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纺织品有哪些抗静电技术?

发布时间:2017年05月18日 阅读次数:1013次 【字体:


  一、纺织品防静电的手段

  1、抗静电纤维

  合成纤维在摩擦时自然会带电,如何使产生的静电荷迅速泄漏,避免静电危害?

  纺织材料泄漏静电荷的能力与纤维的比电阻有关,为了使静电电压处干不致使人产生不愉快的水平,纤维的比电阻应小于1010Ω•cm。通常把在标准条件下(相对湿度65%,20℃)达到这一比电阻水平的纤维称为抗静电纤维。

  一般合成纤维比电阻多在1013Ω•cm以上,通过吸湿改性方法,可以使纤维达到抗静电的水平。例如用亲水性的聚乙二醇、烷基磺酸钠等与聚合物共混或共聚改性等方法可以改善纤维的抗静电性。但是,这样处理往往会降低纤维的物理性能和耐热性能。而且用这种方法制得的抗静电纤维织物在碱减量处理时,亲水组分易被碱液溶掉,并使纤维原纤化,在纤维热定型以及织物精练、染色、洗涤中,抗静电性能都会受到损失。为了解决上述问题,目前较多采用的是复合纺丝法,即把纤维制成海岛型或芯鞘型复合纤维,基中岛相或芯部为含抗静电剂的聚合物组分,作为海相或鞘部的基体聚合物对抗静电组分起保护作用,以保持长期抗静电性能,同时不失去纤维原有的风格。

  一般抗静电纤维的电阻为108-1012Ω•cm,为了使织物具有抗静电性,抗静电纤维在织物中的混用量要达到50%以上。纤维抗静电性能也会受气候条件的影响,在低温、干燥的条件下,抗静电效果明显降低。纳米抗静电剂的出现改变了抗静电剂加人量多的现状,目前研制的纳米抗静电剂的加人量在5%-10%左右就可以达到理想的效果。

  2、导电纤维

  导电纤维尚未形成公认的定义。通常把电阻率小于107Ω•cm的纤维定义为导电纤维。用于纺织品的导电纤维应有适当的细度、长度、强度和柔曲性,能与其它普通纤维良好抱合,易于混纺或交织,具有良好的耐摩擦、耐屈曲、耐氧化及耐腐蚀能力,能耐受纺织加工和使用中的物理机械作用;不影响织物的手感和外观;导电性能优良,且耐久性好。

  导电纤维的现有品种类型有:金属纤维(不锈钢纤维、铜纤维。铝纤维、镍纤维等)、碳纤维和有机导电纤维。有机导电纤维又包括普通纺织纤维镀金属;普通纺织纤维镀碳;碳黑、石墨、金属或金属氧化物等导电性物质与普通高聚物共混或复合纺丝制成的导电纤维;导电高分子直接纺丝制成的有机导电纤维。这些导电纤维从其结构可分为导电成分均一型、导电成分被覆型、导电成分复合型三类。

  金属纤维导电性能好,耐热,耐化学腐蚀。但对于纺织品而言,金属纤维抱合力小,纺纱性能差,成品色泽受限制,多用于地毯和工作服面料,制成高细度纤维时价格昂贵;碳纤维导电性能好,耐热、耐化学药品,但模量高、缺乏韧性、不耐弯折、无热收缩能力,不适合纺织品使用;有机导电纤维中由聚乙炔、聚苯胺、聚毗咯、聚噻吩等高分子导电材料直接纺丝制成的有机导电纤维纺丝困难,价格更高,也难在纺织品中使用。

  从目前的应用经验来看,被覆型和复合型有机导电纤维最适合于制造永久抗静电的纺织品。

  3、防静电加工

  纺织品的防静电加工方法通常有(1)织物用抗静电整理剂整理;(2)以提高织物吸湿性为目的的纤维接枝改性、亲水性纤维的混纺和交织;(3)混纺或嵌织导电纤维。前二类方法的作用机理均属提高织物回潮率、降低绝缘性,加速静电泄漏。因此在干燥环境中、或经多次洗涤后,加工效果或不耐久、或不显著;唯有第三种方法可持久、高效地解决纺织品的静电问题,并可应用于防静电工作服等特种功能性服装。

  4、抗静电剂

  近代化工开发的抗静电剂,已广泛用于合成纤维和塑料制品。在抑制静电产生、积累与消散发挥着很好的作用。抗静电剂是抑制合成树脂等电气绝缘性能好的材料表面所产生的静电量,或消除已积累的静电量,所使用物质的总称。它们在合成纤维和合成树脂薄膜生产、加工、使用过程中发挥着不少作用,特别是阻止静电发生、积累,克服纤维相互摩擦产生的电荷,在电子信息化的今天意义更大。

  抗静电剂主要指金属粉末和碳等无机物、聚硅氧烷类化合物、表面活性剂等。目前使用最多的是外部抗静电剂。它用于合成纤维生产、加工过程等表面喷涂;作为合成树脂薄膜及模制品加工过程的添加剂、抗静电剂外部抗静电剂有阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型表面活性剂。其中,阴离子型抗静电剂热稳定性好,多用于合成纤维生产、加工过程。其主要有高级醇酸酯(盐)、脂肪族磺酸盐、高级酸磷酸酯(盐)。平衡离子的阳离子部分除使用钠、钾等金属离子外,也用三乙醇胺等烷基醇胺。

  二、抗静电新产品开发情况

  1、抗静电原纱

  韩国第一毛织公司已在韩国内第一个研制成功抗静电原纱,并已投入批量生产。这种抗静电原纱是在纯羊毛中加入导电纤维后研制成功的,它具有持久抗静电的功效。利用这种原纱制作纯毛套衫和T恤衫,可以防止静电火花,而且不吸尘,不刺激皮肤,衣服不粘身,不起皱,清洗后仍可保持抗静电功能。

  2、抗静电羊绒制品

  鄂尔多斯羊绒集团与日、德、意、美等国科研设计大师合作,运用纳米技术和高科技有机复合导电纤维,成功研制出永久性抗静电羊绒机洗系列制品,实现了羊绒制品同步防油、防水、防污、可机洗,取得了服装服饰领域的重大技术突破。由鄂尔多斯集团研制成功的可机洗、防静电、防起球、防油污羊绒制品,其具有良好持久的抗静电性能,减少了灰尘附着、起毛、起球等现象。给消费者带来了极大的便利。

  3、抗静电聚丙烯纤维

  为了解决聚内烯纤维的静电问题,北京服装学院研制成功了抗静电剂PR-86,并在燕山石化公司东风地毯厂用共混纺丝生产出耐久性抗静电聚丙烯BCF地毯

  纱。该项成果首先研制成功新型抗静电剂,采用添加3%以下抗静电剂的共混纺丝法,原有设备不需要改动,在普通螺杆纺丝机上只需调节工艺。加入抗静电剂后,比电阻下降2-4个数量级,半衰期由∞下降至60s以下,摩擦电压由4000降至300V以下。该产品耐洗涤,具有永久性抗静电效果。


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