撥開(kāi)抗靜電紡織品迷霧
相信所有人都遇到過(guò)手接觸門(mén)把手時(shí)遭電擊的情況,特別是冬天,這種現(xiàn)象更加普遍,這就是生活中常見(jiàn)的靜電現(xiàn)象。談及因靜電引發(fā)的火災(zāi)、爆炸,一般人都會(huì)覺(jué)得這離普通人的生活很遠(yuǎn),其實(shí)由于自然界本身就從地表到高空形成了垂直于地面的電場(chǎng),生活中的靜電現(xiàn)象普遍存在,而且危害性也不容忽視,同樣,手觸門(mén)把手的靜電傷害可大可小。 由此可見(jiàn),靜電產(chǎn)生的危害絕不是危言聳聽(tīng)。特別是對(duì)于特種行業(yè)而言,抗靜電紡織品的正確使用可謂保護(hù)生命的一道重要防線,而作為紡織行業(yè),研發(fā)高品質(zhì)抗靜電紡織品是我們義不容辭的責(zé)任。作為有著多年抗靜電紡織品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的行業(yè)專(zhuān)家,總后勤部軍需裝備研究說(shuō)教授級(jí)高工施楣梧博士介紹了紡織品為何會(huì)出現(xiàn)靜電現(xiàn)象以及解決相關(guān)問(wèn)題應(yīng)從何入手。 認(rèn)清成因 充分結(jié)合紡織技術(shù)手段 記者:紡織品為什么會(huì)出現(xiàn)靜電問(wèn)題?根據(jù)材料的特點(diǎn),行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中有哪些解決辦法? 施楣梧:紡織品大多數(shù)是高分子材料做成,高分子材料通常有較高的電阻,在含水量低的時(shí)候電阻更大,電荷不容易逸散,所以靜電現(xiàn)象突出。隨著合成纖維的廣泛使用,以及微電子器件的大量使用,紡織品的生產(chǎn)和加工過(guò)程中的靜電問(wèn)題越來(lái)越突出。即一方面采用合成纖維后,靜電的產(chǎn)生變得容易了;另一方面,微電子器件越做越小,越來(lái)越怕靜電了。 紡織品在加工過(guò)程中,有纖維與纖維的摩擦,有纖維與機(jī)器設(shè)備的摩擦,所以靜電的產(chǎn)生是不可避免的,要解決靜電問(wèn)題,主要是要想辦法消除靜電,也就是要讓靜電逸散得盡量快一些。 因此,解決紡織品靜電問(wèn)題的第一種途徑就是要讓纖維的回潮率高一些,水分子攜帶得多一些,電阻小一些,讓靜電荷盡量快、盡量多地跑掉。多采用增加車(chē)間相對(duì)濕度,會(huì)減輕靜電干擾;進(jìn)一步的措施就是施加含抗靜電劑水溶液,讓抗靜電劑附著在纖維表面,由抗靜電劑的極性基團(tuán)從空氣中吸引水分子,讓水分子附著在纖維上,起到降低纖維電阻的作用;或者將這種極性分子共混或共聚到纖維中去,使之具有提高回潮率、增加吸水性從而增加電荷逸散性。 這種辦法在干燥的北方有時(shí)會(huì)失效,因?yàn)榄h(huán)境比較干燥,施加抗靜電劑也不能吸引太多水分子。這時(shí),就要添加具有良好導(dǎo)電性的導(dǎo)電纖維,如不銹鋼絲等金屬纖維、碳纖維、導(dǎo)電高分子及用導(dǎo)電物質(zhì)與其他成纖高聚物復(fù)合紡絲得到的有機(jī)導(dǎo)電纖維,將這些導(dǎo)電性能良好的纖維與普通纖維混紡或交織,在織物中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),加速靜電荷的逸散,起到抗靜電的作用。 摸清性能 高效利用有機(jī)導(dǎo)電纖維 記者:作為抗靜電紡織品的良好添加物,有機(jī)導(dǎo)電纖維有哪些種類(lèi),其性能特點(diǎn)如何? 施楣梧:有機(jī)導(dǎo)電纖維的導(dǎo)電物質(zhì)通常有黑色的導(dǎo)電炭黑以及灰白色的金屬氧化物。前者導(dǎo)電性能好,但因?yàn)槭呛谏垠w,制成的纖維也是黑色或深灰色的,使用中對(duì)于外觀有要求的面料會(huì)受限制;灰白色的金屬氧化物與導(dǎo)電高分子復(fù)合紡絲,可制成乳白色的導(dǎo)電纖維,但電阻比黑色導(dǎo)電纖維大。有機(jī)導(dǎo)電纖維的結(jié)構(gòu)通常是復(fù)合紡絲制得的復(fù)合結(jié)構(gòu),例如外層為導(dǎo)電層的皮芯結(jié)構(gòu)、三葉形結(jié)構(gòu)、三點(diǎn)式結(jié)構(gòu)等。 為了便于形成導(dǎo)電通道,通常讓含有導(dǎo)電物質(zhì)的截面在纖維外周處有外露。從有機(jī)導(dǎo)電纖維的生產(chǎn)加工方式來(lái)看,有復(fù)合紡絲制成的,也有在普通合成纖維基體基礎(chǔ)上再粘合一層導(dǎo)電層的加工方法,這種導(dǎo)電纖維有更好的導(dǎo)電效果,但導(dǎo)電層容易脫落,抗靜電效果會(huì)隨著洗滌次數(shù)的增加而變差;而復(fù)合紡絲制得的有機(jī)導(dǎo)電纖維則有良好的耐久性。 記者:在實(shí)際生產(chǎn)中,如何更好地應(yīng)用有機(jī)導(dǎo)電纖維? 施楣梧:我們可以采用短纖維混紡或?qū)щ婇L(zhǎng)絲的方法,達(dá)到理想的抗靜電效果。一般面料添加1%左右的有機(jī)導(dǎo)電纖維,就可達(dá)到面料的抗靜電要求。采用短纖維混紡的方法,面料表面沒(méi)有集中的導(dǎo)電絲存在就不會(huì)因?yàn)閷?dǎo)電長(zhǎng)絲或因?yàn)楦浇o電荷集中到導(dǎo)電長(zhǎng)絲上,而造成吸灰現(xiàn)象。 使用導(dǎo)電長(zhǎng)絲時(shí),需要在經(jīng)向嵌織進(jìn)導(dǎo)電長(zhǎng)絲,并采用合適的織法進(jìn)行遮蓋。在織造過(guò)程中,我們需要間隔1cm~2cm嵌織一根導(dǎo)電長(zhǎng)絲,大約在千分之幾的質(zhì)量比下,即可達(dá)到面料的抗靜電要求。為了便于織造加工,通常采用一根20dtex左右的細(xì)導(dǎo)電長(zhǎng)絲,與一根普通的70d或50d滌綸并合輕度網(wǎng)絡(luò),即可進(jìn)行嵌織,其中導(dǎo)電長(zhǎng)絲的費(fèi)用大約僅需要0.1元左右。 記者:目前行業(yè)如何評(píng)價(jià)抗靜電面料的相關(guān)指標(biāo),如何解決如靜電壓半衰期超標(biāo)這類(lèi)的問(wèn)題? 施楣梧:抗靜電面料通常要考核電荷面密度和靜電壓半衰期。采用有機(jī)導(dǎo)電纖維生產(chǎn)抗靜電面料時(shí),會(huì)出現(xiàn)電荷面密度達(dá)標(biāo)、而靜電壓半衰期超標(biāo)的問(wèn)題。企業(yè)往往會(huì)面臨這個(gè)問(wèn)題,其采用增加有機(jī)導(dǎo)電纖維用量的方法試圖解決問(wèn)題,但實(shí)際效果不理想。 這是由于我們?cè)诳椢锷喜捎昧擞袡C(jī)導(dǎo)電纖維后,織物的靜電壓已經(jīng)下降,即電荷的逃逸勢(shì)能下降,靜電壓可能從原來(lái)的上萬(wàn)伏見(jiàn)到幾百伏,電荷在幾百伏的勢(shì)能下要比原來(lái)幾萬(wàn)伏勢(shì)能逃逸得更慢,即衰減到一半電壓時(shí)所花的時(shí)間將更長(zhǎng),導(dǎo)致靜電壓半衰期變長(zhǎng)。這時(shí),若再增加有機(jī)導(dǎo)電纖維的用量只能起反作用,且增加成本。在這樣的情況下,應(yīng)該在染整定型前適度加一點(diǎn)抗靜電劑,增加面料在各個(gè)地方的電荷逸散的便利程度,就可以很好地解決這個(gè)問(wèn)題了。 轉(zhuǎn)載本網(wǎng)專(zhuān)稿請(qǐng)注明:"本文轉(zhuǎn)自錦橋紡織網(wǎng)",更多紡織專(zhuān)業(yè)資訊,關(guān)注錦橋紡織網(wǎng)微信公眾號(hào)。微信搜:錦橋紡織網(wǎng) |