米鋁溶膠抗靜電阻燃整理的滌綸織物進行掃描電鏡分析,發現滌綸纖維表面附著的阻燃劑膜中存在相當多的納米級鋁凝膠顆粒。
1 前言2 實驗
紡織材料是不良導電體,在紡織品使用過程中,纖維材料相互間或與其它物體的接觸摩擦會產生靜電。對不同的紡織材料來說,由于材料本身及其表面的親疏水性不同,其產生靜電的難易和大小不同。對本身具有良好親水性的棉纖維紡織品進行柔軟整理、抗皺整理時,因為柔軟劑附著于棉纖維表面、高分子樹脂沉積在棉纖維上,導致棉織物變得易產生靜電;對于滌綸等疏水性纖維材料及其紡織品,需要進行抗靜電整理,以提高纖維表面的導電性,使靜電快速逸散[1】,降低摩擦產生的靜電壓,但如果同時對滌綸紡織品進行阻燃整理,一般的抗靜電整理就難以發揮出理想的效果【2l。目前廣泛使用的抗靜電劑大多數是以季銨鹽類、丙烯酸酯類、咪唑啉等有機物質為主要要成分配制的整理劑,當有機抗靜電整理劑與柔軟劑、樹脂整理劑和阻燃整理劑同浴整理,往往會降低其功能整理的效果或不能充分發揮抗靜電的作用。溶膠.凝膠法是一種廣泛應用的納米材料制備方法,已被應用到紡織品的染整加工技術中【3】。本研究采用溶膠.凝膠技術開發納米抗靜電整理劑,為開發具有抗靜電效果的 多功能整理技術,開創了一條新的途徑。
2 實驗
2.1 實驗材料與藥品
實驗材料:平紋純棉織物,平紋滌綸織物
實驗藥品:金屬鹽類、鹽酸、硝酸、醋酸、去離
子水;氨基硅油柔軟劑,2D樹脂,環狀磷酸酯阻燃整理劑。
2.2實驗儀器
PCS激光粒度儀(英國馬爾文儀器有限公司)、YG(L)342D型織物靜電測試儀(山東紡織科研院)、DF.101S智能集熱式恒溫磁力攪拌器、RJ一350III軋車、烘燥機(Rapid)、電子天平(OHAUS)等。
2.3納米溶膠的制備
根據文獻報導[4,s1及大量的實驗選取制備條件:異丙醇鋁:異丙醇(助溶劑)=1:2(摩爾比);異丙醇鋁:去離子水--l:100(摩爾比);異丙醇鋁:鹽酸(膠溶劑)=1:0.2(摩爾比)。
在裝有攪拌、回流和加料功能的實驗裝置里,將去離子水加熱到85℃,恒溫后邊攪拌邊分次緩慢加入已用助溶劑溶解的異丙醇鋁,待全部加完后回流攪拌1.5 h,形成白色沉淀。再升溫至95℃,在攪拌條件下敞口蒸發至產生異丙醇完全揮發后,加入一定量膠溶劑,使沉淀物重新分散,陳化4 h,即可得透明溶膠。
2.4抗靜電及功能整理實驗
調節納米溶膠的pH值,加入到柔軟整理劑、樹脂整理劑和阻燃整理劑中,并加入適當的添加劑制成穩定的納米抗靜電多功能整理劑。由于棉織物和滌綸織物在性能上有較大的差異,對后整理有不同的要求,本研究分別對純棉織物進行柔軟整理和防皺整理、滌綸織物進行阻燃整理,并對經添加納米抗靜電整理劑加工前后的織物進行分析。將織物分別浸入不含或含一定濃度的納米抗靜電多功能整理劑,經二浸二軋,軋余率為80%,100℃預烘5 min,l 10-170℃焙烘1-3 min。
2.5納米溶膠粒度的檢測
納米溶膠的粒度采用英國馬爾文儀器有限公司PCS激光粒度儀進行測試。
2.6抗靜電效果的檢測
將整理后的棉織物、滌綸織物在20℃、RIl33%條件下平衡24 h,然后在YG(L)342D型織物靜電測試儀按標準測試峰值電壓、靜電半衰期。
3結果與討論
3.1納米溶膠的粒度
采用一定濃度的鹽酸、硝酸、醋酸做解膠劑,制備的溶膠粒度經激光粒度儀測量,結果如表1所示。
由表1可見,采用不同的解膠劑所制得溶膠的粒度不同,以鹽酸作解膠劑所制得溶膠的粒度最小。在后面的具有抗靜電效果的多功能整理中,采用鹽酸作解膠劑所制得的溶膠。
3.2納米溶膠在柔軟整理中的抗靜電作用
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