殼聚糖改性羊毛纖維抗靜電性能研究

侯江波

（遼東學(xué)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(dá)到提高織物穩(wěn)定性目的的整理方法[5]。羊毛纖維主要成分是蛋白質(zhì)，分子鏈上含有大量的氨基，氨基中的N會(huì)發(fā)生親電反應(yīng)，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(jié)合，羥基中的氧電負(fù)性減弱，對(duì)氫離子束縛能力減小，氨基中孤對(duì)電子與氫離子結(jié)合，電荷不易聚集，從而達(dá)到抗靜電整理的目的。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)材料、藥品及儀器

2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料

白色羊毛織物

2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品

表1 實(shí)驗(yàn)所用藥品

2.1.3 儀器設(shè)備

表2 實(shí)驗(yàn)所用儀器設(shè)備

2.2 實(shí)驗(yàn)操作

2.2.1 整理方法

將殼聚糖溶于2%的醋酸溶液并調(diào)配出不同濃度的殼聚糖溶液，以不同的溫度、pH值、時(shí)間來(lái)進(jìn)行單因素條件的研究，浴比為1:40，實(shí)驗(yàn)后自然降溫并晾干。之后再進(jìn)行半衰期的測(cè)定，分析影響抗靜電性能的各個(gè)因素，并針對(duì)各個(gè)因素選取最佳工藝條件，制定出最優(yōu)工藝。

相關(guān)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(cè)定半衰期

2.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試

2.3.1 半衰期的測(cè)定

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3819，采用YG（B）342E型織物感應(yīng)式經(jīng)典測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)定。本實(shí)驗(yàn)采用的是定壓法試驗(yàn)，環(huán)境濕度26%，施加高壓為100000（V）。試樣放入完畢后等待儀器運(yùn)行，測(cè)試結(jié)束后獲得每組試樣的衰減周期及其他相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.3.2 斷裂強(qiáng)力的測(cè)定

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3923.1-1997紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定（條樣法），采用大榮026H電子織物強(qiáng)力機(jī)進(jìn)行斷裂強(qiáng)力測(cè)定。將裁好的試樣準(zhǔn)備好，然后按照規(guī)定操作放入儀器，等待儀器運(yùn)行結(jié)束，獲得斷裂強(qiáng)力及其他相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.3.3 織物含水率的測(cè)定

測(cè)量烘干前后整理織物與原布重量，然后計(jì)算織物含水率。

3 殼聚糖改性羊毛織物抗靜電整理的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 殼聚糖溶液整理對(duì)改性后羊毛織物抗靜電性能的影響

3.1.1 殼聚糖濃度對(duì)改性后羊毛織物抗靜電性能的影響

測(cè)定未經(jīng)過(guò)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(duì)羊毛織物進(jìn)行整理，然后對(duì)改性后的織物進(jìn)行衰減周期的測(cè)定，將其與未改性的羊毛織物的衰減周期進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖1所示。

圖1 不同殼聚糖濃度對(duì)應(yīng)衰減周期與未改性前衰減周期的對(duì)比

由圖1可以看出，殼聚糖濃度11g/L為最優(yōu)工藝因素。

3.1.2 pH值對(duì)改性后羊毛織物抗靜電性能的影響

變化整理液pH值，對(duì)經(jīng)不同pH值溶液整理的羊毛織物進(jìn)行衰減周期的測(cè)定，將其與未改性的羊毛織物的衰減周期進(jìn)行對(duì)比。結(jié)果如圖2所示。

圖2 不同pH值對(duì)應(yīng)衰減周期與未改性前衰減周期的對(duì)比

由圖2可以看出，pH值2.6為最優(yōu)工藝因素。

3.1.3 整理溫度對(duì)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(duì)其整理，然后對(duì)整理后織物進(jìn)行衰減周期的測(cè)定，并與未改性前的衰減周期進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖3所示。

圖3 不同整理溫度對(duì)應(yīng)衰減周期與未改性前衰減周期的對(duì)比

由圖3可以看出，溫度50℃時(shí)為最佳工藝因素。

3.1.4 不同整理時(shí)間對(duì)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(shí)間對(duì)其整理，然后對(duì)織物進(jìn)行衰減周期的測(cè)定，并與未改性前衰減周期進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如圖4所示。

圖4 不同整理時(shí)間對(duì)應(yīng)衰減周期與未改性前衰減周期的對(duì)比

由圖4可以看出，時(shí)間80min為最佳工藝條件。

3.1.5 殼聚糖改性羊毛織物優(yōu)化工藝

綜合分析上述各個(gè)單因素實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，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(shí)間80min，整理溫度50℃，經(jīng)過(guò)此工藝條件處理的羊毛織物的衰減周期較未經(jīng)過(guò)改性的羊毛織物的衰減周期大大減小。

3.1.6 經(jīng)優(yōu)化工藝改性后羊毛織物與未改性羊毛織物的強(qiáng)力對(duì)比

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3923.1-1997紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長(zhǎng)率的測(cè)定（條樣法），將經(jīng)殼聚糖改性后的羊毛織物與未改性前進(jìn)行拉伸斷裂強(qiáng)力測(cè)試，并將結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表3所示。

表3 改性羊毛織物與未改性前拉伸斷裂強(qiáng)力對(duì)比

由表3可以看出，經(jīng)殼聚糖溶液改性后的羊毛織物斷裂強(qiáng)力、斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)及斷裂伸長(zhǎng)率均大于未改性前的羊毛織物。

3.1.7 經(jīng)優(yōu)化工藝改性后羊毛織物與未改性羊毛織物含水率對(duì)比

將不同因素中選定的最佳工藝條件進(jìn)行組合得出最佳工藝配方，并以此對(duì)織物進(jìn)行整理然后進(jìn)行含水率的測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如表4所示。

表4 改性羊毛織物與未改性前含水率對(duì)比

由表4可以看出，經(jīng)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(dá)到抗靜電整理的目的。

4 結(jié)論

（1）羊毛織物經(jīng)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(shí)間80min，整理溫度50℃。

（3）羊毛織物經(jīng)殼聚糖改性后，斷裂強(qiáng)力有所增加，織物含水率略有增加。

（4）經(jīng)過(guò)殼聚糖處理后的織物手感都會(huì)變硬，但是只要濃度控制得當(dāng)，織物手感就不會(huì)受到很大影響。