氧化铝溶胶对涤纶织物的抗静电整理研究

论文摘要

春秋季和冬季的服装面料多采用合成纤维,由于合成纤维特殊的结构性能,人体在穿着这样的服装时很容易产生静电,带静电的服装会缠绕人体产生不适感,且极易吸附尘埃,给人们的日常生活带来诸多不便。传统的抗静电整理方法是在织物表面进行的,利用表面活性剂在纤维表面形成一层薄膜,降低纤维的摩擦系数,减少静电的产生,同时增强纤维表而的吸湿性,以利于静电的逸散,从而达到抗静电的作用。目前已研发出多种抗静电效果持久的表面助剂。这种整理方法工艺简单,且应用非常普遍,但存在的缺点是对空气的相对温度要求比较高,当相对温度极其低时,抗静电效果不明显。在20世纪60年代出现了可用于纺织品的导电纤维-不锈纲纤维,随后又开发出了表面涂覆碳黑的有机导电纤维。对于含有导电纤维的织物,存在的问题足染色比较困难。溶胶-凝胶技术是20世纪末21世纪初硅酸盐领域的一项重要新技术。溶胶凝胶技术是将前驱物（无机盐或金属醇盐）溶于溶剂（水或有机溶剂）中形成均匀的溶液,前驱物产生水解或醇解,反应生成活性单体,进而聚集生成纳米粒子并形成溶胶,溶胶经蒸发干燥转变为凝胶。根据溶胶-凝胶技术的原理,将其应用到织物上,制备功能性织物是可行的。目前多采用浸轧来进行织物的涂层,然后在一定条件下干燥,从而在织物表面形成一层薄而透明的金属或硅氧化物薄膜,起到抗静电、抗紫外、拒水等多种功能。本论文以异丙醇铝为前驱体,水为溶剂,合成氧化铝溶胶,通过轧-烘-焙工艺将合成的氧化铝溶胶应用于涤纶织物,起到抗静电的作用。经纳米粒度分析仪分析知,合成的氧化铝溶胶的平均粒径为10nm左右。设计正交试验探讨了最佳的整理条件,山抗静电结果知,最佳的整理条件为：焙烘温度160℃,焙烘时间1min。整理后涤纶织物的半衰期可从大于130s下降到小于0.5s,静电压由大于1300V下降到小于50V。经40℃水温洗涤半小时后,抗静电性能会有所下降,说明牢度有待改善。本论文考察了氧化铝溶胶整理后对涤纶织物其他服用性能的影响，进行了透气、透湿、KES风格、断裂强力和撕破强力的客观测试,测试结果表明,涤纶织物的透气、透湿、手感和断裂强力、撕破强力都稍微变差,但总的来说影响不大尝试通过添加渗透剂和分散剂来改善耐洗性,实验结果表明耐洗性不但没有改善,且抗静电效果更差,可能是由于渗透剂和分散剂包裹在氧化铝纳米粒子表面,影响了抗静电效果。且渗透剂和分散剂只是使纳米粒子分散得更均匀,对纳米粒子与织物的结合牢度没有改善作用,所以通过在纳米溶胶中添加渗透剂和分散剂来改善抗静电耐洗性的方法并不可行。尝试通过氧化铝/氧化硅复合溶胶来改善抗静电的耐洗性,实验结果表明,耐洗性得到改善,且当N硅：N铝=10：1时,耐洗性最好,经30次水洗后,静电压为619V,半衰期为1.73s。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 抗静电方法概述
• 1.1.1 抗静电纤维
• 1.1.2 织物后整理抗静电
• 1.1.3导电纤维
• 1.1.4利用高新技术的整理方法
• 1.2 抗静电效果测试方法
• 1.2.1 抗静电效果测试
• 1.2.2 实用简易测定
• 1.2.3 测试环境条件的影响
• 1.3 溶胶-凝胶技术
• 1.3.1 溶胶-凝胶法的化学过程
• 1.3.2 影响溶胶-凝胶反应的因素
• 1.3.3 溶胶的改性方法
• 1.3.4 溶胶凝胶技术的优缺点
• 1.3.5 溶胶凝胶技术在纺织品功能整理方面的应用
• 1.4 本课题研究的目的和内容
• 第二章 纳米氧化铝溶胶的制备及其在涤纶上的应用
• 2.1 实验部分
• 2.1.1 实验材料、药品及主要实验仪器
• 2.1.2 实验方法
• 2.1.3 测试方法
• 2.1.4 实验设计-正交试验设计方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 氧化铝溶胶的粒径分析
• 2.2.2 正交试验探讨烘焙条件
• 2.2.3纳米粒子在织物表面的存在形态
• 第三章 氧化铝溶胶抗静电整理对涤纶织物的性能影响
• 3.1 涤纶的热湿性能测试
• 3.1.1 实验部分
• 3.1.2 结果及分析
• 3.2 涤纶的强力性能测试
• 3.2.1 实验部分
• 3.2.2 结果与分析
• 3.3 KES性能测试
• 3.3.1 实验部分
• 3.3.2 实验结果与分析
• 3.4 结论
• 第四章 氧化铝溶胶抗静电整理的耐水洗性及改善探索
• 4.1 氧化铝溶胶抗静电整理的耐水洗性
• 4.2 通过添加分散剂和渗透剂改善耐洗性
• 4.3 通过复合溶胶改善耐洗性探索
• 4.3.1 实验药品、仪器和织物
• 4.3.2 实验内容
• 4.3.3 结果与讨论
• 第五章 结论与不足
• 5.1 结论
• 5.2 不足
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢