1、-专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-文档下载最佳的地方-专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-文档下载最佳的地方涤纶织物壳聚糖抗静电整理 王春梅，缪勤华，王熙亮 （南通大学化学化工学院，江苏 南通 226007）【摘要】采用壳聚糖对涤纶织物进行抗静电整理，研究了壳聚糖用量、交联剂用量、焙烘时间、焙烘温度等对涤纶抗静电性能的影响；通过正交实验确定了最佳抗静电整理工艺条件为：壳聚糖用量 2.0%，交联剂 3 g/L，催化剂 4 g/L，浴比 201，焙烘时间3min，焙烘温度 150。经壳聚糖整理的涤纶，吸湿性和抗菌性均得到提高，但手感较硬。【关键词】抗静电整理；壳聚糖；织
2、物；聚对苯二甲酸乙二酯纤维【中图分类号】TS 190.6450 前言涤纶纤维具有优良的物理机械性能，应用广泛。但因其吸湿性较差，易产生静电现象。壳聚糖是一种碱性多糖，无毒，可生物降解，具有良好的生物相容性和抗菌性。壳聚糖分子中存在大量的氨基和羟基，易于发生化学反应，是一种新型的多功能整理剂，在印染加工中的应用研究广泛 1，2 。壳聚糖的抗静电机理：在酸性介质中，壳聚糖分子中的氨基可以吸附氢质子形成NH3+，将其整理到织物上，会使纤维在水中具有离子导电功能，使摩擦产生的静电荷迅速泄漏，而且还可能产生电中和作用。此外，壳聚糖分子上大量存在羟基和氨基等强极性基团，使壳聚糖分子具有很高的吸湿性，可在纤
3、维表面形成连续的水膜，为空气中二氧化碳和纤维中存在的电解质提供溶解场所，从而间接地提高了表面电导率。即使在低湿度环境下，壳聚糖也能显示其高吸湿性，其吸湿率仅次于甘油，但高于聚乙二醇、山梨醇，而且在水中不会过度溶胀，因而可防止因水引起的耐久性降低 3，4 。本试验探讨了壳聚糖整理工艺对涤纶织物抗静电性能的影响，优化了整理工艺。1 试验部分1.1 材料织物：涤纶织物东丽酒伊织染(南通)有限公司药品：壳聚糖（食品级，分子量约 20 万，脱乙酰度 85左右，南通生物工程研究所有限公司） 、丙二酸（化学纯，国药集团化学试剂有限公司） 、冰醋酸（分析纯，汕头市西陇化工厂）等。1.2 仪器和设备HH-S 型
4、恒温水浴锅（浙江余姚市检测仪表厂） 、JA2003 电子天平（上海精科天平厂） 、YG(L) 342D 型静电测试仪（山东纺科院测控设备开发中心） 、DHG-9076A 电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司） 、LFY-207 自动织物硬挺度实验仪（山东省纺织科学研究院） 、RJ-350轧染机（上海双翼实业公司）等。1.3 实验方法整理液处方：壳聚糖 0.52.0%（溶于 1%醋酸） ，交联剂（丙二酸）412g/L，催化剂（醋酸钠）4g/L工艺条件：浴比 20: 1，烘干温度 80，焙烘温度 120180，焙烘时间 36min-专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-文档下载最
5、佳的地方-专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-文档下载最佳的地方工艺流程：涤纶织物浸渍壳聚糖整理液（2min） 二浸二轧（轧余率为 100%） 预烘（805min） 焙烘（12080312min） 水洗（洗衣粉 2g/L， 605min，浴比 50:1） 烘干 测试性能。 1.4 测试方法1.4.1 壳聚糖的附着率将整理前后的织物在 105下烘干至恒重，放在干燥器中冷却，用分析天平称重，按下式计算壳聚糖的附着率 5：G1G 0附着率 % G0100式中：G 0壳聚糖整理前织物重量、G 1壳聚糖整理后织物重量（g）1.4.2 吸湿性将试样在烘箱中（105）烘至恒重，在一定的湿度条件下
6、放置 24 小时，用分析天平称重，按下式计算吸湿率：W1W 0吸湿率 % W0 100式中：W 0试样重量（g） ；W 1吸湿后试样重量（g） 1.4.3 抗静电效果在相同湿度和温度条件下，用 YG(L) 342D 型静电测试仪测试织物的静电压半衰期，同一种试样连续测三次，取其平均值。1.4.4 织物手感用 LFY-207 型自动织物硬挺度实验仪对织物的硬挺度进行测试，同一种试样正反各测一次，取其平均值。1.4.5 织物的抗菌性选用常见的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌。将培养皿、移液管、试管洗净，用报纸包好在 160烘箱中高温灭菌两小时。按标准配方配好培养基，加热溶解，并不断搅拌，然后将其在高温高压
7、灭菌锅中灭菌 20min。将培养基冷却到 50，分装于培养皿，确保培养基覆盖培养皿底部，在无菌环境中移取稀释的细菌于培养基上，确保细菌覆盖培养基。将经过整理的织物剪成直径为 1cm 的圆形，置于细菌培养基上，将培养皿放置于 37的培养箱中 24h。然后测量抑菌圈直径大小，以衡量抗菌效果。2 实验结果与讨论 2.1 壳聚糖用量对涤纶抗静电性能的影响改变壳聚糖用量，其他条件不变，整理后织物的抗静电性能见表 1。交联剂浓度为4g/L，催化剂浓度为 4g/L，焙烘温度 160，焙烘时间 3min。表 1 壳聚糖用量对抗静电性能的影响壳聚糖用量/% 洗前附着率/% 洗后附着率/% 半衰期/s0.5 1.
8、04 0.40 15.791.0 1.58 0.91 7.641.5 2.15 1.39 3.872.0 2.44 1.70 2.97未整理样 0 0 180.33从表 1 中可以看出，壳聚糖用量越大，抗静电效果越好。因为壳聚糖用量增加，织物上壳聚糖的吸附率增大。但是，壳聚糖用量越大，织物的手感越差。因此，壳聚糖用量也-专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-文档下载最佳的地方-专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-文档下载最佳的地方不宜过大。2.2 交联剂用量对涤纶抗静电性能的影响改变交联剂的用量，其他条件不变，整理后织物的抗静电性能见表 2。壳聚糖用量为1，催化剂浓度为
9、4g/L，焙烘温度 160，焙烘时间 3min。表 2 交联剂用量对抗静电性能的影响交联剂用量/gL1 洗前附着率/% 洗后附着率/%半衰期/s2 1.49 0.90 7.684 1.58 0.91 7.646 1.44 0.92 10.928 1.45 0.95 13.15未整理样 0 0 180.33从表 2 中可以看出，随着交联剂用量的增加，附着率变化不大，抗静电效果变差。原因是过多的交联剂与壳聚糖氨基发生反应，致使壳聚糖氨基数量减少，在酸性介质中形成的NH 3+数量也相应减少，从而使涤纶纤维的离子导电功能减弱，抗静电性能减弱。2.3 焙烘时间对涤纶抗静电性能的影响改变焙烘时间，其他条件
10、不变，整理后织物的抗静电性能见表 3。壳聚糖用量为 1，交联剂用量 4 g/L，催化剂浓度为 4g/L，焙烘温度 160。表 3 焙烘时间对抗静电性能的影响焙烘时间/min 洗前附着率/% 洗后附着率/% 半衰期/s3 1.58 0.91 7.644 1.56 0.91 7.655 1.59 0.92 7.626 1.58 0.91 7.63未整理样 0 0 180.33从表 3 中可以看出，焙烘时间对整理效果影响不大。而且焙烘时间过长，织物容易泛黄。2.4 焙烘温度对涤纶抗静电性能的影响改变焙烘温度，其他条件不变，整理后织物的抗静电性能见表 4。壳聚糖用量为 1，交联剂用量 4 g/L，催化
11、剂浓度为 4g/L，焙烘时间 3min 。表 4 焙烘温度对抗静电性能的影响焙烘温度/ 洗前附着率/% 洗后附着率/% 半衰期/s120 1.04 0.78 8.10140 1.21 0.83 7.89160 1.58 0.91 7.64180 2.13 1.63 6.99未整理样 0 0 180.33从表 4 中可以看出，随着焙烘温度的增加，半衰期逐渐变小，但织物在 160下焙烘后略有泛黄，180明显泛黄，所以焙烘温度不宜太高。2.5 正交试验通过以上单因素的研究，选取影响抗静电效果较大的三个因素：壳聚糖用量，交联剂用量，焙烘温度进行正交实验，试验结果及分析见表 5。-专业最好文档，专业为你
12、服务，急你所急，供你所需-文档下载最佳的地方-专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-文档下载最佳的地方表 5 正交实验结果试样号 A壳聚糖用量/%B交联剂用量/ gL1C焙烘温度/ 半衰期/s1 1 3 130 16.082 1 4 140 19.843 1 5 150 11.474 1.5 3 140 8.705 1.5 4 150 13.896 1.5 5 130 12.177 2 3 150 6.388 2 4 130 8.499 2 5 140 10.14k1 15.80 10.39 12.25 k2 11.59 14.07 12.89 k3 8.34 11.26 10.58
13、 R 7.46 3.68 2.31 从表 5 可以看出，壳聚糖用量对涤纶抗静电性能影响最大，其次是交联剂用量，最后是焙烘温度。抗静电性能最好也就是要半衰期时间最短的工艺参数组合是 A3B1C3 ，即壳聚糖用量2.0%，交联剂用量 3g/L，焙烘温度 150。2.6 整理对涤纶织物吸湿性、抗菌性能和手感的影响采用上述正交试验得出的最优工艺对涤纶织物进行整理后，与未整理的空白样进行吸湿性、抗菌性和硬挺度的比较，测试数据如表 6 所示。表 6 吸湿性、抗菌性能和硬挺度的比较抑菌圈直径/mm试样 吸湿率/%大肠杆菌 金色葡萄球菌 硬挺度/cm空白样 0.65 12 10 3.48整理样 0.77 15
14、 12 6.41从表 6 中数据可以得知，经过壳聚糖整理的涤纶织物具有更好的吸湿性和抑菌性，但手感较硬。3 结论（1）影响涤纶织物抗静电效果的主要因素是壳聚糖用量、交联剂用量及焙烘温度。（2）壳聚糖对涤纶织物抗静电整理的最佳工艺是：壳聚糖用量 2.0%，交联剂用量 3 g/L，催化剂用量 4 g/L，焙烘时间 3min，焙烘温度 150，浴比 20:1。（3）涤纶织物经壳聚糖整理后具有较好的吸湿性和抗菌性，但手感发硬。参考文献1 杨栋梁.壳聚糖在织物功能整理中的应用（一）J.印染，2003，29（4）:34-36；（5）:36-38.2 李战雄，靳霏霏，谢晓青.壳聚糖降解及在织物整理中的应用J.印染助剂，2006，23（4）：20-22.-专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-文档下载最佳的地方-专业最好文档，专业为你服务，急你所急，供你所需-文档下载最佳的地方3 Secong-il Eom.Using Chitosan as an Antistatic Finish for Polyester FabricJ.AATCC Review，2001，(3)：57-60.4 徐旭凡.壳聚糖对涤纶织物处理的探讨J.纺织学报，2003，24（5）：466-468.5 陈贵翠，张立峰，魏赛男. 提高细旦涤纶仿真丝织物的湿舒适性研究J.丝绸，2007， （9）：26-28.
