1、前言
功能性面料由于它具有多種防護功能,因而擴展了它的用途范圍,特別是防護性能和保健性能對人體的有益作用,所以近年來需要量逐年增加。我公司今年上半年為國外生產(chǎn)了一批適應(yīng)空軍地勤的工裝面料品種為:200D×10108×58×63”滌蓋棉,該面料要求抗靜電,防止磨擦而發(fā)生靜電,起火星,保障機場和地勤人員的安全,同時要求產(chǎn)品防水,防油,防污。客戶對該產(chǎn)品提出的防護整理指標要求如下:
防靜電 | 初始表面比電阻≤lO10?·cm | 洗10次表面比電阻≤lO10?·cm |
防水 | 初始90分以上 | 洗10次80分 |
防油 | 初始6級 | 洗10次3級 |
防污 | 初始5級 | 洗10次3級 |
2、基本原理
2.1靜電產(chǎn)生的原因和抗靜電的原理
滌綸具有強度高,彈性大等優(yōu)越的物理機械性能,并耐酸和化學(xué)品,因而得到了廣泛應(yīng)用。但滌綸吸濕性差,極易產(chǎn)生靜電,且電荷難以逸散,因此靜電現(xiàn)象比天然纖維嚴重的多。纖維和織物生產(chǎn)加工和穿著過程中,由于纖維材料之間或其他物體相互摩擦,發(fā)生一系列的接觸分離過程,使電荷在接觸表面移動而造成靜電積累,產(chǎn)生靜電現(xiàn)象。賦予紡織品抗靜電性能的方法有很多,使用抗靜電劑是其中一種比較簡單的方法。多數(shù)抗靜電劑是通過吸收空氣中的水分,增加織物的導(dǎo)電性而消除靜電的。其抗靜電性能依賴于環(huán)境的濕度,因此當相對濕度較低時,會對抗靜電性能產(chǎn)生較大影響。
2.2三防整理的機理
棉、滌紡織品在空氣介質(zhì)中臨界表面張力(纖維素纖維為200Dyn/cm.滌綸為43Dyn/cm)大于水的72Dyn/cm,遠大于油污的表面張力20—40Dyn/cm所在空氣介質(zhì)中經(jīng)常會有服用過程中發(fā)生被油污的沾污,影響紡織品的色澤外觀服用性能。
全氟化合物的乳液臨界表面張力為10—16Dyn/cm,由它處理后的纖維在高溫焙烘時,可在纖維表面發(fā)生化學(xué)交聯(lián),形成連續(xù)性薄膜,使含氟基團在纖維表面向空氣中排列從而降低了纖維表面的能量,使纖維表面張力降到16Dyn/cm以下,小于水和油污的
從上述防靜電和三防整理的基本原理可以看出:防靜電整理劑是通過吸收空氣中的水份,增加織物的導(dǎo)電性能而消除靜電的。而三防整理是通過整理劑的作用使纖維表面張力降低,低于水、油污的表面張力,而達到三防目的(使織物含濕量降低)這兩種整理是矛盾的。為了解決既防靜電又能達到三防就必須經(jīng)過試驗找到平衡點,從而使織物既抗靜電又達到三防目的。
3、工藝流程及工藝處方及工藝條件。
3.1整理品種:200D×10108×58×63”紅色滌蓋棉。
3.2工藝流程:翻縫→打卷→缸上退煮漂→絲光、打卷→染分散還原清洗→棉染色、打卷→抗靜電加三防整理→檢驗入庫。
3.2工藝處方
退煮漂
H2028g/L
水玻璃10g/L
NaOH3g/L
精煉劑5g/L
染色:
①染滌
分散紅GS38g/L
分散紅BS20g/L
擴散劑NNO2g/L
代用酸1g/L
2lO℃,40秒
②還原清洗:NaOH20g/L,H/S20g/L
③套染棉
活性紅CES64g/L
活性黃CES33g/L
④固色
元明粉200g/L
純堿20g/L
NaOH(片堿)6g/1
抗靜電三防整
HPC-4防水劑20g/L
HPC-1防水劑60g/L
抗靜電劑147130g/L180℃40秒
醋酸2g/L
4、相關(guān)整理劑對功能的影響的討論
在試驗中選擇了抗靜電劑
AS-130/L,
AS-730/L
這兩個助劑單用時抗靜電效果較好,可達表面比電阻≤108Ω·cm但與三防助劑同浴或兩浴時則無防水、防油效果,故不宜選用。
為了解決這一對矛盾經(jīng)試驗選擇了抗靜電劑147l或1476,用量為30g/L。單用時抗靜電可達到:表面比電阻≤108Ω·cm可與三防助劑同浴,但防水、防油效果略有影響,采用適當增加防水劑用量可解決。
5、產(chǎn)品經(jīng)檢測達到以下標準:
初始 | 洗10次后 | |
表面比電阻 | ≤1010Ωcm | ≤1010Ωcm |
防水 | 100分 | 80分 |
防油 | 6級 | 3級 |
防污 | 5級 | 3級 |
注:測試儀器:PACE-TH
以上產(chǎn)品整理指標:均達到客戶要求,色牢度全部達國標。
6、結(jié)論
6.1抗靜電整理劑是通過空氣中的水分增加織物的導(dǎo)電性能而消除靜電的,而三防整理是通過整理劑的作用,使纖維表面張力降低,低于水、油污的表面張力,具有拒水拒油污性能,達到三防目的。這是一對互相矛盾的整理機理。若要達到矛盾的平衡點,必須優(yōu)選工藝。選擇適宜的助劑,即抗靜電劑為1471,三防整理劑為HPC-4和HPC-1。
6.2經(jīng)試驗最佳整理工藝為:采用抗靜電整理劑1471與三防整理劑同浴工藝
抗靜電整理劑:147130g/l
三防整理劑選用:防水劑HPC-420g/1
防水劑HPC-160g/1
醋酸2g/1
工藝條件:溫度180℃,時間40秒
經(jīng)整理后染色色牢度全部達國標,各項功能指標均可滿足要求。
參考文獻
[1]康志華等《抗靜電劑FK-311的應(yīng)用性能研究》2005年11月第六屆全國印染后整理學(xué)術(shù)討論會《論文集》;409-419
[2]王佩軍等《三防整理劑HPC-1的應(yīng)用》2005年11月第六屆全國印染后整理學(xué)術(shù)討論會《論文集》;499-501
[3]羅巨濤姜維利等編《紡織品有機硅及有機氟整理》中國紡織出版社1999年1月第一版