殼聚糖改性羊毛纖維抗靜電性能研究

侯江波

（遼東學院輕化工程系，遼寧 丹東 118000）

1 前言

織物抗靜電整理是降低織物表面的靜電以達到提高織物穩定性目的的整理方法[5]。羊毛纖維主要成分是蛋白質，分子鏈上含有大量的氨基，氨基中的N會發生親電反應，引起電荷聚集。殼聚糖則是一種天然堿性多糖，含有大量羥基，兩相結合，羥基中的氧電負性減弱，對氫離子束縛能力減小，氨基中孤對電子與氫離子結合，電荷不易聚集，從而達到抗靜電整理的目的。

2 實驗部分

2.1 實驗材料、藥品及儀器

2.1.1 實驗材料

白色羊毛織物

2.1.2 實驗藥品

表1 實驗所用藥品

2.1.3 儀器設備

表2 實驗所用儀器設備

2.2 實驗操作

2.2.1 整理方法

將殼聚糖溶于2%的醋酸溶液并調配出不同濃度的殼聚糖溶液，以不同的溫度、pH值、時間來進行單因素條件的研究，浴比為1:40，實驗后自然降溫并晾干。之后再進行半衰期的測定，分析影響抗靜電性能的各個因素，并針對各個因素選取最佳工藝條件，制定出最優工藝。

相關整理的工藝流程：配置殼聚糖整理液→將織物浸漬整理液→取出織物自然降溫并晾干→測定半衰期

2.3 實驗測試

2.3.1 半衰期的測定

根據標準GB/T 3819，采用YG（B）342E型織物感應式經典測試儀進行測定。本實驗采用的是定壓法試驗，環境濕度26%，施加高壓為100000（V）。試樣放入完畢后等待儀器運行，測試結束后獲得每組試樣的衰減周期及其他相關數據。

2.3.2 斷裂強力的測定

根據標準GB/T 3923.1-1997紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定（條樣法），采用大榮026H電子織物強力機進行斷裂強力測定。將裁好的試樣準備好，然后按照規定操作放入儀器，等待儀器運行結束，獲得斷裂強力及其他相關數據。

2.3.3 織物含水率的測定

測量烘干前后整理織物與原布重量，然后計算織物含水率。

3 殼聚糖改性羊毛織物抗靜電整理的實驗結果與討論

3.1 殼聚糖溶液整理對改性后羊毛織物抗靜電性能的影響

3.1.1 殼聚糖濃度對改性后羊毛織物抗靜電性能的影響

測定未經過殼聚糖溶液改性的羊毛織物的衰減周期。用不同濃度的殼聚糖溶液對羊毛織物進行整理，然后對改性后的織物進行衰減周期的測定，將其與未改性的羊毛織物的衰減周期進行對比，結果如圖1所示。

圖1 不同殼聚糖濃度對應衰減周期與未改性前衰減周期的對比

由圖1可以看出，殼聚糖濃度11g/L為最優工藝因素。

3.1.2 pH值對改性后羊毛織物抗靜電性能的影響

變化整理液pH值，對經不同pH值溶液整理的羊毛織物進行衰減周期的測定，將其與未改性的羊毛織物的衰減周期進行對比。結果如圖2所示。

圖2 不同pH值對應衰減周期與未改性前衰減周期的對比

由圖2可以看出，pH值2.6為最優工藝因素。

3.1.3 整理溫度對改性后羊毛織物抗靜電性能的影響

將羊毛織物放入相同濃度的殼聚糖整理液中，用不同溫度對其整理，然后對整理后織物進行衰減周期的測定，并與未改性前的衰減周期進行對比，結果如圖3所示。

圖3 不同整理溫度對應衰減周期與未改性前衰減周期的對比

由圖3可以看出，溫度50℃時為最佳工藝因素。

3.1.4 不同整理時間對改性后羊毛織物抗靜電性能的影響

將羊毛織物放入相同濃度的殼聚糖整理液中，改變處理時間對其整理，然后對織物進行衰減周期的測定，并與未改性前衰減周期進行對比，結果如圖4所示。

圖4 不同整理時間對應衰減周期與未改性前衰減周期的對比

由圖4可以看出，時間80min為最佳工藝條件。

3.1.5 殼聚糖改性羊毛織物優化工藝

綜合分析上述各個單因素實驗的數據，得出殼聚糖改性羊毛織物抗靜電性能的最佳工藝條件為：殼聚糖濃度10g/L，pH值為2.6，整理時間80min，整理溫度50℃，經過此工藝條件處理的羊毛織物的衰減周期較未經過改性的羊毛織物的衰減周期大大減小。

3.1.6 經優化工藝改性后羊毛織物與未改性羊毛織物的強力對比

根據標準GB/T 3923.1-1997紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強力和斷裂伸長率的測定（條樣法），將經殼聚糖改性后的羊毛織物與未改性前進行拉伸斷裂強力測試，并將結果進行對比，結果如表3所示。

表3 改性羊毛織物與未改性前拉伸斷裂強力對比

由表3可以看出，經殼聚糖溶液改性后的羊毛織物斷裂強力、斷裂強度、斷裂伸長及斷裂伸長率均大于未改性前的羊毛織物。

3.1.7 經優化工藝改性后羊毛織物與未改性羊毛織物含水率對比

將不同因素中選定的最佳工藝條件進行組合得出最佳工藝配方，并以此對織物進行整理然后進行含水率的測定，測定結果如表4所示。

表4 改性羊毛織物與未改性前含水率對比

由表4可以看出，經殼聚糖溶液改性后的羊毛織物含水率相比于未改性前的羊毛織物有上升，即羊毛纖維的親水性增加，從而達到抗靜電整理的目的。

4 結論

（1）羊毛織物經殼聚糖改性后，抗靜電性能大大提高。改性后的羊毛織物衰減周期與原羊毛織物相比，衰減周期降低了接近一半。

（2）殼聚糖改性羊毛織物的最佳工藝條件為：殼聚糖濃度10g/L,pH值為2.6,整理時間80min，整理溫度50℃。

（3）羊毛織物經殼聚糖改性后，斷裂強力有所增加，織物含水率略有增加。

（4）經過殼聚糖處理后的織物手感都會變硬，但是只要濃度控制得當，織物手感就不會受到很大影響。