涂料染色棉針織物的抗靜電整理研究

潘恒　甘行　魯雪峰　曹根陽

摘 要：文章選用純棉針織物作為研究對象，通過陽離子改性劑后進(jìn)行涂料染色，通過不同濃度的抗靜電劑對染色后的棉針織物進(jìn)行處理后，對織物的力學(xué)性能、親水性能以及色牢度進(jìn)行了測試。結(jié)果表明：以3%濃度的陽離子改性劑對棉針織物進(jìn)行改性，當(dāng)抗靜電劑的濃度為40g/L時(shí)，棉針織物的親水性能好，芯吸高度能提高3倍。

關(guān)鍵詞：棉針織物；陽離子改性；涂料染色；抗靜電劑

涂料染色對纖維加工普適性，色譜齊全，拼色方便，色澤重現(xiàn)性好，工藝簡單，節(jié)能，節(jié)水，無污染物排放。涂料染色生產(chǎn)周期短，效率高，適應(yīng)性強(qiáng)和綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)。一般而言，涂料就是能涂覆在被涂物件表面并能形成牢固附著的連續(xù)薄膜的材料。在棉針織物的涂料染色過程中，涂料在織物表面成膜，使得棉纖維表面的親水基團(tuán)不能與空氣有效的接觸，導(dǎo)致涂料染色的棉針織物表面容易集聚電荷，產(chǎn)生靜電。

抗靜電劑能在織物表面形成一層導(dǎo)電膜，增強(qiáng)織物吸收空氣中水分子的能力，從而達(dá)到改善織物涂料染色后的親水性能，提高其抗靜電性能的目的。本試驗(yàn)采用陽離子永久型抗靜電劑WP對棉針織物進(jìn)行抗靜電整理，研究在對棉針織物進(jìn)行抗靜電整理的后對其性能的影響。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)材料及器材

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料。棉針織布（5×20cm2），武漢華友源針織廠；陽離子改性劑，工業(yè)級(jí)；涂料桃紅8118，上海油墨四聯(lián)化工有限公司；粘合劑UDT，常州美勝生物材料有限公司；消泡劑，湖斯科特科技有限公司；WP抗靜電劑，杭州臨安德昌靜電科技有限公司。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)器材。JY2002電子天平（上海衡平儀器儀表廠），DHG-9246A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司），P-A0型立式氣動(dòng)小軋車（江蘇靖江市華夏科技有限公司），Y571N型條干耐摩擦色牢度儀（南通宏大實(shí)驗(yàn)儀器有限公司），YG（B）026-250型電子織物強(qiáng)力機(jī)（成都浩馳儀器有限公司），YG（B）871型毛細(xì)管效應(yīng)測試儀（溫州大榮紡織標(biāo)準(zhǔn)儀器廠）。

1.2 工藝流程

棉針織物→陽離子改性→烘干→涂料染色（二浸二軋）→烘干→抗靜電劑整理→烘干→焙烘

陽離子改性劑濃度：3%；涂料桃紅（o.m.f），30g/L；粘合劑UDT，90g/L；抗靜電劑濃度：10～50g/L。烘干溫度：80℃；焙烘溫度：130℃，3min。

1.3 測試

1.3.1 親水性能測試。親水性能分為兩組測試。其一為“滴水試驗(yàn)”：從一定的高度滴一滴水于織物表面，測試水滴鏡面反射消失所需的時(shí)間，即潤濕時(shí)間，由潤濕時(shí)間長短評(píng)價(jià)織物親水性；其二為“芯吸高”試驗(yàn)：將織物的一端固定，另一端固定在毛細(xì)管效應(yīng)測試器上，使小樣與水面平行接觸，等待30min后，觀察水面上升的高度。

1.3.2 織物力學(xué)性能測試。采用電子織物頂破強(qiáng)力機(jī)對棉針織物進(jìn)行頂破強(qiáng)力測試。

1.3.3 棉針織物的色牢度測試。利用Y571N型條干耐摩擦色牢度儀對染色棉針織物進(jìn)行干濕磨，評(píng)價(jià)其掉色色牢度和沾色色牢度。

2 結(jié)果與分析

2.1 抗靜電劑整理后的棉針織物親水性

通過圖1可以看出，未加抗靜電劑時(shí)的涂料染色棉針織物的親水性不理想，當(dāng)水滴滴在織物表面時(shí)，織物的潤濕時(shí)間為17s，隨著抗靜電劑濃度的增加，棉針織物的潤濕時(shí)間開始迅速下降，當(dāng)抗靜電劑濃度超過40g/L時(shí)，織物的潤濕時(shí)間變化不大，趨于平穩(wěn)。通過圖2也可以看出，隨著加入的抗靜電劑濃度的增加，織物的毛細(xì)效應(yīng)越來越明顯，芯吸高度逐漸增加，當(dāng)抗靜電劑濃度超過40g/L之后，芯吸高度增加幅度趨于平穩(wěn)。未加抗靜電劑的織物由于表面有涂料染色形成的覆膜，使得棉纖維表面的羥基等親水基團(tuán)不能很好的與水分子接觸，加入的抗靜電劑為陽離子型抗靜電劑，而大多數(shù)纖維素纖維表面呈現(xiàn)陰離子性，所以陽離子抗靜電劑與棉纖維具有較好的親和力，可以與棉纖維形成網(wǎng)狀交聯(lián)結(jié)構(gòu)，在織物表面形成一層陽離子導(dǎo)電膜，發(fā)生正負(fù)電荷中和并加速電荷的導(dǎo)泄。

2.2 棉針織物的頂破強(qiáng)力測試

由圖3可以看出，隨著抗靜電劑濃度的增加，棉針織物的強(qiáng)力呈逐漸增加的趨勢，當(dāng)抗靜電劑濃度打到40g/L時(shí)，織物的強(qiáng)力不再增加，趨于平穩(wěn)。由于棉纖維表面所帶的活性基團(tuán)大多帶負(fù)電荷，而選用的抗靜電劑為陽離子永久型抗靜電劑WP，能在織物表面形成陽離子網(wǎng)，與纖維表面的陰離子相互吸引，從而能提高織物的力學(xué)性能。

2.3 色牢度測試

通過不同濃度的陽離子永久型抗靜電劑WP對棉針織物進(jìn)行處理后，對其進(jìn)行干濕摩牢度測試，測試結(jié)果如表1。

從表中數(shù)據(jù)不難看出，加入抗靜電劑對棉針織物的色牢度影響不是特別大，在小范圍內(nèi)有所提高，說明加入的抗靜電劑對織物的色牢度還是有一定提高效果，能使得干濕摩牢度均能提高一個(gè)等級(jí)。這也與抗靜電劑屬于陽離子型有關(guān)，由于涂料色漿中的顏料結(jié)構(gòu)主要為偶氮、蒽醌結(jié)構(gòu)，其帶有的極性基團(tuán)大多呈陰離子性，能加強(qiáng)與抗靜電劑之間的粘附力。

3 結(jié)束語

對涂料染色棉針織物進(jìn)行抗靜電整理的優(yōu)化工藝為：3%的陽離子改性劑對棉針織物進(jìn)行預(yù)處理，涂料染色采用二浸二軋，烘干后焙烘3min，溫度為130℃，抗靜電劑濃度為40g/L，棉針織物的親水性能提高，力學(xué)性能增強(qiáng)，織物的頂破強(qiáng)力提高20%左右。

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