A facile antistatic modification of polyester fiber based on ion-exchange reaction of sulfonate-modified polyester and various cationic surfactants

A new technique for imparting antistatic properties to poly(ethylene terephthalate) (PET) fiber has been developed. In this technique, blend polyester fibers containing poly(ethylene terephthalate/5-sulfoisophthalate) (SIP-PET) were prepared by blend spinning and then treated with various cationic surfactants in the process of dyeing. The surfactants could effectively be immobilized on the fiber as the counter cations of the sulfonate groups of the 5-sulfoisophthalate (SIP) units and aid the release of static electrons formed in the fiber. Thus, the half-life time (t1/2) of leakage of static charge and the surface resistivity (Rs) of the blend PET fibers became much lower after treating. The best result was obtained with a methylated quaternary ammonium salt of a stearylamine-ethylene oxide (EO) adduct or hydrochloride of a laurylamine-EO adduct as the surfactant of which the number of EO units was around ten. Even after five washing cycles the t1/2 value of the fibers treated with these surfactants was kept lower than 30 s with the Rs value maintained in the order of 1013 Ω cm-2. Therefore, the present technique could be useful for practical production of polyester fibers with “semi-permanent” antistatic properties which can be recovered by re-treatment even if they were lost. Eine neue Methode zur antistatischen Ausrustung von Polyethylenterephthalat-(PET)-Fasern wurde entwickelt. Hierbei werden durch Blend-Spinnen hergestellte Polyesterfasern aus PET und Poly(ethylenterephthalat/5-sulfoisophthalat) wahrend des Ftirbens mit verschiedenen kationischen oberflachenaktiven Substanzen behandelt. Diese oberflachenaktiven Substanzen werden als Gegenionen zu den 5-Sulfoisophthalat-Gruppen auf der Faser immobilisiert und unterstutzen die Freisetzung statischer Elektronen in der Faser. Dadurch sinken die Halbwertszeit (t112) des Ab- baus statischer Aufladung und der Oberfachenwiderstand (Rs) der Blend-Fasern. Die besten Ergebnisse wurden mit einem methylierten quaternaren Ammoniumsalz eines Stearylamin-Ethylenoxid(E0)-Adduktes und dem Hydrochlorid eines Lauryl- amin-EO-Adduktes mit jeweils etwa zehn EO-Einheiten als oberflachenaktiver Sub- stanz erhalten. Auch nach funf Waschzyklen lag die Halbwertszeit t1/2, unter 30 s bei einem Rs-Wert in der Grosenordnung von 1013 Ω cm−2. Mit dieser Technik lieBen sich demnach Polyesterfasem mit “semi-permanenten” antistatischen Eigenschaften produzieren, die durch entsprechende Nachbehandlung, auch nach vollstandigem Verlust, wiederhergestellt werden konnten.