静电的利用与防止

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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