抗靜電整理知識

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纖維材料相互之間或纖維材料與其他物體相摩擦?xí)r，往往會產(chǎn)生正負不同或電荷大小不同的靜電。一般來說，幾乎任何兩個物體的表面相互接觸摩擦和隨著的分開都會產(chǎn)生靜電。

兩物體表面的電荷特性取決于電子流和摩擦電序列，常用紡織纖維的電序列如下：＋羊毛錦綸蠶絲粘膠纖維棉苧麻醋酯纖維維綸絳綸腈綸丙綸－當兩種纖維織物相互摩擦?xí)r，在電序列中靠左邊的纖維帶正電，而靠右邊的纖維帶等量負電。如棉與滌綸摩擦，棉一般帶正電，絳綸帶負電。而棉與蠶絲摩擦?xí)r，則棉帶負電，蠶絲帶正電。影響纖維帶電量的因素好多，但主要取決于纖維的吸濕性和空氣的相對濕度及摩擦條件。纖維的親水性越好，吸濕越多，帶電量越低。由于纖維表面及纖維微毛細管中簡單形成表面水膜或纖維中的水脈，有利于電子或離子的泄逸。自然纖維如棉、毛、絲、麻等吸濕性較高，電阻較低，靜電現(xiàn)象并不嚴重，而合成纖維由于吸濕性較低、結(jié)晶度高等特性易產(chǎn)生靜電。

空氣的相對濕度越低，纖維的吸濕率越低，即使是親水性纖維，也由于回潮率低而易產(chǎn)生靜電。由于即使是親水性纖維，在絕對枯燥的狀況下也是絕緣體。

纖維表面越粗糙，則摩擦系數(shù)越大，接觸點越多，越簡單產(chǎn)生靜電。兩物體表面的相對摩擦速度越快，則點接觸的幾率越大，電荷密度越大，電位差也越高。摩擦?xí)r，纖維間的壓力越大，則摩擦面積越大，帶電量也越大。溫度對纖維材料的靜電量也有影響，溫度提高，電阻下降，帶電量減小。

紡織品上產(chǎn)生的靜電對紡織品的生產(chǎn)及紡織品的使用都會帶來很大的影響，甚至?xí)砦ｋU。例如，在烘干后，織物含水率降低，不易導(dǎo)出靜電，常被吸附在金屬機件上，發(fā)生紊亂纏繞現(xiàn)象。同一種織物由于所帶電荷一致，發(fā)生互斥，使落布不易折疊整齊，影響下道加工。操作工的手和帶電荷的干布接觸時常受到電擊，帶靜電的服裝易吸附塵埃而污染，服用衣著帶靜電后會發(fā)生畸態(tài)變形，如裙子粘在襪子上，外衣緊貼在內(nèi)衣上等。帶靜電織物常有放電現(xiàn)象，若在爆炸區(qū)內(nèi)，易發(fā)生爆炸事故。靜電的產(chǎn)生還會影響紡織廠高速紡紗工序的正常進行，起毛機上的靜電常使織物起毛困難，起出的絨毛紊亂及倒繞斷頭。所以對紡織品進行抗靜電整理很有必要。

一、抗靜電的方法

消除織物上靜電的方法一般分物理方法和化學(xué)方法兩種。1、物理抗靜電方法

如利用上述纖維的電序列，將相反電荷進行中和來消除或減弱靜電量，如滌棉的混紡；用油劑增加纖維的潤滑性可以減少加工中的摩擦，如合成纖維紡絲時添加油劑；靜電荷的大小，取決于纖維間介質(zhì)的介電常數(shù)，介電常數(shù)的數(shù)值愈大，愈易逸散靜電。因此，若將纖維間的空氣潤濕以提高介電常數(shù)，就能減小帶電量。如對起毛機的噴霧給濕來消除靜電。還可以通過接地以導(dǎo)去纖維上的靜電或增加工作環(huán)境的相對濕度，如通過織造車間的給濕來消除靜電。

2、化學(xué)抗靜電方法

用抗靜電劑進行整理來消除靜電。

⑴提高纖維的吸濕性用具有親水性的非離子表面活性劑或高分子物質(zhì)進行整理。水具有相當高的導(dǎo)電性，所以只要吸收少量的水，就能明顯地改善聚合物材料的導(dǎo)電性。因此，抗靜電整理的作用主要是提高纖維材料的吸濕能力，改善導(dǎo)電性能，減少靜電現(xiàn)象。

表面活性劑的抗靜電作用是由于它能在纖維表面形成吸附層，在吸附層中表面活性劑的疏水端與疏水性纖維相吸引，而極性端則指向外側(cè)，使纖維表面親水性加強，因而簡單因空

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氣相對濕度的提高而在纖維表面形成水的吸附層，使纖維表面比電阻降低。但這類整理劑會因空氣中濕度的降低而影響其抗靜電性能。

⑵表面離子化用離子型表面活性劑或離子型高分子物質(zhì)進行整理。這類離子型整理劑受纖維表層含水的作用，發(fā)生電離，具有導(dǎo)電性能，從而能降低其靜電的積聚。這種整理劑也具有吸水性能，因此，其抗靜電能力與它的吸濕能力及空氣中的相對濕度也有關(guān)系。

二、抗靜電整理劑及其應(yīng)用1、非耐久性抗靜電整理劑

非耐久性抗靜電整理劑對纖維的親和力小，不耐洗滌，常用于合成纖維的紡絲油劑以及不常洗滌織物的非耐久性抗靜電整理。這一類整理劑主要是表面活性劑。

⑴陰離子型表面活性劑如烷基磷酸酯類化合物的抗靜電性較強。

⑵非離子型表面活性劑這一類整理劑具有親水性基團如-OH、-CONH2和聚醚基等。例如，脂肪胺和脂肪酰胺的聚醚衍生物都是良好的抗靜電劑。

⑶陽離子性表面活性劑一般是季銨鹽類，該類抗靜電劑的活性離子帶有正電荷，對纖維的吸附能力較強，具有優(yōu)良的溫和性、平滑性、抗靜電性，既是抗靜電劑，又是溫和劑，并且具有一定的耐洗性。

非耐久性抗靜電整理劑加工的一般工藝流程為：浸軋抗靜電整理劑（一浸一軋或二浸二軋，5～20g/L）→烘干（100～130℃）。

2、耐久性抗靜電整理劑

此類整理劑在織物上具有較好的耐久性，能耐20次以上洗滌。⑴高分子量非離子型抗靜電整理劑

聚對苯二甲酸乙二酯和聚氧乙烯對苯二甲酸酯的嵌段共聚物：這一類整理劑是染整加工中經(jīng)常采用的抗靜電劑，具有與滌綸相像的化學(xué)結(jié)構(gòu)。

由于這類整理劑具有與滌綸相像的結(jié)構(gòu)，當其進入聚酯的微軟化纖維表面時，與聚酯大分子產(chǎn)生共結(jié)晶作用而固著在滌綸上，以獲得耐久性。整理劑分子中的聚氧乙烯基團使滌綸具有一定的親水性能而具有抗靜電作用。

整理工藝流程為：浸軋整理劑→烘干→高溫處理（180～190℃，30s）。高溫處理的目的是促進共結(jié)晶作用，并可與熱定型同時進行。

丙烯酸系共聚物：這一類整理劑亦具有與滌綸相像的酯基，同屬疏水基結(jié)合，其羧酸基定向排列，賦予織物表面親水性而具有導(dǎo)電性。

其整理工藝為：浸軋整理劑→烘干→焙烘。

⑵交聯(lián)成膜的抗靜電整理劑這一類整理劑通過交聯(lián)成膜作用在纖維表面形成不溶性的聚合物導(dǎo)電層，如含聚氧乙烯基團的多羥多胺類化合物。

其中羥基和氨基能與多官能度交聯(lián)劑反應(yīng)生成線性或三維空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不溶性高聚物薄膜，以提高其耐洗性能。所用的交聯(lián)劑可以是在酸性條件下反應(yīng)的2D樹脂或六羥甲基三聚氰胺樹脂，也可以是在堿性條件下反應(yīng)的三甲氧基丙酰三嗪，它的抗靜電性由聚醚的親水性產(chǎn)生。

三、靜電大小的衡量

1、表面比電阻Rs表面比電阻表示纖維材料靜電衰減速度的大小，在數(shù)值上等于材料的表面寬度和長度都等于1cm時的電阻，單位為Ω。

2、半衰期t1/2半衰期也是衡量織物上的靜電衰減速度大小的物理量，表示織物上的