PANI/PET复合织物的制备及染色技术研究

摘要

为了解决涤纶织物因吸湿性差而极易产生静电的问题,开发涤纶抗静电织物显得格外重要。PANI/PET复合织物就是一种涤纶抗静电织物。该织物除了要有抗静电功能外,还需要有丰富的色彩,因此研究PANI/PET复合织物的制备及染色技术具有重要意义和应用价值。
　　 本文以涤纶织物为研究对象,采用液相原位聚合法,在涤纶织物表面形成聚苯胺高分子,并通过单因素分析和正交试验,确定了PANI/PET复合织物的最佳制备工艺,并分析其耐水性及断裂强力等性能指标。结果表明,PANI/PET复合织物最佳制备工艺为:苯胺单体浓度0.1mol/L、n[(NH4)2S2O8]:n(An)1:1、HC1浓度0.5mol/L、反应时间2h及反应温度20℃;经该最佳工艺制备的PANI/PET复合织物的半衰期为0.21s,抗静电性能良好;耐洗性较好,断裂强度比涤纶织物略有提高。
　　 通过SEM、FT-IR、TG及DSC等现代测试手段对PANI/PET复合织物的表面形态、化学结构及热学性能进行分析。结果表明:原位聚合沉积聚苯胺后的涤纶织物表面有连续的粒子层;这些粒子的化学结构为聚苯胺,聚苯胺粒子相互接触,形成静电通路而达到抗静电的目的;聚苯胺的加入减缓了涤纶织物的热降解,提高了热稳定性。
　　 通过单因素分析和正交试验,确定PANI/PET复合织物最佳染色工艺为:染料用量0.8-1％、pH值4.5、染色温度110℃、保温时间20min及浴比1∶50。经该最佳工艺染色后,PANI/PET复合织物的半衰期约为1s、上染百分率≥90％、△E约为0.5、耐洗色牢度≥4级、干摩擦色牢度≥4级、湿摩擦色牢度≥3级、耐光色牢度为5-6级。
　　 通过对涤纶织物和PANI/PET复合织物分散染料高温高压染色法来研究其动力学和热力学。结果表明:与涤纶织物分散染料染色相比,分散染料对PANI/PET复合织物的上染速率常数下降、半染时间增加、扩散系数下降;分散染料在PANI/PET复合织物和染浴中的分配系数减小、亲和力和染色热下降、染色熵增加;在低浓度条件下,分散染料在PANI/PET复合织物上的吸附等温线类型基本符合Nernst型.