氨基改性有機(jī)硅對(duì)滌/錦織物的改性研究

王濤

摘要

本文采用氨基聚醚改性有機(jī)硅抗靜電劑對(duì)滌綸/錦綸混紡織物進(jìn)行整理，以改善其抗靜電性能。通過控制變量法研究了整理劑濃度對(duì)滌/錦織物抗靜電性能的影響，并對(duì)其抗靜電效果、手感、白度進(jìn)行了測試分析。

關(guān)鍵詞：滌/錦混紡織物；抗靜電；氨基聚醚改性有機(jī)硅；白度

1 前言

穿著未經(jīng)抗靜電加工的滌綸/錦綸服裝，不僅易吸灰沾污，還會(huì)沾污與其緊貼穿著的其他服裝，滌/錦纖維制成的針織內(nèi)衣貼身穿著時(shí)，甚至?xí)谷梭w皮膚也迅速受到沾污并且產(chǎn)生刺癢感。靜電現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)甚至引起火花，在一定條件下引起火災(zāi)，造成生命危險(xiǎn)，滌/錦織物的抗靜電整理迫在眉睫。

抗靜電整理的方法主要有三種：表面活性劑處理；纖維共混、共聚或接枝改性；引入導(dǎo)電纖維。本研究主要使用表面活性劑整理法，其原理是：表面活性劑分子的疏水端吸附于纖維表面，親水端指向空間，形成極性表面，吸附空氣中的水分子，提高纖維的吸濕性，降低纖維表面的電阻率，加速電荷逸散，從而達(dá)到抗靜電作用[1]。

氨基改性有機(jī)硅乳液中的氨基可與纖維表面的羥基、羧基相互作用，形成化學(xué)鍵或氫鍵，使有機(jī)硅能在纖維表面形成非常牢固的取向吸附，因此氨基改性有機(jī)硅乳液主要用作織物的整理劑[2]。除此之外，采用乳液聚合法合成的聚醚氨基改性有機(jī)硅乳液可使織物具有吸濕、抗靜電、柔軟的效果[3]。

2 試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)材料及設(shè)備

2.1.1 試驗(yàn)材料

12塊30cm×50cm未經(jīng)過整理的滌/錦超細(xì)旦針織原坯布、氨基聚醚改性親水有機(jī)硅整理劑HD-8060（珠海華大浩宏化工）。

2.1.2 設(shè)備

立式軋車（上海一派印染技術(shù)有限公司）、WSD型白度儀（西安唯信檢測設(shè)備有限公司）、電熱恒溫烘箱（濟(jì)南電爐烘箱廠）、電熱保溫烘箱（重慶實(shí)驗(yàn)儀器廠）、M402織物摩擦式靜電測定儀（青島山紡儀器有限公司）、電子天平。

2.2 處理工藝

采用浸軋法（氨基聚醚改性有機(jī)硅乳液）整理布樣，使用3種濃度溶液分別浸泡處理，立式軋車一浸一壓，軋余率100%，自然晾干后于烘箱中100℃烘干1h，170℃焙烘2min[4]。

2.3 測試標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)

靜電電位大小是反映靜電帶電程度、衡量靜電危害的重要參數(shù)，電位用V或kV表示。另一指標(biāo)半衰期：人為將一定電壓的靜電噴在布料上，待電壓穩(wěn)定后，撤除噴電電壓，觀察其電壓衰減到一半時(shí)所用的時(shí)間。

3 測試結(jié)果與討論

3.1 抗靜電性能

靜電測試試驗(yàn)要求在相對(duì)濕度30%～40%，溫度（20±2）℃的大氣中進(jìn)行，將試樣在50℃下預(yù)先烘干30min后，在試驗(yàn)用大氣條件下調(diào)濕平衡5h，進(jìn)行測試。測試結(jié)果如下。

氨基聚醚改性有機(jī)硅為非離子表面活性劑型的抗靜電劑，由于它能吸附空氣中一定量的水分從而為纖維中的微量電解質(zhì)和空氣中的二氧化碳等提供電離的場所，因此，纖維表面具有較高的導(dǎo)電能力，可加速靜電荷的泄漏，抑制了靜電的產(chǎn)生和積累，從而賦予織物優(yōu)良的抗靜電性能。

一般認(rèn)為，靜電壓<500V、半衰期<3s的為抗靜電性能良好。從表1和表2可以看出，3種濃度條件下，被整理的織物的靜電壓都有很明顯的改善，相比較而言濃度為15g/L時(shí)效果最佳。另一方面，3種整理劑整理后的織物的半衰期也縮短了很多，其中濃度為15g/L時(shí)效果最佳。但由于整理劑較貴，且三者整理效果均很好，選用濃度為5g/L的抗靜電整理劑最合適。

3.2 手感評(píng)測

手感評(píng)測法將織物的手感分為五級(jí)[5]，五級(jí)最差，一級(jí)最好。經(jīng)過多組測試人員參與并培訓(xùn)，最后共同評(píng)出這些織物的手感。

整理液濃度為5g/L、10g/L、15g/L時(shí)評(píng)級(jí)分別為三級(jí)、二級(jí)、一級(jí)，由此可見，在一定范圍內(nèi)，所用整理劑濃度越高，手感越好。

比較上述結(jié)果并分析，氨基聚醚改性有機(jī)硅柔軟劑是將氨基官能團(tuán)引入聚硅氧烷骨架上，由于氨基的極性與纖維中的羥基、羧基等相互作用，產(chǎn)生非常牢固的取向性和吸附性，因此極大改善了硅氧烷在纖維上的定向排列，氨基的增加使其在織物表面的成膜性更好，手感更柔軟，平滑性更好，從而賦予織物更好的柔軟平滑手感。

3.3 白度

按GB/T 8425—1987測試，整理液濃度5g/L、10g/L、15g/L分別對(duì)應(yīng)織物白度為78.74%、75.36%、70.23%。可知，隨著試劑濃度升高，織物白度依次下降。由于氨基官能團(tuán)特殊的活性，在時(shí)間、加熱和紫外線的影響下氨基會(huì)被氧化，造成織物泛黃或稍帶黃光。氨基硅油對(duì)織物白度的影響，包括造成白色織物泛黃和有色織物色變，白度一直是氨基硅油整理劑除手感外的重要考評(píng)指標(biāo)。通常氨基硅油中氨值越低，白度越好；但相應(yīng)地，氨值變小，則柔軟性變差。為此需要選擇適當(dāng)氨值的硅油以達(dá)到理想手感。在低氨值的情況下，還可以通過改變氨基硅油的分子量，達(dá)到期望的柔軟手感。

4 結(jié)論

（1）分別采用3種濃度的氨基聚醚改性親水有機(jī)硅乳液整理滌/錦混紡織物，改善其靜電壓和半衰期。在規(guī)定條件下測試，其對(duì)滌/錦織物的抗靜電性能改善效果均明顯，且隨著抗靜電整理劑濃度升高，抗靜電效果越好。

（2）氨基聚醚改性親水有機(jī)硅抗靜電整理劑濃度越高，滌/錦織物的手感越好，黃變也越明顯。因此需要按照不同的產(chǎn)品需求來選擇合適的濃度，以達(dá)到手感和白度的共同要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]張治國， 尹紅， 陳志榮. 纖維后整理用抗靜電劑研究進(jìn)展[J]. 紡織學(xué)報(bào)， 2004，25（3）：121-123.

[2]李如鋼， 張敏. 氨基改性有機(jī)硅乳液的研究進(jìn)展[J].有機(jī)硅材料， 2009，23（5）：342-345.

[3]俞麗珍. 聚醚、氨基改性有機(jī)硅乳液的研制[J]. 化工新型材料， 2005，33（11）：53-55.

[4]金咸穰. 染整工藝實(shí)驗(yàn)[M]. 中國紡織出版社. 2003.

[5]霍里斯.服裝舒適性[M].西北紡織工學(xué)院紡材教研室譯.陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1991.

（作者單位：廣州廣檢紡織服裝服飾檢測研究院有限公司）endprint