纺织品抗静电技术的探讨
织物的抗静电性能与处理技术研究
织物的抗静电性能与处理技术研究在我们的日常生活中，织物无处不在，从衣物到家居用品，从工业用布到医疗纺织品。
然而，你是否曾经在干燥的季节里，经历过衣物摩擦产生静电，导致头发竖起或者被静电电击的烦恼？这不仅让人感到不适，在一些特殊的环境中，静电甚至可能引发严重的事故。
因此，织物的抗静电性能及其处理技术成为了一个重要的研究领域。
一、织物产生静电的原因要理解织物的抗静电性能，首先需要了解织物为什么会产生静电。
静电的产生主要源于摩擦起电和电荷转移。
当两种不同材质的织物相互摩擦时，电子会从一种织物转移到另一种织物上，导致一方带正电，另一方带负电。
此外，环境湿度对静电的产生也有很大影响。
在干燥的环境中，水分含量低，电荷难以通过水分传导散失，从而更容易积累静电。
常见的容易产生静电的织物包括合成纤维，如聚酯、尼龙等。
这些纤维的分子结构特点使得它们在摩擦过程中更容易失去或获得电子。
相比之下，天然纤维如棉、麻等产生静电的情况相对较少，因为它们具有较好的吸湿性，能够吸收空气中的水分，从而有助于电荷的传导和消散。
二、织物抗静电性能的重要性织物的抗静电性能在多个领域都具有重要意义。
在服装领域，静电会导致衣物贴身、吸附灰尘，影响穿着的舒适度和美观度。
对于一些特殊行业的工作服，如电子厂、加油站等，静电可能会引发火灾或爆炸等危险，因此抗静电性能是保障工作人员安全的关键因素。
在家居用品方面，静电会使地毯吸尘、窗帘吸附灰尘，增加清洁的难度。
同时，静电对人体健康也可能产生一定的影响，长期处于静电环境中可能导致人体出现疲劳、头痛等症状。
在工业领域，静电可能会干扰电子设备的正常运行，损坏敏感的电子元件，影响产品质量和生产效率。
在医疗领域，静电可能会对医疗器械的性能产生影响，甚至对患者的治疗造成潜在风险。
三、织物抗静电处理技术为了提高织物的抗静电性能，研究人员开发了多种处理技术，主要包括以下几种：1、纤维改性通过对纤维进行化学改性，在纤维分子结构中引入亲水基团或导电成分，从而提高纤维的导电性和吸湿性。
纺织品的防辐射与防静电技术
纺织品的防辐射与防静电技术1. 背景在当今科技快速发展的时代，电子产品已成为我们生活中不可或缺的一部分然而，长时间暴露在电子产品的辐射下可能对人体健康造成潜在威胁此外，静电现象也在日常生活中普遍存在，尤其在干燥季节，纺织品易产生静电，不仅影响舒适度，还可能对健康造成不利影响因此，研究纺织品的防辐射与防静电技术具有重要的实际意义2. 纺织品的防辐射技术2.1 纤维材料的选择防辐射纺织品的关键在于选择具有良好屏蔽效果的纤维材料目前，常用的防辐射纤维有金属纤维、金属化纤维以及碳纤维等金属纤维因其导电性能优异，能有效屏蔽电磁波，但存在着舒适度较差的缺点金属化纤维通过在普通纤维表面涂覆金属层，实现了防辐射性能与舒适度的平衡碳纤维具有良好的生物相容性，同时具有屏蔽电磁波的作用，是一种理想的防辐射纤维2.2 纺丝加工技术在纺丝加工过程中，通过控制工艺参数，如纺丝速度、拉伸倍数等，可以调整纤维的屏蔽效能此外，采用共轭纺丝技术，将具有防辐射功能的纤维与其他纤维进行复合，可提高纺织品的综合性能2.3 后处理技术纺织品在后处理阶段，可通过涂层、浸渍等方法，进一步改进其防辐射性能例如，在纤维表面涂覆一层金属或金属化合物，可提高纺织品的屏蔽效能同时，还可以通过功能性整理剂对纺织品进行处理，以提高其防辐射性能3. 纺织品的防静电技术3.1 纤维材料的选择防静电纺织品的关键在于选择具有良好导电性能的纤维材料常用的导电纤维有金属纤维、碳纤维以及聚合物纤维等金属纤维因其导电性能优异，能有效消除静电，但存在着舒适度较差的缺点碳纤维具有良好的生物相容性，同时具有消除静电的作用，是一种理想的防静电纤维3.2 纺丝加工技术在纺丝加工过程中，通过控制工艺参数，如纺丝速度、拉伸倍数等，可以调整纤维的导电性能此外，采用共轭纺丝技术，将具有防静电功能的纤维与其他纤维进行复合，可提高纺织品的综合性能3.3 后处理技术纺织品在后处理阶段，可通过涂层、浸渍等方法，进一步改进其防静电性能例如，在纤维表面涂覆一层抗静电剂，可提高纺织品的抗静电性能同时，还可以通过功能性整理剂对纺织品进行处理，以提高其防静电性能4. 防辐射与防静电纺织品的应用防辐射与防静电纺织品广泛应用于军事、医疗、电子产业等领域在军事领域，防辐射纺织品可作为士兵防护服装，有效屏蔽敌方电磁波的干扰在医疗领域，防辐射纺织品可用于制作手术服、医生袍等，保护医护人员和患者免受X射线等辐射的危害在电子产业，防静电纺织品可作为工作服，防止静电对电子产品的损害5. 结论随着科技的进步，纺织品的防辐射与防静电技术得到了广泛关注通过选择具有良好屏蔽效能的纤维材料、合理的纺丝加工工艺以及有效的后处理技术，可以制备出具有优良防辐射与防静电性能的纺织品这些纺织品在军事、医疗、电子产业等领域具有广泛的应用前景，对提高人类生活质量具有重要意义1. 背景在现代社会，电子产品和信息技术无处不在，与此同时，电磁辐射和静电问题也日益引起人们的关注长时间接触电磁辐射可能对人体健康产生不利影响，而静电则会导致不适感和各种电子设备故障纺织品作为人们日常生活中的重要材料，其防辐射与防静电技术的研究和应用具有重要的实际意义2.1 导电纤维的运用防辐射纺织品的核心在于导电纤维的选择和应用导电纤维能够通过吸收、反射或散射电磁波的方式来减少电磁辐射的穿透常用的导电纤维包括金属纤维、金属化纤维和碳纤维等金属纤维因其优异的导电性能而成为理想的防辐射材料，但其柔软性和舒适度有待提高金属化纤维通过在普通纤维表面涂覆金属层，实现了防辐射性能和舒适度的平衡碳纤维具有良好的生物相容性，同时具有屏蔽电磁波的作用，是一种理想的防辐射纤维2.2 复合纤维技术通过复合纤维技术，将具有防辐射功能的纤维与其他纤维进行复合，可以制备出综合性能优良的防辐射纺织品例如，可以将金属化纤维与聚酯纤维进行复合，制备出既具有防辐射性能又具有良好舒适度的纺织品2.3 防辐射整理技术除了使用导电纤维外，还可以通过防辐射整理技术来提高纺织品的防辐射性能例如，在纺织品表面涂覆一层具有导电性的物质，或者通过功能性整理剂对纺织品进行处理，以提高其防辐射性能3.1 抗静电纤维的运用防静电纺织品的关键在于抗静电纤维的选择和应用抗静电纤维能够通过导电性能将静电荷及时导走，从而减少静电的积累常用的抗静电纤维包括聚丙烯酸纤维、聚乙烯醇纤维和聚酯纤维等这些纤维通过在其表面引入亲水性基团或导电性物质，提高了其抗静电性能3.2 纤维混合技术通过纤维混合技术，将抗静电纤维与普通纤维进行混合，可以制备出具有良好抗静电性能的纺织品例如，可以将聚丙烯酸纤维与聚酯纤维进行混合，制备出既具有抗静电性能又具有良好舒适度的纺织品3.3 防静电整理技术除了使用抗静电纤维外，还可以通过防静电整理技术来提高纺织品的抗静电性能例如，在纺织品表面涂覆一层具有抗静电性的物质，或者通过功能性整理剂对纺织品进行处理，以提高其抗静电性能4. 防辐射与防静电纺织品的应用防辐射与防静电纺织品在各个领域具有广泛的应用在医疗领域，防辐射纺织品可以用于制作医生袍、手术服等，保护医护人员和患者免受辐射的危害在电子产业，防静电纺织品可以用于制作工作服、包装材料等，防止静电对电子产品的损害在日常生活领域，防辐射纺织品可以用于制作床上用品、窗帘等，减少电磁辐射对人体的影响5. 结论随着科技的进步和人们生活水平的提高，纺织品的防辐射与防静电技术得到了广泛关注通过导电纤维的选择、复合纤维技术、防辐射整理技术、抗静电纤维的选择、纤维混合技术和防静电整理技术的应用，可以制备出具有优良防辐射与防静电性能的纺织品这些纺织品在医疗、电子产业和日常生活等领域具有广泛的应用前景，对提高人类生活质量具有重要意义应用场合防辐射纺织品1.医疗领域：防辐射纺织品在医疗领域有广泛应用，如手术服、医生袍、护士服等这些纺织品可以有效屏蔽X射线、伽马射线等辐射，保护医护人员和患者免受辐射伤害2.电子产业：在电子产业中，防静电纺织品被广泛应用于生产车间的工作服、静电敏感元件的包装材料等，以防止静电对电子产品造成的损害3.日常生活：防辐射纺织品也可以应用于家庭生活中，如床上用品、窗帘等，减少电磁辐射对人体的影响防静电纺织品1.电子产业：防静电纺织品在电子产业中用于保护静电敏感元件，防止因静电放电导致的损害2.航空航天：在航空航天领域，防静电纺织品用于制作宇航员的服装，防止静电对电子设备的干扰3.日常生活：在日常生活里，防静电纺织品可以用于制作内衣、袜子等，减少静电的产生和积累注意事项防辐射纺织品1.舒适度：在选择防辐射纺织品时，要考虑到穿着的舒适度虽然金属纤维等具有优良的屏蔽效果，但可能舒适度较差，应根据实际需要选择2.洗涤和保养：防辐射纺织品在洗涤和保养时应遵循制造商的指导，避免使用刺激性强的清洁剂，以免损害其防辐射性能3.覆盖面积：防辐射纺织品的屏蔽效果与其覆盖面积有关，应尽量选择覆盖面积较大的产品，以提高屏蔽效果防静电纺织品1.抗静电性能：在选择防静电纺织品时，要注意其抗静电性能是否稳定可靠一些产品可能在初期具有良好的抗静电效果，但随着时间的推移可能会逐渐失效2.洗涤和保养：防静电纺织品同样需要正确洗涤和保养，以维持其抗静电性能应避免使用过于粗糙的洗涤剂和强烈的揉搓3.环境因素：防静电纺织品的抗静电效果受到环境因素的影响，如湿度、温度等在干燥的环境中，防静电纺织品的抗静电性能会更好4.穿着方式：穿着防静电纺织品时，应避免过于紧密的衣物，以减少静电的产生防辐射与防静电纺织品在多个领域具有重要的应用价值在选择和使用这些纺织品时，应考虑到应用场合的特殊需求，如舒适度、洗涤和保养等因素同时，也应注意产品的抗辐射或抗静电性能是否稳定可靠，以及环境因素对其性能的影响正确选择和使用防辐射与防静电纺织品，可以有效提升生活质量，保护人体健康和设备安全。
纺织品的抗静电性能研究与应用分析
纺织品的抗静电性能研究与应用分析在现代生活中，纺织品无处不在，从我们日常穿着的衣物到家居装饰，从工业用布到医疗用品，纺织品在各个领域都发挥着重要作用。
然而，在一些特定的环境和使用场景中，纺织品的静电问题可能会给我们带来诸多不便甚至安全隐患。
因此，对纺织品抗静电性能的研究和应用分析具有重要的现实意义。
一、静电产生的原理及对纺织品的影响要了解纺织品的抗静电性能，首先需要明白静电是如何产生的。
当两种不同的材料相互接触和分离时，电子会在它们之间转移，导致一种材料带正电，另一种带负电。
在纺织品中，这种现象通常发生在纤维与纤维、纤维与人体或纤维与其他物体的摩擦过程中。
静电对纺织品的影响是多方面的。
在穿着方面，带有静电的衣物容易吸附灰尘和杂物，让人感觉不舒服，而且脱衣服时可能会产生火花和电击感。
在工业生产中，静电可能会导致纺织品的加工过程出现问题，如纱线缠绕、织物起皱等。
在一些特殊场合，如易燃易爆环境中，静电放电甚至可能引发火灾和爆炸事故。
二、纺织品抗静电性能的评价指标为了准确评估纺织品的抗静电性能，科学家们制定了一系列的评价指标。
其中，最常用的包括表面电阻率、体积电阻率和半衰期。
表面电阻率是指纺织品表面单位面积的电阻值，通常用于衡量表面静电的消散能力。
体积电阻率则是指纺织品内部单位体积的电阻值，反映了整体的导电性能。
半衰期是指纺织品在受到静电作用后，静电电压衰减到初始值一半所需要的时间，半衰期越短，说明抗静电性能越好。
此外，还有摩擦带电电压、电荷面密度等指标也常用于纺织品抗静电性能的评价。
三、提高纺织品抗静电性能的方法为了提高纺织品的抗静电性能，研究人员采取了多种方法。
一种常见的方法是在纺织纤维中添加抗静电剂。
抗静电剂可以分为暂时性和永久性两类。
暂时性抗静电剂通常通过在纤维表面形成一层导电膜来发挥作用，但这种效果会随着洗涤次数的增加而逐渐减弱。
永久性抗静电剂则可以通过与纤维发生化学反应或共混改性等方式，使其具有持久的抗静电性能。
纺织品的抗静电性能研究
纺织品的抗静电性能研究纺织品在日常生活中扮演着重要的角色，随着电子产品的普及和工业化的发展，人们也越来越关注纺织品的抗静电性能。
静电是指在两个接触或接近的物体之间由于电子的转移而产生的电荷累积现象。
当人体或物体与纺织品接触时，可能会发生静电现象，给人们的生活带来一定的影响。
因此，研究纺织品的抗静电性能显得尤为重要。
抗静电性能是指纺织品具有防止静电积聚和放电的能力。
随着科技的不断进步，人们对纺织品的抗静电性能有着更高的要求。
一方面，纺织品的抗静电性能可以使人们在使用电子产品时减少静电干扰；另一方面，也能保护特定环境下的设备和人员的安全。
因此，研究纺织品的抗静电性能对提高生活质量和工作效率具有积极的意义。
本文将从纺织品静电的产生机制入手，探讨纺织品抗静电性能的影响因素、测试方法和技术手段，以及目前在这一领域的研究现状和存在的问题，最后提出未来研究的展望。
纺织品静电的产生机制主要是摩擦效应和静电感应效应。
在日常生活中，人体和纺织品接触，或是纺织品与纺织品之间相互摩擦，都可能会导致静电的产生。
一些纺织品本身的材质、结构、处理工艺等因素也会影响纺织品的静电性能。
因此，要研究纺织品的抗静电性能，首先需要了解纺织品静电的产生机制，找准影响纺织品抗静电性能的关键因素。
影响纺织品抗静电性能的因素有很多，主要包括纺织品的材质、纤维结构、表面形貌、处理工艺等。
一些具有导电性或抗静电性能的材料被应用于纺织品的生产中，如导电纤维、金属纤维、碳纳米管等。
这些材料可以在一定程度上改善纺织品的抗静电性能。
此外，纤维的织造结构和表面处理也对纺织品的抗静电性能有着重要影响。
通过改变纺织品的纤维结构、表面形貌和处理工艺，可以有效提高纺织品的抗静电性能。
测试纺织品的抗静电性能是评价其质量的重要手段。
目前，国内外已经建立了一系列测试方法和标准来评价纺织品的抗静电性能。
常见的测试方法包括静电电位法、静电电压法、静电放电时间法等。
这些方法可以有效检测纺织品在不同条件下的抗静电性能，为纺织品生产企业提供了参考依据。
纺织材料的抗静电性能研究与应用
纺织材料的抗静电性能研究与应用在现代社会，纺织材料的应用无处不在，从我们日常穿着的衣物到工业领域的特殊纺织品，其性能的优劣直接影响着产品的质量和使用效果。
其中，抗静电性能是纺织材料一个重要的特性，受到了广泛的关注和研究。
一、纺织材料静电产生的原因要深入了解纺织材料的抗静电性能，首先需要明白静电是如何产生的。
当纺织材料在加工和使用过程中，纤维与纤维、纤维与其他物体之间发生摩擦和接触分离时，电子会发生转移，导致一方带上正电荷，另一方带上负电荷，从而产生静电。
不同的纺织纤维材料，其产生静电的难易程度也有所不同。
例如，合成纤维如聚酯纤维、聚丙烯腈纤维等，由于其分子结构的特点，导电性较差，容易积累静电。
而天然纤维如棉、麻等，相对来说导电性较好，静电问题相对较轻。
此外，环境因素也对静电的产生有着重要影响。
干燥的环境会降低空气的导电性，使得静电更难释放，从而增加了静电积累的可能性。
二、抗静电性能的研究方法为了研究纺织材料的抗静电性能，科研人员采用了多种方法。
首先是电学测量法，通过测量材料的电阻、电容、电荷半衰期等电学参数，来评估其抗静电能力。
电阻越小，电荷半衰期越短，说明材料的抗静电性能越好。
其次是摩擦起电法，模拟实际使用中的摩擦情况，观察材料产生静电的电压和电荷量。
还有模拟环境测试法，在控制湿度、温度等环境条件下，对纺织材料进行长时间的使用测试，以评估其在不同环境中的抗静电稳定性。
三、提高纺织材料抗静电性能的途径1、纤维改性对纤维进行化学改性是一种常见的方法。
例如，在合成纤维的聚合过程中添加抗静电剂，或者对纤维表面进行化学处理，增加其导电性。
2、纺纱和织造工艺优化通过改进纺纱和织造工艺，如增加纱线的捻度、采用混纺等方式，可以减少静电的产生。
3、后整理处理在后整理过程中，使用抗静电剂对纺织材料进行处理。
抗静电剂可以分为暂时性和永久性两种。
暂时性抗静电剂通过在材料表面形成导电层来发挥作用，但随着使用和洗涤，其效果会逐渐减弱。
静电纺织技术实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在探究静电在纺织品中的产生机理，了解静电对纺织品的影响，并通过实验验证抗静电技术的有效性。
通过实验，我们希望掌握以下内容：1. 纺织品静电的产生原因及机理；2. 静电对纺织品的影响；3. 抗静电技术的应用及其效果。
二、实验材料与设备1. 实验材料：- 纺织品样品：棉、涤纶、腈纶等不同材质的纺织品；- 抗静电剂；- 摩擦装置；- 静电测试仪；- 温湿度计；- 电子秤。
2. 实验设备：- 摩擦试验机；- 洗涤机；- 烘干机；- 抗静电处理设备。
三、实验方法与步骤1. 静电产生实验：- 将不同材质的纺织品样品分别放置在摩擦试验机上；- 通过摩擦试验机模拟实际使用过程中产生的摩擦，记录静电电压值；- 对比不同材质的纺织品样品在摩擦过程中的静电电压。
2. 静电影响实验：- 将不同材质的纺织品样品分别进行洗涤、烘干处理；- 测试洗涤、烘干前后样品的静电电压；- 观察洗涤、烘干对样品静电电压的影响。
3. 抗静电处理实验：- 将抗静电剂均匀喷洒在纺织品样品上；- 通过抗静电处理设备对样品进行烘干；- 测试处理前后样品的静电电压；- 对比处理前后样品的静电电压变化。
4. 静电测试与对比：- 使用静电测试仪分别测试不同材质、不同处理方式的纺织品样品的静电电压； - 对比不同样品的静电电压，分析静电对纺织品的影响。
四、实验结果与分析1. 静电产生实验结果：- 棉质纺织品在摩擦过程中产生的静电电压较低；- 涤纶、腈纶等合成纤维在摩擦过程中产生的静电电压较高。
2. 静电影响实验结果：- 洗涤、烘干处理可以降低纺织品样品的静电电压；- 洗涤、烘干对棉质样品的静电电压降低效果较好，对合成纤维样品的静电电压降低效果较差。
3. 抗静电处理实验结果：- 抗静电处理可以有效降低纺织品样品的静电电压；- 处理后的样品静电电压明显低于未处理样品。
4. 静电测试与对比结果：- 棉质样品在抗静电处理后静电电压降低明显；- 涤纶、腈纶等合成纤维样品在抗静电处理后静电电压降低效果较好。
纺织品的抗静电性能与市场应用分析
纺织品的抗静电性能与市场应用分析在我们的日常生活中，纺织品无处不在，从衣物到家居用品，从工业材料到医疗用品。
然而，你是否曾在干燥的季节里，遭遇过衣物静电“噼里啪啦”的困扰，或者在某些特殊工作环境中，因为静电导致的安全隐患而感到担忧？这时候，纺织品的抗静电性能就显得尤为重要。
首先，让我们来了解一下什么是纺织品的抗静电性能。
简单来说，抗静电性能就是指纺织品能够有效地防止或减少静电的产生和积累。
静电的产生通常是由于摩擦、分离等过程中，物体表面的电荷不平衡所导致的。
当纺织品中的纤维材料缺乏良好的导电性能时，静电就容易积聚起来，从而给我们带来各种不便甚至危险。
那么，哪些因素会影响纺织品的抗静电性能呢？纤维的种类是一个关键因素。
例如，天然纤维中的棉和麻，相对来说抗静电性能较好，因为它们具有一定的吸湿性，可以吸收空气中的水分，从而增加导电性，减少静电的产生。
而合成纤维，如聚酯纤维、尼龙等，通常抗静电性能较差，因为它们的吸湿性低，容易产生静电。
除了纤维种类，纺织品的组织结构和后整理工艺也会对抗静电性能产生影响。
紧密的组织结构能够减少摩擦，从而降低静电的产生。
而后整理工艺中，通过添加抗静电剂、进行导电涂层处理等方法，可以显著提高纺织品的抗静电性能。
接下来，我们看看纺织品的抗静电性能在市场上有哪些应用。
在服装领域，尤其是一些特殊工作环境下的工作服，如电子厂、石化厂等，抗静电性能是必不可少的。
这些工作服需要能够防止静电火花引发的爆炸等危险事故，保障工人的生命安全。
在医疗领域，抗静电的纺织品可以用于制作手术服、病房用品等，避免静电对医疗设备和病人造成干扰。
在家居用品方面，抗静电的窗帘、地毯等能够减少灰尘吸附，保持室内清洁。
在汽车内饰中，抗静电的座椅面料可以提高乘坐的舒适性和安全性。
随着科技的不断进步和人们对生活品质要求的提高，抗静电纺织品的市场需求也在不断增长。
然而，目前抗静电纺织品的发展还面临一些挑战。
一方面，抗静电性能的持久性是一个问题。
纺织品的抗静电性能与研究进展
纺织品的抗静电性能与研究进展在我们的日常生活中，纺织品无处不在，从衣物到家居用品，从工业用布到医疗领域的特殊材料。
然而，你是否曾经在干燥的季节里，穿上一件衣服后，发现头发总是莫名地竖起来，或者接触某些织物时会有轻微的电击感？这其实都是纺织品静电现象在作祟。
而解决这一问题的关键，就在于提高纺织品的抗静电性能。
首先，我们来了解一下什么是纺织品的静电现象。
当两种不同的材料相互摩擦时，电子会从一种材料转移到另一种材料上，导致一种材料带正电，另一种带负电。
在纺织品中，这种电荷的积累如果不能及时消散，就会产生静电。
静电不仅会给我们带来不适，还可能在一些特殊环境中引发严重的问题，比如在易燃易爆的场所，静电放电可能会导致火灾或爆炸。
那么，纺织品为什么会产生静电呢？这主要与纺织材料的性质、纺织工艺以及使用环境有关。
一些合成纤维，如聚酯、尼龙等，由于其分子结构的特点，本身就容易积累静电。
而在纺织过程中，如果纱线的捻度不够，或者织物的组织结构不合理，也会增加静电产生的可能性。
此外，干燥的环境会降低空气的导电性，使得电荷更难以消散，从而加剧静电问题。
为了提高纺织品的抗静电性能，科研人员们进行了大量的研究，并取得了显著的进展。
目前，常见的抗静电方法主要包括以下几种：一是在纺织材料中添加抗静电剂。
抗静电剂可以分为暂时性和永久性两类。
暂时性抗静电剂通常是通过表面涂覆或浸渍的方式施加到纺织品上，它们可以在短时间内提供良好的抗静电效果，但随着使用和洗涤，其效果会逐渐减弱。
永久性抗静电剂则是通过在纤维聚合或纺丝过程中添加，能够与纤维形成化学键结合，从而具有更持久的抗静电性能。
常见的抗静电剂有阳离子型、阴离子型、非离子型和两性离子型等，它们的作用机制各不相同。
阳离子型抗静电剂主要通过吸附空气中的水分，形成导电层来消散电荷；阴离子型抗静电剂则通过离子导电来消除静电；非离子型抗静电剂通常是通过增加纤维的吸湿性能来达到抗静电的目的；两性离子型抗静电剂则兼具阳离子和阴离子型抗静电剂的特点。
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核心提示：介绍了静电的危害及纺织品抗静电的机理,并分类介绍了目前所使用的纺织品抗静电技术的方法,最后指出了纺织品抗静电技术的不足,并对前景进行展望。
1.研究纺织品抗静电技术的重要性1.1纺织品静电现象及产生原理产生静电的机理有多种解释,纺织材料静电主要是由于表面间的相互摩擦产生的。
纺织材料是电的不良导体,具有很高的比电阻。
纤维及其制品在生产加工和使用过程中,由于受摩擦、牵伸、压缩、剥离及电场感应和热风干燥等因素的作用而易于产生静电。
特别是随着合成纤维在纺织上生产和应用的越来越多,这些高分子聚合物所固有的高绝缘性和憎水性,使之极易产生、积累静电。
1.2纺织品静电的危害在民用方面,静电会导致纺织品的使用过程中吸尘沾污,服装纠缠人体产生粘附不适感,而且有研究表明,静电刺激会对人体健康产生不利影响。
在产业应用方面,静电是火工、化工、石油等加工等行业引起火灾、爆炸等事故的主要诱发因素之一,也是化纤等纺织行业加工过程中的质量及安全事故隐患之一。
随着高科技的发展,静电障害所造成的后果已突破了安全问题的界限[3]。
静电放电造成的频谱干扰危害,会引起电子、通信、航空、航天以及一切应用现代电子设备、仪器的场合导致设备运转故障、信号丢失等结果。
因此目前抗静电纺织品的需求量越来越大。
2纺织品抗静电的机理绝缘体表面的静电可以通过三条途径消失:(1)通过空气(雾气)消失;(2)沿着表面消失;(3)通过绝缘体体内消失。
通过空气消除静电,主要依靠空气中相反符号的带电粒子飞来与绝缘体表面的静电中和或让带电粒子获得动能而飞散。
利用尖端放电原理,制成高压电晕式静电消除器,已在化纤生产中有应用。
静电沿绝缘体表面消失的速度取决于绝缘体表面电阻率的大小。
提高空气的湿度,可以在亲水性绝缘体表面形成连续的水膜,加上空气中的CO2和其他杂质的溶解,而大大提高表面导电性。
进一步的方法是使用抗静电剂,主要是离子或非离子型的表面活性剂。
静电通过绝缘体体内的泄漏速度,主要取决于绝缘体的电阻率的大小,一般说来,当聚合物电阻率小于107Ω·m时,产生静电荷会很快泄漏掉。
为了提高聚合物的体积导电率,最方便的方法是添加碳黑、金属粉末或导电纤维。
纤维高分子材料理论上是比绝缘体,但实际纤维的导电性比理论估计值要高,原因在于纤维不是纯高分子物质,其中含有水分、杂质等低分子物质,即纤维导电主要取决于纤维中的附属物,其次与纤维分子本身的导电性以及外界条件的作用有关。
在表面易电离物质导电性较高以及水汽分压较大的情况下,纤维的导电性会大大提高。
3纺织品抗静电的途径抗静电织物可分为民用和产业用静电防护服两大类。
静电防护服按照最终用途可分为无尘无菌工作服、防火防爆工作服、手术服、安全作业服(如电力工人工作时穿的静电防护服、导电服等)等。
3.1对纤维进行抗静电处理3.1.1用表面活性剂对纤维进行亲水化处理作用原理为表面活性剂分子疏水端吸附于纤维表面,亲水性极性基团指向空间,形成极性表面,吸附空气中的水分子,降低纤维的表面电阻率,加速电荷逸散。
所用表面活性剂包括阳离型、阴离子型和非离子型,其中阳离子表面活性剂的抗静电效果最好,高分子量非离子型表面活性剂的抗静电效果耐久性最好。
此法的优点为简便易行,特别适合于消除纺织加工过程中的静电干扰;缺点为抗静电效果的耐久性差,表面活性剂易挥发,更不耐洗涤,而且在低湿度环境中不显示抗静电性能。
3.1.2对成纤高聚物进行共混、共聚合或接枝改性与前面方法的相同之处是在成纤高聚物中添加亲水性单体或聚合物,提高吸湿性,从而获得抗静电性能。
除普通成纤高聚物与亲水性聚合物共混的典型共混纺丝方式外,还有聚合过程中加入亲水性聚合物,形成微多相分散体系的共混方式。
例如将聚乙二醇加入到己内酰胺反应混合物中,聚乙二醇以原纤状分散于PA6之中。
同时聚乙二醇也有少量端羟基与己内酰胺开环后生成的氨基己酸中的羟基反应,提高了抗静电性能的耐久性。
另外,用共聚合的方式将亲水性极性单体聚合到疏水性合成纤维主链上,例如在PET大分子中嵌入聚乙二醇,也可提高纤维的吸湿性和抗静电性能。
采用化学引发、热引发、高能射线和紫外线辐照引发的接枝于纤维表面,可有效地改善合成纤维的吸湿性,且亲水性单体的用量远少于其他方法,耐久性好。
此类抗静电纤维仍以提高纤维的亲水性来加速电荷的泄漏,故在相对湿度低于40%的干燥环境中,纤维的抗静电性能将受损失。
3.2生产抗静电纱线在纺纱中混入少量的导电短纤维,可以生产抗静电纱线,同时可以减少甚至消除纺纱过程中存在的静电问题。
纺纱时使用普通纺织纤维作为主体纤维,其中混入少量的导电纤维。
导电纤维混入量的多少根据产品的最终用途及成本决定。
大量实验表明,纱线中混入少量(百分之几)的有机导电纤维后,纱线的电阻率会有明显降低(导电性有大幅度提高)。
3.2.1导电纤维导电纤维包括金属纤维、镀金属纤维和有机导电纤维。
应用较为广泛的金属纤维主要是不锈钢纤维,其制造方法主要是线材拉伸法、熔融纺丝法、切削法等。
不锈钢纤维具有较佳的导电性能和机械性能,但是对于纺织加工而言,金属纤维抱合力小,纺纱性能较差,而且制成高细度时的价格昂贵,所以除一些特殊要求的场合,在开发抗静电产品时金属纤维的使用还不够广泛。
镀金属纤维是在普通纤维表面涂敷金属层以提高抗静电效果,其成本比金属纤维有大幅下降,但不耐洗涤,且手感较差。
目前,用来开发抗静电混纺纱多采用有机导电纤维。
有机导电纤维是以普通成纤高聚物为基体,以被覆或复合方式添加导电物质的导电纤维。
目前使用的有机导电纤维主要是尼龙基、涤纶基和腈纶基,导电物质有碳和金属化合物两种。
其中碳导电物制成的纤维为深色(黑色、灰色),金属化合物为导电物的纤维为白色,后者导电性稍差,但是利于后道整理工序的加工(染色等)。
3.2.2纺纱工艺流程由于导电纤维成本较高,混入比例小,一般采用手工开松的形式。
为使混合均匀,按照预先计算并称量好的重量将导电纤维和主体纤维同时喂入梳理机,经多道梳理工序。
另外,所选用的导电纤维应尽量与主体纤维的材质一致。
混纺的工艺流程为:梳棉(一道)→梳棉(二道)→头并→二并→三并→粗纱→细纱→络筒。
3.3织造时嵌入导电长丝或抗静电纱线开发抗静电纺织品除了在原料上进行改进之外,还可以在织物上机织造时,将导电长丝(或导电纤维复合纱线)以一定间距嵌入织物。
可以沿经向或纬向嵌入,也可以同时沿经向和纬向嵌入形成网格状。
经大量的实验证明,不管以哪种方式嵌入导电丝,织物的抗静电效果均有明显的改善,但是以网格形式嵌入导电丝或抗静电纱时效果最佳。
而且织物的抗静电性能都随嵌入导电丝间距的增加而减弱。
导电丝嵌入间距(或织物中导电纤维的含量)应根据抗静电产品的最终用途及对导电性能要求来决定。
具体可参考下表:由于导电纤维价格较高,制成织物成本较高,在设计时应考虑到使用最少的导电纤维获得最佳的抗静电性能。
可以通过对各影响因素(导电丝间距、织物密度等)进行最优化分析,得到满足产品使用要求的最佳嵌入间距(导电纤维含量)。
另外,由于使用的导电长丝大多为黑色,在设计织物组织时,应尽量使导电丝的经组织点隐藏在基础组织经组织点下面,以保证正面的织物组织结构不被破坏。
而在织物反面,使导电丝尽量显露在织物表面,以利于放电。
3.4用抗静电剂对织物进行后整理用表面活性剂直接对织物表面进抗静电处理的方法始于上世纪50年代,这种方法适合于各种纤维材料。
所用抗静电剂大多数是结构与被整理的纤维相似的高分子物,经过浸、轧、焙烘而粘附在合成纤维或其织物上。
这些高分子物是亲水的,因此涂覆在表面上可通过吸湿而增加纤维的导电,使纤维不至于积聚较多的静电荷而造成危害。
这种方法除使织物具有抗静电效果外,处理后的织物还具有吸湿、防污、不吸尘等功能。
由于抗静电方法较为简单,因此成品价格也较为便宜。
工艺流程为:坯布→浸轧抗静电树脂(二浸二轧)→烘干(100~110℃)→焙烘(150~160℃, 2min)→拉幅→成品抗静电整理的方法较多,目前主要有三种。
(1)助剂吸咐固着法(2)表面接枝聚合法(3)低温等离子体表面处理法由于后两种方法需要较多的特种引发剂或高能射线或用等离子体处理等,工艺繁复,操作复杂,因此一般采用第一种方法。
它可在后整理中进行抗静电加工,也可在染色过程中进行同浴处理,均能获得理想的效果。
4纺织品抗静电技术的发展现状和前景展望4.1国内外抗静电技术的现状及存在的问题目前,民用纺织品抗静电主要使用后整理的方法。
静电防护织物中,导电性纤维以一定的间隔在织物中沿纵向或横向或纵横向同时分布形成纵条、横条或格子,根据抗静电性能的要求,间隔范围常选择在3mm~15mm,因其具有良好的耐洗性、耐摩擦性、耐热性、耐光照性及永久的抗静电性,且不受环境温湿度变化的影响,正得到愈来愈广泛的开发和应用。
从纺织品开发的角度来看,宜采用导电性纤维再经过抗静电后处理,可达到优良的抗静电性能。
使用导电纤维开发的抗静电织物存在的问题是织物的后整理(染色等)问题,由于导电纤维大多数为深色,其染色性能成为一个问题。
4.2前景展望随着人们对服装性能的要求的提高及生产上精密度和安全性的考虑,对抗静电纺织品的要求越来越高,目前的抗静电技术需要不断的改进和提高,从目前形势来看,将上述几种抗静电途径的混合使用能达到优良的抗静电效果。
参考文献:[1]高绪珊,童俨等导电纤维及抗静电纤维,北京:纺织工业出版社,1991.[2]姚穆纺织材料学,北京:中国纺织出版社,2001(二版).[3]张宝铭林文荻静电防护技术手册,电子工业出版社,2001.[4]施楣梧刘俊卿南燕有机导电纤维的应用方法研究,毛纺科技,2001,(2):9~12.。