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纺织品抗静电整理分析


在暂时性抗静电整理中,应用较广的是表面活性剂类化合物。抗静电
剂的选用,若按离子型来分则有阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型。
(1)阴离子型抗静电剂:包括烷基磺酸盐、烷基磷酸酯盐,其中烷 基磺酸盐的抗静电效果良好。国产抗静电剂SP、烷基聚氧乙烯醚硫酸酯钠
盐和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸盐等均属阴离子型抗静电剂。特别是抗静电剂
部分纤维材料与金属材料摩擦时所产生的带电序列:
羊毛 锦纶 粘胶纤维 棉 丝 麻 醋酯纤维 维纶 涤纶 腈纶 氯纶 丙纶 乙纶 氟纶
+
前后两种纤维材料相互摩擦时,前者带正 电荷,后者带负电荷。 什么季节衣服容易产生静电?什么面料易 起静电?
-
各种纺织纤维材料在相互摩擦和接触中,虽然都能产生电荷,且 形成的最大带电量接近相等,但不同纤维却表现出不同的静电现象,因 而产生不同的静电能力。例如,棉、羊毛、蚕丝织物在加工和服用中几 乎不会感到有带电现象;涤纶、腈纶等合成纤维在服用中表现出较强的 电击和静电火花及静电沾污现象。这主要是由于各种纤维的表面电阻有 大小,产生静电荷以后的静电排放差异较大。 由于水具有相当高的导电性,所以只要吸收少量的水就能明显地改 善聚合物材料的导电性。纤维材料的电阻和吸湿率关系很大,即表现为 随着纤维的回潮率的增加,表面电荷降低。若增加涤纶的吸湿性,必定 导致其导电性的剧增,从而使积累和产生的电荷迅速逸散,抑制静电产 生。提高纤维材料的吸湿能力,改善导电性能,减少静电现象。一般来 说,纤维吸湿性越好,导电性越强;纤维吸湿性越差,导电性越弱。此 外,若在纤维中导入导电性纤维或物质,则其导电性同样提高,抑制静 电产生。
抗静电、导电纤维及纺织品
所谓静电,就是一种处于静止状态的电荷或者说 不流动的电荷(流动的电荷就形成了电流)。当电荷 聚集在某个物体上或表面时就形成了静电,而电荷分 为正电荷和负电荷两种,也就是说静电现象也分为两 种即正静电和负静电。
物质
分子
原子

一、静电的危害
普通化学纤维的比电阻一般大于1014 Ω·cm 。 •在穿着过程中,衣服与人体皮肤等摩擦所 带电压可达数千甚至数万伏。 •在某种条件下,静电放电的小火花
使其导电性增加,从而防止带电,属暂时性抗静电整理。很多化合 物都具有抗静电作用,最简单的如甘油、三乙醇胺等吸湿剂,以及
吸湿性较强的氯化锂、醋酸钾等无机盐类。各种类型的表面活性剂
也是良好的抗静电剂。这类化合物易溶于水,具有较强的吸湿性, 即使在较低的相对湿度下,也能和外界环境形成溶液平衡,保持吸
湿作用。但是经水洗就失去抗静电能力,所以整理效果不耐久。

1、分子组成和原子结构 (供电子、受电子能力强 弱)
—NH2> —OH> —COOH> —OCH3> —OC2H5> —COOCH3 > —Cl

2、环境条件 (湿度、温度) 3、摩擦状态
三、静电的消除
(一)纺织材料抗静电原理
接触产生
静电产生的两种方式 静电诱导产生
本质均为电荷转移
因此,抗静电就是指抗静电织物能够将电荷转移效应减到最小,防 止静电的聚集,减少与制品的摩擦或接触,从而达到抗静电的目的。
(3)非离子型抗静电剂:包括聚乙二醇、烷基酚的环氧乙烷加成物,
高级脂肪酸酰胺的环氧乙烷加成物等。如国产抗静电剂FSK系列、抗静电 整理剂G及进口的Permalose T 等。其中,抗静电整理剂G和Permalose T
等都是由聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚乙二醇缩聚而成的缩聚物,与涤纶的
化学结构相似,因而与涤纶有较好的相容性,并具有较高的牢度和耐洗性, 能在涤纶织物表面形成亲水性薄膜,增加了纤维的吸湿性,降低了纤维表
SP系烷基磷酸酯钾盐,可赋予涤纶织物优良的抗静电性能。 (2)阳离子型抗静电剂:脂肪族的季铵盐衍生物是目前应用最广泛的 阳离子抗静电剂。该类抗静电剂的活性离子带有正电电性,既是抗静电剂又是柔软 剂,并且有一定的耐洗性。季铵盐类抗静电剂抗静电能力较强,可达到良 好的抗静电性,如抗静电剂SN、抗静电剂TM等。
(3)影响人体健康
血压升高、钙流失、皮肤过敏
(4)影响纺纱织造产品质量
影响生产和产品质量
(5)影响染整加工过程 易发生于哪些工序?
轻薄织物吸附于导布辊,操作工易遭电击,影响产品质量
•静电的产生机理(双电层分离理论)

当两个物体相互摩擦时,物体表面的自由电子可通过 相互接触的物体界面相互不断流通。对电子的优良导体来 说,当两物体分离时,多余的电子就通过连接点逸散而消 失;而对电子的不良导体来说,则电子逸散力低,电荷难 以逸散消失而聚集积累产生静电。
2.耐久性抗静电整理 耐久性抗静电整理剂是含有离子性和吸湿性基团的高分子化合物或者聚 合物通过交联作用在纤维表面形成不溶性聚合物的导电层。整理剂的吸湿性 越高,导电能力越强,耐洗性降低,所以应该保持整理剂有适当的吸湿性, 降低在水中的溶胀和溶解能力。 耐久性抗静电整理剂也可分为阳离子型、阴离子型和非离子型化合物, 在生产中应用较广泛的是非离子型和阳离子型整理剂。而阳离子型抗静电剂 整理效果较非离子型好,但非离子型抗静电剂溶液性能稳定,应用方便,树 脂同溶性能好,特别是聚醚酯类嵌段共聚物在聚酯纤维织物上的应用越来越 广泛。 耐久性抗静电整理工艺主要是在纤维上形成含有离子型或吸湿基团的网 状交联聚合物,因而,往往采用轧-烘-焙工艺。整理剂如CAS、G树脂、 Permalose TG等均为聚醚酯结构(对苯二甲酸乙二醇聚乙二醇嵌段共聚物), 可与涤纶的聚酯链发生共晶而固着在纤维上。
面的电阻,故可收到抗静电效果。
(4)两性型抗静电剂:主要是脂肪烃基咪唑啉衍生物,它兼有良好的 柔软性,如AM-A等。
纤维纺丝和纺织用油剂多用非耐久性抗静电剂。地毯等装饰织物应用
非耐久性阳离子性抗静电剂整理,效果也较好。
不同湿度下的表面电阻值:
相对湿度/% 涤纶未经抗静电处理 涤纶经非耐久性抗静电处理 腈纶未经抗静电处理 腈纶经非耐久性抗静电处理 25 >1013 1011~1012 >1013 1010~1011 45 >1013 1010~1011 >1013 109~1010 65 >1013 109~1010 >1013 108~109

(二)抗静电常用方法
1、提高纤维亲水性 2、电荷中和法 3、静电逸散法 (不同材料、不同电荷的整理剂) (类似避雷针、导走电荷)
四、抗静电纺织品
(一)抗静电整理剂整理
1.非耐久性抗静电整理(暂时性抗静电整理) 常用的抗静电整理方法是在织物上添加抗静电剂,也就是将亲
水性物质施加于纤维表面,以提高织物的亲水性,赋予织物吸湿性,
•带电体分类
•非带电体 •低带电体 •带电体 •高带电体 •超高带电体
•表面电阻R(Ω) 108以下 10 ~ 10
8 11
1011 ~ 1013 1013 ~ 1015 1015以上
(1)影响服装的穿着性能
织物与织物、织物与皮肤、织物与污物、刺痒感、电击不适感
(2)引发意外事故
汽油桶、医院的乙醚麻醉室、工厂粉尘、使降落伞打不开
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