抗静电整理范例
实验三 涤纶抗静电整理
实验三涤纶织物的抗静电整理一、实验目的1.复习涤纶织物抗静电整理的相关知识2.实际操作做出涤纶抗静电整理样品3.了解涤纶织物织物抗静电性能的相关表征方法二、实验原理对织物用吸湿剂和表面活性剂处理，在纤维表面形成亲水性薄膜，增加纤维的吸湿性，从而降低织物的表面电阻，提高纤维的导电性，达到防静电的目的。
三、实验试剂与仪器500ml烧杯玻璃棒量筒天平剪刀抗静电整理剂（抗静电剂SN）涤纶布轧车烘箱丝光定形机摩擦式静电测试仪高压放电式静电测试仪表面电荷测试仪四、实验步骤（一）样品制备1.裁剪40×40㎝的涤纶布布称其重量为16.3g。
2.由浴比1∶10至1∶20，称量9g抗静电整理剂配制得300ml 30g/L的拒水整理剂水溶液，加入0.6克的氯化镁使其浓度为0.2%。
3.织物两浸两轧拒水整理剂，每次浸渍两分钟，轧液率60%。
4.将织物在70度预烘两分钟，再在160度丝光机上进行焙烘定形，时间为两分钟。
5.将织物水洗后烘干，保留样品。
（二）抗静性能测试纺织材料静电性能的评价静电电压及其半衰期、电荷面密度等指标，以及吸灰试验、张帆试验、吸附金属片试验等简易测试方法得到的低精度指标。
A法（半衰期法）：用+10 kV 高压对置于旋转金属平台上的试样放电60 s，测感应电压的半衰期（s）。
此法可用于评价织物的静电衰减特性。
B法（摩擦带电电压法）：试样（4块，2经2纬，尺寸6cm×8 cm）夹置于转鼓上，转鼓以400 RPM的转速与标准布（锦纶或丙纶）摩擦，测试1min内的试样带电电压最大值（V）。
C法（电荷面密度法）：试样在规定条件下以特定方式与锦纶标准布摩擦后用法拉第筒测得电荷量，据试样尺寸求得电荷面密度（μC/m2）。
五、实验结果与讨论A法半衰期法记录表B法摩擦带电电压法记录表C法讨论：用三种方法对整理涤纶的抗静电性进行了表征，因为没有与未处理涤纶进行对比，没有体现出处理与未处理涤纶的区别。
防静电整理
四、影响纤维带静电的因素
外界因素---相对湿度影响
半 衰 期 （s）
度（%） 相对湿度对纤维半衰期的影响
相对湿
四、影响纤维带静电的因素
外界因素---温度的影响
温度的影响： 含水率一定时，温度提高，有利于降低表 面比电阻。 纤维的导电能力随着温度的提高而增加， 但对纺织品来说，一般是在室温下使用，因此， 温度的影响较湿度小。总之，织物的带电性能 受环境或季节的影响十分显著。因此，测试织 物的抗静电性能，要在恒温恒湿下进行。
三、静电的产生方式
静电产生的方式有很多，如接触、摩擦、冲流、泠冻、电解、压电、温差等， 但主要的有三种形式：
1）摩擦起电
2）接触分离起电 3）感应带电
三、静电的产生方式一----摩擦起电
摩擦起电
当两种具有不同的电子化学势的材料相互接触时， 电子从化学势高的材料向化学势低的材料转移。当接 触后又快速分离时，总有一部分转移出来的电子来不 及返回到它们原来所在的材料，从而使化学势低的材 料因电子过剩而带负电，化学势的材料因电子的不足 而带正电。
四、影响纤维带静电的因素 本身结构与性质---比电阻
表面比电阻Rs(ρs)： 表示每平方单位试样的对应边间的电阻。
体积比电阻Vs(ρ v)：试样在三维长度都等于单位长度时的电阻。 表面比电阻远小于体积比电阻，大约相差102—103倍， 故表面比电阻对电荷的泄漏占支配地位。表面比电阻越大， 电荷泄漏越慢，纤维越易积蓄电荷。 纤维带电量的大小，等于摩擦时发生的电量积累与纤 维表面电导遗失电量的代数和。
七、静电的防止
• 3、改善机件/的摩擦和导电。 通过改进机件的材料和结构，减少摩擦 和静电的产生，并加速静电的导走。 • 4 、不同原料合理搭配。 通过选配合适的材料及混纺或交织，使 产品在使用过程中彼此中和产生的静电。如 锦纶与皮革摩擦会产生+3800V的静电压，而 涤纶与皮革摩擦后会产生-1400V的静电压， 两者混合后（锦/涤 40/60）静电压很低，难 以察觉。因此配合产生的化纤地毯达到了比 较好的抗静电效果。
纺织品抗静电整理模板
（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 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/%
25
45
涤纶未经抗静电处理 涤纶经非耐久性抗静电处理
>1013 1011~1012
腈纶未经抗静电处理 腈纶经非耐久性抗静电处理
>1013 1010~1011
>1013 1010~1011
>1013 109~1010
65
>1013 109~1010
>1013 108~109
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。
常用工艺方法有：
（1）浸轧法：
（100％G树脂5～10g/L，平平加O 1～2g/L，三乙醇铵硝酸盐5g/L）→ 烘干→热定形（190℃，20s）。
（2）和染色同浴法：
抗静电整理
抗静电整理10.1 引言静电能引起许多纺织材料在加工中的问题，尤其是那些疏水合成纤维。
在大多数干态纺织品加工过程中，纤维和织物在不同的表面快速移动，会通过摩擦力产生静电荷。
这些电荷会引起纤维和纱线相互排斥，导致浮起。
织物和非织造也受电荷的影响，产生材料操作的问题。
消费者很在意衣服的贴身，以及在低湿条件下，走在地毯上产生的轻微电击。
静电放电会损坏电脑和其他电子设备。
许多纺织品的安全要求包括抗静电限制在一个定义的相对湿度内（从65%到25%）。
许多纺织纤维不能导电，它们被分类为绝缘材料，在干态时表现出绝缘性。
无论两个表面什么时候接触，电子都能从一个表面移动到另一个表面。
当两个表面分开时，导电材料允许电子立即移动至平衡。
另一方面，绝缘材料在某段时间能够保留电荷的不同。
不需要通过摩擦来产生不同的额电荷，但是摩擦往往会大大增加电荷的数量。
摩擦起电就是通过摩擦力的作用来产生电荷。
纤维可以根据摩擦带电序列排序，在这个序列中，每类纤维与其下一类纤维摩擦时，都会产生电荷。
表10.1中列出了典型的序列。
表10.1 纺织纤维摩擦带电序列纤维类型失去电子带正电玻璃羊毛尼龙6尼龙66人造纤维棉醋酸大麻纤维丝绸聚酯纤维丙烯酸，变性聚丙烯腈聚乙烯，聚丙烯得到电子带负电聚四氟乙烯如果涤纶和羊毛接触再分开，那么涤纶带负电，羊毛带正电。
然而，涤纶和聚乙烯纤维接触再分开，那么涤纶带正电，聚乙烯带负电。
在这个序列中，距离越远的纤维，接触后带的电量就越多。
当两种纤维电荷不同，达到在空气中放电的可能（～3×106V m-1）时，电荷释放电火花，伴随着光和声音。
腈纶羊毛与棉T恤接触时会听见劈啪声，走过地毯去碰金属门的把手时能看见火花，这些都是放电现象。
由摩擦引起的纤维电荷受到自然界中机械接触、摩擦带电序列中纤维的排列、环境中的湿度、以及纤维表面存在还是缺少水分的影响。
电荷和放电行为在静电纺纱过程和静电植绒，如植绒印花中至关重要。
所有的合成纤维从纺丝头出来以后要经过油剂短暂的处理。
织物抗静电、吸湿排汗整理
• 各国标准
谢谢!
六、整理后织物性能变化及评价 指标： 指标：
（一）抗静电性能测定 • 1、织物表面摩擦静电 压的测试 • 2、织物电荷面密度的 测试及分析 • 3、CB/T 16801一1997 测试法 • 4、静电吸灰法 （二）吸湿排汗性能测定 • 吸湿性能测定 • 透湿性能测定 • 芯吸性能测定 • 常用测定法
四、整理剂
(一) 、抗静电整理剂 （二）、吸湿排汗整理剂 ）、吸湿排汗整理剂
(一) 、抗静电整理剂
1、表面活性剂抗静电剂 2、阳离子型抗静电剂 3、两性型抗静电剂 4、非离子型抗静电剂
（二）、吸湿排汗整理剂 ）、吸湿排汗整理剂
1、 聚乙二醇对苯甲酸酯的嵌段共 聚物类
2、亲水改性的氨基聚硅烷类
3、吸湿性蛋白质改性物类
五、方法及工艺
• （一）抗静电： 抗静电：
• 1、物理方法： 、物理方法： • 2、化学方法 、 (非耐久性、耐久性 非耐久性、 非耐久性 耐久性) • 3、实验工艺： 、实验工艺： （1）浸压法： ）浸压法： （2）和染色同浴法： ）和染色同浴法：
• （二）吸湿排汗： 吸湿排汗：
• 1、物理方法： 物理方法： • 2、化学方法： 化学方法： • 3、实验工艺： 实验工艺： 浸渍法： （1）浸渍法： （2）浸轧法： 浸轧法：
织物抗静电、 织物抗静电、吸湿排汗整理
小组成员：பைடு நூலகம்陈群 陈将 仲亚 朱凌云 曹峰飞 季文超 张金宇 张阳阳
一、现状及发展趋势 现状及发展趋势
1、民用
2、工业用
3、军用
• 定义及概念
二
• 抗静电整理
（一）
• 吸湿排汗整理
抗静电整理
浙江纺织服装职业技术学院教案第七章抗静电整理7．1 静电现象7．1．1 静电的产生“静电”这—术语是指与电荷积累有关的现象。
例如，两物体因相互接触和/或摩擦而产生的带电现象。
所有的物质都是由原子组成的，而原子又是由带正电荷的原子核与带有等量负电荷的绕着核旋转的电子组成。
因此，在一般情况下，物体是呈电中性的。
但在一定条件下，物体会带电荷。
例如，给物体施加外电场时，外电场使物体带电；带电体和非带电体接触时，发生电荷转移而使后者带电；在没有外电场，也未和带电体接触的情况下，两物体因相互接触和/或摩擦而带电。
物体可因多种原因而带电。
在纺织工业中，我们最关注的是物体因相互接触和/或摩擦而带电。
由于物体中不同原子的原子核对核外电子的束缚能力（以逸出功表示）不相同，其间可能会发生电子转移。
束缚能力小者，电子易逸出，因失去电子而带负电；束缚能力大者，电子不易逸出，反而易吸引其它原子的电子而带负电。
当两个物体接触时(两接触面间的距离小于25×10－4μm)，两个表面之间的接触可能使电子跨越界面在两个方向连续的流动。
即使是相同材料，一个表面也可从另一个表面得到其失去的电子。
两表面之间发生电子转移而形成双电层，由于双电层所带电荷极性相反电荷相等，因此在接触区对外呈电中性。
当两个表面分离时，由于电子分布的变化将使相接触的每一材料产生数量相等而符号相反的电荷(带有多余电子的材料带负电荷，而缺少电子的材料带正电荷)。
如果是导体，当物体分离时，通过电子的瞬间反向流动，而使电子数目平衡。
但如果是绝缘体，则电荷可持续存在相当长的一段时间，从而产生静电现象，材料的导电性越低，则所带电荷越多。
在两物体相互接触和摩擦过程中，摩擦功可以转化为热能，也可以转化为静电能。
“摩擦起电”这一术语是表示通过在物体上的摩擦作用产生电荷。
虽然并非只有摩擦才能产生电荷，但是通过摩擦可增加电荷的产生量。
纺织材料的静电现象可能主要是由于摩擦起电引起的。
油品的防静电措施
仅供参考[整理] 安全管理文书油品的防静电措施日期：__________________单位：__________________第1 页共5 页油品的防静电措施（一）静电的产生油品在收发、输转、灌装过程中，油品分子之间和油品与其他物质之间的摩擦，会产生静电，其电压随着摩擦的加剧而增大，如不及时导除，当电压增高到一定程度时，就会在两带电体之间跳火（即静电放电）而引起油品爆炸着火。
静电电压越高越容易放电。
电压的高低或静电电荷量大小主要与以下因素有关：（1）灌油流速越快。
摩擦越剧烈，产生静电电压越高。
（2）空气越干燥，静电越不容易从空气中消散，电压越容易升高。
（3）油管出口与油面的距离越大，油品与空气摩擦越剧烈，油流对油面的搅动和冲击越厉害，电压就越高。
（4）管道内壁越粗糙，流经的弯头阀门越多，产生静电电压越高。
油品在输转中含有水分时，比不含水分产生的电压要高几倍到几十倍。
（5）非金属管道，如帆布、橡胶、石棉、水泥、塑料等管道比金属管道更容易产生静电。
（6）管道上安装滤油网其栅网越密，产生静电电压越高。
绸毡过滤网产生的静电电压更高。
（7）大气温度较高（22～40℃），空气的相对湿度在13%～24%时，极易产生静电。
（8）在同等条件下，轻质燃料油比润滑油易产生静电。
（二）防止静电放电的方法（1）一切用于储存、输转油品的油罐、管线、装卸设备，都必须有良好的接地装置，及时把静电导入地下，并应经常检查静电接地装置第 2 页共 5 页技术状况和测试接地电阻。
油库中油罐的接地电阻不应大于10，其余设备的接地电阻不应大于100（包括静电及安全接地）。
立式油罐的接地极按油罐圆周长计，每18m一组，卧式油罐接地极不少于二组。
（2）向油罐、油罐汽车、铁路槽车装油时，输油管必须插入油面以下或接近罐底，以减小油品的冲击与空气的摩擦。
（3）在空气特别干燥、温度较高的季节，尤应注意检查接地设备，适当放慢灌油速度，必要时可在作业场地和导静电接地极周围浇水。
毛织物抗静电整理工艺
毛织物抗静电整理工艺余雪满;李清政【摘要】文章对毛织物的抗静电整理进行了初步探讨,选用3种抗静电剂进行整理,通过正交试验设计,确定FK-301非离子抗静电剂、DH2-20阳离子抗静电剂、壳聚糖和复合抗静电整理的最佳处理工艺,通过单因素分析确定了壳聚糖三浸三轧工艺,并对这5种工艺整理结果进行比较研究.结果表明:壳聚糖三浸三轧工艺处理效果最好,经过50次洗涤,半衰期仍可保持到1.40 s.可见,壳聚糖作为抗静电整理剂可使毛织物具有明显且耐久的抗静电效果,为壳聚糖在印染行业中的应用开辟了一条新途径.【期刊名称】《毛纺科技》【年(卷),期】2012(040)011【总页数】4页(P28-31)【关键词】壳聚糖;抗静电整理;正交试验;毛织物【作者】余雪满;李清政【作者单位】浙江工业职业技术学院,浙江绍兴312000;浙江省现代纺织工业研究院,浙江绍兴312081【正文语种】中文【中图分类】TS195.5912毛织物是服装用高档面料，羊毛纤维是吸湿性很强的纤维，回潮率可达16%［1］，但因羊毛纤维表面鳞片层具有类脂层结构，疏水性大，具有较强的静电倾向，当环境的相对湿度低于40%时，就会产生静电［2］。
粗纺毛织物作为冬季服装面料，在我国，冬季空气比较干燥，毛织物就会产生静电现象，在北方地区更为严重［3—4］。
然而，由于毛织物的毡缩性，其静电问题长期以来没有受到应有的重视。
本文对不同抗静电剂的整理工艺及效果进行探讨。
纯羊毛坯布规格:纱线线密度:经、纬纱均为71 tex;经向密度134根/10 cm，纬向密度106根/10 cm，3/1右斜纹，面密度343.7 g/m2。
药品:FK-301非离子抗静电剂，DH2-20阳离子抗静电剂，壳聚糖(分子量30万、脱乙酰度80%);YG342型感应式静电仪。
壳聚糖是近年新开发的阳离子织物功能整理剂［5］，近年来在纺织界的应用逐渐受到重视。
因其分子结构中有大量的羟基和氨基强极性基团，使得壳聚糖分子具有很高的吸湿性，从而能够有效地防止静电积聚［6—7］。
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第四节 织物抗静电整理的机理及工艺方法
防止合成纤维及其织物产生静电的基本途径有两条：
1、 抑制静电的产生：
提高纤维表面的光滑程度，增加纤维的润滑性，降低织物的 表面摩擦系数，抑制摩擦静电的产生。 2、增加纤维对电荷的传导作用： 加快静电荷的传导速率，消除静电荷的积累。 电荷的传导主要通过 ★摩擦物自身的体积 传导；
棉的表面比电阻为1.2*109Ω，涤纶大于1015， 涤纶纤维极易产生静电
1.3电量半衰期T1/2：
电荷泄漏至起始电量的一半时所需要的时间。
半衰期与表面比电阻之间有如下式的关系 lg T1/2 =A（lgRs-B） 式中A、B均为常数， T1/2--半衰期。
表面电阻与半衰期的关系
当表面比电阻为109—1010Ω，半衰期近于0.01-0.1秒， 表观上几乎不带静电
容量为C C =εA / 4πd
ε—介电常数，A—接触面积，d—接触面间距离
当两个接触面分离时，接触面所带电量为Q Q =C * V V—接触电位差
绝大部分纺织材料为高分子材料，是以共价键为主链 的有机化合物，不会电离也不会传递电子或离子，属 于非导体，其表面一经摩擦就容易积蓄静电。
二、织物带静电的危害 1.日常生活：衣服带电，容易缠贴身体，穿着不舒适，易吸附 灰尘，影响美观。损害电器。
பைடு நூலகம்
★表面传导； ★向空气中辐射。
其中表面传导起主导作用。因此材料表面的导电性对材料 是否容易积蓄静电具有重要影响。
合成纤维体积比电阻为1014Ωm； 纯水体积比电阻为106Ωm， 含电解质的水体积比电阻为103Ωm； 金属体积比电阻为108Ωm，可见水具有很强的导电能力。
防止静电产生的三种基本方法： ★表面亲水化 a.水具有很强的导电能力，如果纤维表面施加了吸水性的整理 剂，则纤维的抗静电性能提高。 ★赋予表面离子化导电。施加离子性整理整理剂。 ★c、表面良导体化。表面金属化等。
2、安全：带电织物易产生放电现象，在易燃易爆区会发生爆炸、 火灾。 3、通讯、军事、医疗：干扰计算机及精密仪器的正常工作。 影响电子通讯的信号传递。 4、纺织染整：纤维开松、梳理，纱线卷绕成形，织造时纤维 相互吸引纠缠、染整加工烘干后，织物因带相同电荷互相排斥， 造成落布不齐。
第二节、影响纤维带静电的因素
表面比电阻远小于体积比电阻，大约相差102—103倍，故表 面比电阻对电荷的泄漏占支配地位。表面比电阻越大，电荷 泄漏越慢，纤维越易积蓄电荷。 纤维带电量的大小，等于摩擦时发生的电量积累与纤维表面 电导遗失电量的代数和。
纤维抗静电性能与表面比电阻的关系
lgRS 抗静电
13以上 12-13 11-12 10---11 9—10 9以下 劣 差 尚可 可 好 很好
第三章抗静电整理 Resitence station
第一节 概述
一、静电产生的机理
1、纺织材料产生静电的机理 1.1静电： 材料表面电荷积蓄的现象。
1.2静电产生的机理：
物质是由原子组成的，原子由原子核与电子组成， 当两个表面相互接触（或摩擦）时，由于原子核的 引力及电子的不停运动，电子会跨越接触界面在两 个方向连续的流动，在他们各自的表面上发生电荷 的再分配，当两个接触面分离时，因电子分布的变 化，将使相接触的每一材料带有电量相等而电性相 反的电荷。如果是导体，当物体分离时，电荷泄漏 速度很快，表观上不显示静电。如果是非导体，则 电荷可持续存在相当长的一段时间，从而产生了静 电现象。
纤维材料本身结构与性质； 外界因素影响：
外界因素的影响： 摩擦面间的距离、摩擦面的粗糙度、摩擦速度、压力 材料含杂质情况 周围环境的温度、湿度、空气中的杂质、外电场
1、纤维种类 1.1“带电序列”
尼龙66
羊毛
粘胶
棉
醋纤
腈纶
乙纶
尼龙6
蚕丝
维纶
苎麻
涤纶
氯纶
丙纶
+
—
带电序列往往以棉纤维为分界线，棉纤维左向带正电荷，右向带负电荷。
抗静电剂的作用机理：
当抗静电剂达到一定的浓度后，亲油基在水-空气界面平行排 列，并伸向空气一面，这时将纤维浸入溶液中后，抗静电剂分 子的亲油基就会定向吸附在纤维表面，烘干后抗静电剂在纤维 表面形成单分子吸附层，吸附层赋予纤维抗静电性，
其抗静电性来自： （1）亲水层吸附的水分导电。吸附层的抗静电剂亲水基团朝向 空气，能与大气中的水分子缔合，在纤维表面形成连续的水分 子湿层，有很强的传导电荷的能力。
相对湿度对纤维半衰期的影响
a.相对湿度增加，半衰期减小，有利于电荷泄露；
b.不同纤维半衰期受湿度影响强度不同，易吸湿的天然纤
维受湿度影响更大。
平衡含湿率对表面比电阻的影响 测试条件：25℃、相对湿度65%
疏水性的化学纤维吸湿性差，受湿度影响小，湿度增 加并不能显著降低表面电阻。抗静电整理主要是针对 化学纤维，并主要依据增加纤维表面吸湿性原理。
“带电序列”表明： a．同一纤维与不同纤维摩擦时，可能带不同电荷。 如棉与羊毛，棉与涤纶摩擦时，所带电荷的电性 不同。
b．序位相差越远，摩擦时易带电且带电量越大。
1.2比电阻 表面比电阻Rs(ρs)： 表示每平方单位试样的对应边间的电阻。
体积比电阻Vs(ρv)： 试样在三维长度都等于单位长度时的电阻。
棉纤维 Rs 1.2*109Ω，T1/2为0.025秒； 尼纶Rs大于1013Ω，T1/2为1.2*105秒， 尼龙织物容易产生静电。
2.相对湿度对纤维带静电的影响 亲水性纤维受环境湿度影响大，疏水性纤维影响小
因为当外界湿度增加时，亲水性的天然纤维含水量迅速增加， 在纤维表面上形成一层导电膜，半衰期缩短； 吸湿性低的疏水性纤维则不易在表面上形成含水的导电膜，表 面比电阻不能显著降低。 如果设法使合成纤维表面含水与天然纤维相近，则半衰期也会 大大降低。反之，如果黏胶纤维在极干燥的条件下，也有显著 的静电现象。
3.温度的影响 含水率一定时，温度提高，有利于降低表面比电阻。 纤维的导电能力随着温度的提高而增加，但对纺织品来说，一 般是在室温下使用，因此，温度的影响较湿度小。总之，织物 的带电性能受环境或季节的影响十分显著。因此，测试织物的 抗静电性能，要在恒温恒湿下进行。
4.摩擦系数、摩擦速度的影响
织物摩擦系数越高，纤维带电量越大；摩擦速度越快，纤维带 电量越大。 Q=W1/2f(v)