4 抗静电纤维及纺织品 产业用功能纤维及纺织品 教学课件.ppt.ppt

第四章 抗静电、导电纤维及纺织品 第一节 概 述 静电产生的机理 原子对价层电子的吸引力不同，电负性大的材料会吸引电负性小的材料上的电子，使电子发生转移，从而使材料带电。 起电现象：使材料产生电荷的过程。 静电现象：材料带电及由此所引起的行为。 环境相对湿度对静电性能影响较大；此外，材料静电性能还与环境温度、摩擦形式及摩擦条件有关 摩擦起电的机理常用偶电层理论解释 两种材料的电负性差值越大，电量Q越大，接触面积间距越小，电容C越大，则电位差越大。 纤维材料的静电性能既取决于材料的分子组成和原子结构，又与材料及制品在使用中所处的环境条件及摩擦状态密切相关。 环境相对湿度对静电性能影响较大；此外，材料静电性能还与环境温度、摩擦形式及摩擦条件有关。 静电的危害 1. 影响服装的穿着性能 裙抱腿、吸附灰尘头皮屑、刺痒感、电击感等 2. 引发意外事故 引爆汽油桶、医院的乙醚麻醉室、工厂的粉尘，静电使降落伞打不开等事故均有发生 3. 影响人体健康 血压升高；钙流失；皮肤过敏等 4. 影响纺纱织造产品质量 5. 影响染整加工过程 静电的消除 一、纺织材料抗静电原理 抗静电就是指抗静电织物能够将电荷转移效应减到最小，防止静电的聚集，减少与制品的摩擦 方法： 1. 提高纤维的亲水性 纤维吸湿能力愈强，愈不易产生静电。 2. 电荷中和法 处于静电序列两端的两种材料混合应用，使电荷中和 3. 静电逸散法 采用防止静电产生或者导电的方法，后者用的较多。通常采用导电纤维来减少静电电荷的产生和积累、逸散静电电荷，克服静电干扰。同时，某些导电纤维还可以用来阻隔或吸收电磁波，对电子设备和人体起到防护作用。导电纤维通常指电阻率小于107Ωcm的纤维。导电纤维根据材质和结构不同可分为四种类型: (1)导电成分均一型导电纤维 此类的纤维具有单一的成分，纤维的各个部位均为同一材料，导电性能优良，体积比电阻通常在(10-3～1O-5Ωcm)，如金属纤维、碳纤维、导电聚合物纤维等。 (2)导电成分共混型导电纤维 是在普通合成纤维纺丝过程中以共混方式添加银粉、铜粉、炭粉、石墨粉、金属化合物等，使涤纶、锦纶、腈纶等合成纤维具有一定导电性。 (3)导电成分包覆型导电纤维 以普通合成纤维为基体，在纤维表面通过物理、机械或化学方法包覆一层碳黑、金属或导电高分子等导电物质所形成的导电纤维。此类导电纤维可获得较低的电阻率，导电成分都分布在纤维表面，易于为周围普通纤维携带的静电电荷提供导电通道，所以抗静电性能优良。但在摩擦和反复洗涤后皮层导电物质较易剥落，导致导电性能和抗静电性能下降。导电成分包覆型导电纤维的导电层形成方法有电镀法、缝隙式机械涂敷法、嵌碳法、渗入法、络合法等。 (4)导电成分复合型导电纤维 采用复合纺丝的方法将高浓度的导电成分与普通成纤高聚物共混作为一种组分，以同样的普通成纤高聚物为另一组分，纺成皮芯型、多点海岛型、并列型、三叶型等截面结构的导电纤维。皮芯型导电纤维可以是皮层导电、也可以是芯部导电；多点海岛型导电纤维通常有3～4个岛起到导电作用；并列型截面通常是三明治结构，中间的夹层为导电层。复合型导电纤维有导电物质外露时，有利于为附近的静电电荷提供逸散通道，有较好的抗静电效果。复合纺丝法制得的有机导电纤维中导电组份沿纤维轴向连续，易于电荷逸散。导电成分在复合结构中受到保护，有良好的耐久性，是目前应用最广的结构形式。 静电的消除 二、纺织品防静电方法 实际生产常用的是提高周围环境湿度和增加纤维材料电导率方法。 方法： 1. 用抗静电整理剂整理织物 2. 纤维改性或不同纤维的混纺 3. 混纺或嵌织导电纤维 第二节 抗静电、导电纤维及纺织品的生产 抗静电、导电纤维的种类 1. 抗静电剂型抗静电、导电纤维 抗静电剂的使用效果取决于用量和诸多外界因素 2. 金属系抗静电、导电纤维 导电性能好、电阻率低、但纤维手感较差 3. 炭黑系抗静电、导电纤维 产品颜色单一，且炭黑容易脱落手感不好 4. 高分子型导电纤维 手感好，但稳定性差 5. 纳米级金属氧化物型抗静电纤维 合成导电纤维诸多手段中最时尚、最有潜力的方法之一 抗静电、导电纤维的生产 抗静电整理 利用抗静电剂对纤维进行整理，有两大类： 1. 外部抗静电方法：使用外部抗静电剂附着在纤维表面 暂时性抗静电处理 耐久性抗静电处理 2. 内部抗静电法： 纺丝前对纤维聚合物进行改性 用共混纺丝法 在纤维表面涂覆可导电的金属或