抗静电织物研究最新论文

纺织材料是电的绝缘体材料，比电阻一般很高，尤其是吸湿性能低涤纶、晴纶、氯纶等合成纤维。因此，在纺织加工过程中，由于纤维与纤维或纤维与机件间的密切接触和摩擦。造成电荷在物体表面的转移，结果产生静电。带相同电荷的纤维之间相互排斥，带不同电荷的纤维与机件之间发生吸引，结果造成条子发毛，纱线毛羽增多，卷装成型不良，纤维粘缠机件，纱线断头增加，以及在布面上形成分散性条影等。服装带电后，大量吸附尘土，容易沾污，而且服装与人体、服装与服装也会发生缠附现象或者产生电火花。因此，静电干扰，影响加工的顺利进行，影响产品的质量和织物的服用性能等。静电现象严重时，静电压高达几千伏，会因放电产生火花，引起火灾，造成严重后果。很早就已经发现，当两个绝缘体相互摩擦并分开时，介电系数，较高的物体带正电荷，介电系数较低的带负电荷。这是十九世纪末就发现的规律，这个规律和许多实验结果是相符的，。由实验所获得的各种纤维的静电电位序列，如表3-32（实验条件是温度和空气相对湿度33%）。当表中两种纤维发生摩擦时，排在表中上面的纤维带正电荷，下面的点负电荷。表1 纤维静电电位序列羊毛 锦纶 粘胶纤维 棉 蚕丝 聚酯纤维 聚乙烯醇 涤纶 腈纶 氯纶 腈氯纶 偏氯纶 聚乙烯 丙纶 氟纶+-1757年的第一个电位序列表，只包含羊毛一种纺织材料，排列在表的靠近正电的一端。以后很多人在这个方面做过研究。在已发表的一些电位序列中，各种纤维的排列顺序，不是完全相同的，有的差别还是比较大。但大体上可以说，聚酰胺类纤维（羊毛、蚕丝和锦纶）排在表的靠近正电荷的一端，纤维素纤维排在表的中间，碳链纤维排在表的负电荷一端。需要说明，实验条件的微小变化，可能引起纤维电位的变化。并且纺织材料带电后，材料各部位的电位并不相同，有的部位带正电荷，有的部位可能带负电荷，情况比较复杂。纺织材料所带的静电的“强度”，用单位重量（或单位面积）的材料的带电量（库仑或静电单位）表示。各种纤维的最大带电量是接近相等的，而静电衰减速度却大不相同。决定静电衰减速度的主要因素，是材料的表面比电阻。一些织物上的静电衰减到原始数值的一半，所需要的时间一半衰期与织物的表面比电阻的关系。各种织物的电荷半衰期与表面的电阻的对数关系，是直线关系，表面比电阻越大，半衰期越长，一些织物表面比电阻与电荷半衰期的关系表1（试验条件是温度30oC和空气相对湿度33%）。当表中两种纤维发生摩擦时，排在表面上的纤维带正电荷，下面的带负电荷。纺织材料所带静电的“强度”，用单位重量（或单位面积）的材料的带电量（库仑或者静电单位）表示。各种纤维的最大带电量是接近相等的，而静电的衰减速度却大不相同。决定静电衰减速度的主要因素是材料的表面比电阻。织物的表面比电阻越大，电荷半衰期越长。因此，如果把纺织面料的比电阻降低到一定程度，静电现象就可以防止。 生产实践表明，在纺织厂加工纤维素纤维，很少受到静电干扰。加工如羊毛和蚕丝，就存在一定的静电干扰。而加工聚酯纤维、锦纶、涤纶以及其他合成纤维，受静电干扰最大。为了解决合成纤维织物在穿用过程中的静电干扰，必须使合成纤维及其织物具有耐久性抗静电性能。使合成纤维以及其织物具有耐久性抗静电性能的方法很多。例如，在合成纤维的聚合或者纺丝时，加入亲水性聚合物或则导电性低分子聚合物；或则利用复合纺丝法，制成外层具有亲水性的复合纤维等。又如，可以在纺纱的过程中，可以将合成纤维与吸湿性强的纤维进行混纺，或者按照电位序列，使带正电荷的纤维与带负电荷的纤维进行混纺，以及对织物进行耐久性的亲水性助剂整理。现在市场上现有的抗静电面料有三大类：导电丝防静电面料、导电纤维防静电面料和助剂整理防静电面料。 市场上现有的几类型防静电面料中主要是导电丝面料、导电纤维面料，针对两种种面料的各方面对比如表4.由表4可以直观的看出3种防静电面料的各方面性能以及特征的对比。在具体使用方面，导电丝面料中的导电丝主要是嵌织在织物的背面，以利于织物的美观和平整，面料的背面是半导体，面料的正面是绝缘体。所以制成成衣以后，主要消除的仅仅是服装与人体摩擦产生的静电，无法消除与外界设备等摩擦产生的静电，服装正面依然有电荷积聚。混纺面料由于是将导电纤维在纺织过程中加入到纱线中，面料的正面和背面均属于半导体，而且可以使布面表面正负电荷可以传导并相互抵消，能快速均匀的消除人体与服装产生的静电以，以及与外界接触所服装表面产生的静电，服装没有电荷积聚。在油田，石化，炼化，化工等行业，穿着防静电服装以及相关防护用品的目的主要就是消除外界与人体产生的静电，同时避免电荷积聚，消除静电放电时产生的火花引起的安全隐患。因此，在大部分高危行业，已经接受了混纺防静电面料的防护性能。采用混纺防静电面料，既提高了防静电性能，又降低了安全隐患。 采用不锈钢纤维、亚导电纤维、防静电合成纤维与涤棉混纺或混织布，能自动电晕放电或泄漏放电，可消除衣服及人体带电，同时供防静电的帽子、袜子、鞋。其性能指标符合GB12014-2009标准：布料电荷密度≤5μC/m2上衣带电荷量≤μC/m2防静电服装十大标准： 1、防静电工作服：为了防止衣服的静电积聚，用防静电织物为面料而缝制的工作服。2、防静电织物：防止衣物的静电积聚，在纺织时，大致间隔或均匀地混入导电纤维的织物。3、导电纤维：采用金属氧化物或碳黑进行复合纺丝方法而制成的纤维。4、服装外观要求：无破损、斑点、污物以及其他影响服装性能上的缺陷。5、防静电面料性能：在温度20±5℃、湿度30～40%的环境下，经水洗100次后，面料电荷面密度平均值≤μc/m2。6、防静电服装性能：每件防静电服的带电电荷量<μc/件，耐洗涤性能(A级≥ h, B级≥ h)。7、防静电服装检验标准：中华人民共和国防静电服装国标（GB12014—2009）。8、防静电服装检验依据：GB/T12703-1991《纺织品静电测试方法》。9、防静电面料染色要求：轻丝光，不磨毛。氧漂剂请尽量控制在剂量的80%。10、防静电服穿用要求：禁止在易燃易爆场所穿脱；禁止在防静电服装上佩戴任何金属物件；与防静电鞋配套穿用。