静电的利用与防止

（中国纱线网，经典案例分析，教你如何应对产品质量索赔）静电利与弊的利用和防止静电利与弊的利用和防止静电的危害很多，它的第一种危害来源于带电体的互相作用。

在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电，如果不采取措施，将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作，使飞机变成聋子和瞎子；在印刷厂里，纸页之间的静电会使纸页粘合在一起，难以分开，给印刷带来麻烦；在制药厂里。

由于静电吸引尘埃，会使药品达不到标准的纯度；在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污，形成一层尘埃的薄膜，使图像的清晰程度和亮度降低；就在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘，也是静电捣的鬼。

静电的第二大危害，是有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。

漆黑的夜晚，我们脱尼龙、毛料衣服时，会发出火花和“叭叭”的响声，这对人体基本无害。

但在手术台上，静电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿，则会引起瓦斯爆炸，会导致工人死伤，矿井报废。

在二十世纪中期，随着工业生产的高速发展以及高分子材料的迅速推广应用, 一方面，一些电阻率很高的高分子材料如塑料、橡胶等的制品的广泛应用以及现代生产过程的高速化, 使得静电能积累到很高的程度, 另一方面，静电敏感材料的生产和使用, 如轻质油品, 火药, 固态电子器件等, 工矿企业部门受静电的危害也越来越突出, 静电危害造成了相当严重的后果和损失。

曾使得造成电子工业年损失达上百亿美元，这还不包括潜在的损失。

在航天工业，静电放电造成火箭和卫星发射失败，干扰航天飞行器的运行。

在石化工业，美国从1960年到1975年由于静电引起的火灾爆炸事故达116起。

1969年底在不到一个月的时间内荷兰、挪威、英国三艘20万吨超级油轮洗舱时产生的静电引起相继发生爆炸以后，引起了世界科学家对静电防护的关注。

我国近年来在石化企业曾发生30多起较大的静电事故, 其中损失达百万元以上的有数起。

例如上海某石化公司的2000m3甲苯罐, 山东某石化公司的胶渣罐, 抚顺某石化公司的航煤罐等都因静电造成了严重火灾爆炸事故。

二次世界大战后许多工业发达国家都建立了静电研究机构。

静电危害起因于静电力和静电火花，静电危害中最严重的静电放电引起可燃物的起火和爆炸。

人们常说，防患于未然，防止产生静电的措施一般都是，改造起电强烈的工艺环节，采用起电较少的设备材料等。

最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地，这样可以把电荷引人大地，避免静电积累。

细心的乘客大概会发现；在飞机的两侧翼尖及飞机的尾部都装有放电刷，飞机着陆时，为了防止乘客下飞时被电击，飞机起落架上大都使用特制的接地轮胎或接地线；以泄放掉飞机在空中所产生的静电荷。

我们还经常看到油罐车的尾部拖一条铁链，这就是车的接地线。

适当增加工作环境的湿度，让电荷随时放出，也可以有效地消除静电。

潮湿的天气里不容易做好静电试验，就是这个道理。

科研人员研究的抗静电剂，则能很好地消除绝缘体内部的静电。

然而，任何事物都有两面性,对于静电,只要摸透了它的脾气，扬长避短，也能让它为人类服务。

比如，静电印花、静电喷涂、静电植绒、静电除尘和港电分选技术等，已在工业生产和生活中得到广泛应用。

静电也开始在淡化海水，喷洒农药、人工降雨、低温冷冻等许多方面大显身手，甚至在字宙飞船上也安装有静电加料器等静电装置。

第1553楼火山发表于2009/07/14 16:43 抗静电剂可用来降低制品表面电阻，从而分散了纤维表面很高的电荷密度塑料是现代社会广泛使用的高分子合成材料，它有很高的表面电阻率（25℃，RH60%，电阻率1017Ω）。

因而，一旦摩擦带电后，静电不易通过导电除去而滞留在塑料表面。

由于静电的存在，不仅影响塑料制品的美观(吸尘等)，更主要的是影响塑料制品的制造和使用。

为此，塑料抗静电剂，其作用就是塑料制品面降低高聚物表面电阻率和电荷密度，从而达到解除静电危害的目。

一般而言，塑料的电阻非常大，经摩擦或接触则带电，容易引发各种静电影响，如放电时的电击、吸附灰尘损害外观、IC短路等。

为避免这种影响一般要采用抗静电剂。

通常情况下，为了防止塑料的静电产生，大多采用下列几种方法，一是环境保持适常湿度与使用除电机；二是在塑料的表面上涂布低分子型抗静电剂；三是利用碳、导电性过滤与永久抗静电剂；四是在导电性聚合物上改善其材料分子构造。

抗静电剂除了使用在塑料之外，也使用在纤维、纸类、涂料、油墨、石油制品等，这些产品常有污渍附着而产生静电的情况。

从各种防静电技术的比较上看，物理方式除静电，材料特性不会变化，但设备花费大、只能适用于部分形状的产品；对产品进行表面处理，方法简便，但缺乏耐久性；涂导电性涂料，可用于复杂的形状，并适用于大范围的材料，设备花费少，但价位高、有剥离的危险，且均一涂上薄膜有困难；镀金属不会有部分剥离情况，但适用材料有限，且设备花费大、产生环境公害问题。

内加抗静电剂的方法中，添加表面活性剂（低分子型抗静电剂），价格便宜、操作简便，但材料表面特性易变化，摩擦、水洗后易脱落，且不可上色；添加永久型抗静电剂（亲水性聚合物），导电性、稳定性良好，但价位高、添加量多，且会受到塑料物性的影响。

抗静电剂在全球将有广泛的应用。

北美地区抗静电剂市场预计到2004年前每年平均以4%左右的幅度增长，就用途来看，大多使用在电子家电产品以及食品包装材上。

而从抗静电剂种类来看，乙胺类多使用在聚烯烃上，做为电子设备包装；而季胺化合物则常使用在PVC，如工业传送带、磁片包装及瓶子等；脂肪酸酯类则多使用在聚烯烃内部抗静电用。

欧洲抗静电剂市场预计每年将有2.5%的增长率，就用途而言，主要使用在聚苯乙烯、ABS及其他苯乙烯系聚合物的处理过程，由于内添加型抗静电剂通常具有润滑的功效，所以有时难以与润滑剂加以区分。

在日本，抗静电剂主要是以0.1%~0.2%的浓度混入塑料之中，至于精确的混合量则视产品与聚合物的种类而定，其中聚丙烯是最常使用到抗静电剂的产品，其次为PVC及ABS。

就日本整个抗静电剂的使用量来说，预计2003年非离子型／阳离子型抗静电剂使用量约为5000吨，未来也将以1%左右的增速持续增长。

就抗静电剂的种类来看，高分子型的永久抗静电剂是最为看好的产品，尤其是使用在精密机械方面的成长情况更是颇受期待。

这是由于家电、电子仪器所使用的电子回路，当静电的累积过多时，就可能会发生接触不良的情况，因此具备防止静电过度累积的这种高性能抗。

第1554楼火山发表于2009/07/14 16:44上浆专用抗静电剂的种类一、静电1.1 静电的产生当两个物体相互接触或摩擦时，它们的表面会产生电荷，并发生电荷转移，两个物体分别带有正、负电荷，当两个物体分离后，多余的电荷就通过接触泄漏而消失，如果物体为优良导体，泄漏速率很快，如果为不良导体，则引起电荷的积聚，产生静电。

涤纶纤维的大分子是以共价链为主链的有机化合物，它不能电离，也不能传递电子或离子，再加上其分子基团极性很小，疏水性大，电荷不易逸散，一旦摩擦产生静电后，由于涤纶纤维绝缘性好，电阻大，静电释放非常缓慢，引起电荷积聚。

故涤纶是最易产生静电的纤维，给纺织带来了极大的困难。

1.2 抗静电的方法抗静电方法从控制电荷的产生（起电）和电荷的泄漏两方面进行。

1.2.1控制起电①减少接触、磨擦的机会，例如羊毛上加和毛油，纺丝时加油剂，以增加纤维的润滑性，或提高加工设备的光滑性，〈如镀铬〉，降低磨擦系数，同时还可降低磨擦压力和磨擦速度，以减少起电。

②提高环境的相对湿度。

例如织布间的给湿，使静电减少。

③加入能产生相反电荷的材料，使产生的电荷相互抵消。

例如涤纶与棉混纺，涤纶与钢摩擦带负电荷，棉与钢摩擦则带正电荷，涤/棉混纺时便可让正电荷与负电荷中和。

1.2.2静电消除把产生的电荷迅速泄漏掉是抗静电的有效方法，消除静电可用消电器，也可迅速向大地泄漏。

同时在材料外部喷洒。

浸渍式涂布抗静电剂，一般是暂时性的，不耐久。

纺丝时的油剂及纺织品抗静电整理即属此法。

1.3抗静电剂的分类抗静电剂可分为暂时性抗静电剂和耐久性抗静电剂。

而在纺织厂目前普遍使用的都为暂时性抗静电剂。

暂时性抗静电剂大致可分为6类：第1555楼火山发表于2009/07/14 16:44 A、吸湿剂和电解质即利用它们的吸湿作用增加纤维表面水分，从而增加其导电率，以迅速泄漏电荷。

常用的有甘油与醋酸钾、无机盐、胺类等。

B、阴离子表面活性剂烷基（苯）磺酸钠、烷基硫酸钠、烷基硫酸酯、烷基苯酚聚氧化乙烯醚硫酸酯和烷基磷酸酯，它在低浓度时就有很好的抗静电作用。

C、阳离子表面活性剂阳离子表面活性剂是抗静电剂的大类品种，在低浓度时就具有优良的抗静电性能，由于大多数高分子材料都带负电荷，因此最有效的抗静电剂是阳离子和两性表面活性剂。

如季铵盐抗静电剂TM等。

D、两性表面活性剂两性表面活性剂是一类优良的抗静电剂，其它荷性随PH值的不同而呈阳荷性和阴荷性。

E、非离子表面活性剂非离子表面活性剂有多元醇类和聚氧化乙烯醚两大类。

非离子表面活性剂的抗静电性能比离子型表面活性剂差。

F、有机硅类有机硅高分子链具有弹性的螺旋型结构，在热处理后甲基向空气定向排列、可获得柔软、润滑和防水功能，若引入亲水性基团、则可用于抗静电。

二、纺织上浆专用抗静电剂的选择从上述抗静电剂的分类来看，能适用于纺纱上浆时用的抗静电剂必需具有下列性能：①一般纺织厂使用浆料普遍为弱阴离子高分子系列化合物。

故该体系应为阴离子或非离子。

②较好的相溶性，因纤维上浆需用的浆料较复杂，多为聚乙烯醇、变性淀粉、丙烯酸酯及其它助剂（消泡剂、油脂），这就要求抗静电剂具有很好的相溶性和稳定性。

③用于纺纱上浆的抗静电剂不但能赋予纱线良好的抗静电效果，同时，还需赋予浆液良好的的渗透性、乳化性、特别能提高浆液的经纱的粘着力。

第1556楼火山发表于2009/07/14 16:45抗静电剂的种类及应用目前实用的塑料抗静电剂以表面活性剂和亲水性高分子为主。

表面活性剂作为抗静电剂使用时,要在材料表面形成抗静电剂分子层。

其分子的亲油性基团植于树脂内部,亲水性基团则在空气一侧取向排列。

前者使抗静电剂和塑料保持一定的相容性,后者吸附空气中的水分子在材料表面形成一层均匀发布的导电溶液,或自身离子化传导表面电荷达到抗静电效果。

塑料抗静电用的表面活性剂主要有以下品种:阳离子型:季铵盐、胺盐等;阴离子型:磷酸盐、磺酸盐等;非离子型:多元醇、多元醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯附加物等;两性型:季铵内盐、丙胺酸盐等。

表面活性剂可以用水、醇等溶剂配成溶液直接喷涂、浸渍或涂刷材料表面,脱除溶剂后形成抗静电涂层。

这种方法使用时以阳离子型表面活性剂效果最好。

但目前最常用的使用方法是将表面活性剂混配到树脂中,并均匀分布在聚合物内。

加工后,抗静电剂分子会向外迁移,并形成抗静电层。