【集萃網(wǎng)觀察】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和高分子材料的廣泛應(yīng)用,服裝面料日新月異,人們對(duì)服裝穿著的要求也越來(lái)越高.但是,采用高分子合成纖維面料制做的服裝容易產(chǎn)生靜電,在穿、脫衣服及行走時(shí)產(chǎn)生的靜電及電暈放電的靜電電壓,有時(shí)可達(dá)到6000Ｖ,在具有易燃?xì)怏w、火藥、石油液化氣等“危險(xiǎn)場(chǎng)所”,人體的靜電放電會(huì)導(dǎo)致燃燒爆炸,釀成重大災(zāi)害.國(guó)內(nèi)外無(wú)數(shù)事例已經(jīng)證明,服裝面料的靜電是靜電燃爆的主要危害之一.另外,服裝產(chǎn)生的靜電高電壓、強(qiáng)電場(chǎng)還會(huì)造成人體生物電壓的重新分布,干擾人體的正常活動(dòng)機(jī)能,甚至引起疾病.在纖維紡織過(guò)程中產(chǎn)生的靜電,有時(shí)會(huì)引起纖維纏繞皮輥,紗線粗細(xì)不均、起毛、起球等現(xiàn)象,影響產(chǎn)品質(zhì)量.因此,服裝面料和纖維的抗靜電性能及抗靜電效果的持久性和耐洗性越來(lái)越受到人們的重視.我們經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)研究,研制出了一種適合于含滌纖維和含滌織物的耐洗性抗靜電劑—ＦＯ 2型抗靜電劑.本文對(duì)該技術(shù)的機(jī)理、合成工藝、關(guān)鍵技術(shù)及耐洗性抗靜電效果作簡(jiǎn)要介紹.
1 機(jī)理分析及合成工藝
1.1 抗靜電性和耐洗性機(jī)理分析
含滌纖維和含滌織物屬絕緣材料,其靜電泄漏有兩條途徑:一是絕緣體內(nèi),另一是絕緣體表面.耐洗性抗靜電劑的分子結(jié)構(gòu)由耐洗部分和親水抗靜電部分組成,或者是由親油部分和親水部分組成.用于含滌面料處理時(shí),親水部分來(lái)源于聚醚鏈段,耐洗部分來(lái)源于聚脂鏈段及整個(gè)聚合物的成膜.聚脂鏈段與滌綸分子結(jié)構(gòu)相同,熱處理后形成共晶,結(jié)成長(zhǎng)鏈,從而使耐洗性大大提高.分子鏈段愈大,耐洗性愈好[1,2].
1.2 合成工藝
首先將聚脂、聚醚等原料按一定配方配制好,然后在反應(yīng)釜內(nèi)高溫?cái)嚢?再加入適量催化劑進(jìn)行脂交換,經(jīng)高溫條件下長(zhǎng)時(shí)間抽真空聚合即成抗靜電劑.加入抗靜電劑、柔軟劑、有機(jī)溶劑混合成抗靜電工作液,注入水槽加水對(duì)含滌織物二浸二軋烘干、高溫固化.
2 影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素
2.1 溫度和真空度對(duì)反應(yīng)過(guò)程的影響
耐洗性抗靜電劑的脂交換和縮聚反應(yīng)中,反應(yīng)好壞決定于對(duì)反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間和真空度的控制.溫度低,反應(yīng)速度慢,平衡常數(shù)小,生成的高聚物分子量小,不耐洗;溫度高,有利于大分子高聚物的生成,但溫度過(guò)高或反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)使聚醚的熱氧化及熱降解加劇,影響耐洗性和光澤,同時(shí)一些物料會(huì)餾出,改變物料比,使反應(yīng)不完全[3].解決這一難題的關(guān)鍵是提高真空度,促進(jìn)小分子量的揮發(fā),確�？s聚反應(yīng)向正方向移動(dòng),防止聚醚的熱氧化及熱降解加劇.
2.2 物料比對(duì)抗靜電性能的影響
一般認(rèn)為,聚醚類含量越高,成品的親水抗靜電性能越好,耐洗性越差;聚脂類含量越高,成品的耐洗性越好,親水抗靜電性越差.當(dāng)聚脂部分過(guò)多時(shí),會(huì)使聚合物熔點(diǎn)升高,織物的熱定型溫度達(dá)不到聚合物粘流態(tài)溫度,不能與織物很好地產(chǎn)生共晶作用,仍會(huì)影響織物耐洗效果[4].但是在實(shí)際應(yīng)用時(shí),耐洗性愈好水溶性愈差,越易在面料上產(chǎn)生疵點(diǎn).我們研制的ＦＯ 2型抗靜電劑既易溶于水又具有較好的耐洗性.
2.3 固化溫度和時(shí)間對(duì)抗靜電性能的影響
同一種抗靜電劑對(duì)織物處理時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的抗靜電劑耐洗性,還與織物處理后固化的時(shí)間長(zhǎng)短和溫度高低密切相關(guān).高聚物的結(jié)晶速率隨溶體溫度的變化規(guī)律類似正態(tài)函數(shù)分布.在相同結(jié)晶條件下,分子量低時(shí)結(jié)晶速率大,因此,為了得到同樣的結(jié)晶速率,分子量高的比分子量低的高聚物需要更長(zhǎng)的時(shí)間.
3 耐洗性抗靜電效果測(cè)試
我們研制的ＦＯ-2型耐洗性抗靜電劑的最大特點(diǎn)是具有較好的耐洗性,經(jīng)它處理的含滌面料標(biāo)準(zhǔn)洗滌50次后,其表面電阻仍能保持在原有的數(shù)量級(jí)范圍.經(jīng)國(guó)家勞動(dòng)保護(hù)用品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心和機(jī)械電子工業(yè)部靜電檢測(cè)中心測(cè)試,耐洗性抗靜電劑處理的面料洗滌50次靜電半衰期小于0.5ｓ,面電荷密度小于7μＣ ｍ2,表面電阻小于等于109Ω.表面電阻白滌良為3.1×108Ω,滌卡為5.5×108Ω,其抗靜電性能均達(dá)國(guó)家ＧＢ12158 90防靜電標(biāo)準(zhǔn).表2、表3是測(cè)試結(jié)果.
4 結(jié) 論
本文研制的耐洗性抗靜電劑可廣泛用于含滌織物和含滌纖維的耐洗性抗靜電處理.經(jīng)它處理過(guò)的含滌織物的表面電阻、面電荷密度等技術(shù)參數(shù),標(biāo)準(zhǔn)洗滌50次后仍達(dá)ＧＢ12158 90防靜電標(biāo)準(zhǔn),且確保原材料的物理化學(xué)性能不變.
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