抗静电剂种类及作用机理

摩擦生电是众所周知的自然现象，静电在某些方面是有益的，如静电植绒等，而在某些方面又是有害的。

其在纺织染整加工中的危害主要表现在:由于静电的作用，造成纤维间抱合性差、易卷绕罗拉、绕皮辊粘卷及断头等质量问题，影响纺纱的顺利进行。

织造过程中静电会影响顺利开车;染整加工中,织物烘干后易吸附在金属体上,造成织物卷缠在滚筒上。

落布时,因织物带相同静电而互斥,造成落布不整齐,折叠歪斜。

印花时如有带静电粉末则会堵塞筛网而使印花无法进行，衣服穿用过程中产生的静电易沾灰尘，缠贴身体及穿着不舒适等。

可见,静电现象在纺、织、染加工中必须采取有效办法加以解决。

抗静电的方法，一方面是控制其起电,另一方面是把产生的电荷迅速泄漏掉。

泄漏电荷主要采取提高环境湿度和增加纤维材料的导电率2种办法。

而增加纤维导电率中最重要也是最有效的办法就是使用抗静电剂，即利用其在纤维表面形成具有电导性的离子层。

★抗静电剂的作用机理
抗静电剂的作用机理主要有2种。

其一认为抗静电剂能够形成电导性的连续膜,即能赋予纤维表面具有定吸湿性与离子性的薄膜,进而使电导度得到提高,以达到抗静电的目的。

其二对表面活性剂而言,认为表面活性剂的吸附性和定向性是决定其具有抗静电效果的重要因素,吸湿性并不起支配作用。

因表面活性剂大多是由长碳链的疏水基和离子性的亲水基组成，在处理纤维时疏水基和纤维的表面相结合，亲水基则处于纤维表面的最外层,所以导电性能良好。

一、抗静电剂种类
抗静电剂有多种。

按作用的耐久性分,包括暂时性抗静电剂和耐久性抗静电剂。

一般用于合成纤维的纺丝、纺纱、织造用的抗静电剂多为外部用、暂时性抗静电剂,而作为织物成品后整理用的多为耐久性抗静电剂。

1、暂时性抗静电剂
广义来说，具有吸湿性及离子性的化合物均可用作暂时性抗静电剂。

多元醇类有机物能赋予纤维一定的吸湿性,但是其导电性不是很好;而具有吸湿性和离子
性的电解质虽吸湿导电性好,但易使机件生锈并刺激皮肤.--般不用作抗静电剂。

作为暂时性抗静电剂的主要为表面活性剂。

①阴离子型表面活性剂
阴离子型表面活性剂如烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠、烷基硫酸酯、烷基苯酚聚氯乙烯醚硫酸酯及烷基磷酸酯都有抗静电作用,其中后两者的抗静电效果最好。

磷酸酯类多为正磷酸单酯或双酯的钠盐及钾盐。

此类表面活性剂的优点是水中溶解性好，起泡性小，柔软性及抗静电性好,缺点是耐硬水性较差。

烷基磷酸酯常用于合成纤维纺丝油剂,具有良好的抗静电性和柔软平滑性及良好的耐热性,并能增加油膜强度,减少摩擦损耗和纺纱工序的白粉，防止和抑制烷基硫酸酯和烷基磺酸盐等引起纤维着色和设备生锈等弊病。

②阳离子型表面活性剂
阳离子型表面活性剂的特性之一就是具有抗静电性,此外还具有良好的柔软平滑性及纤维吸附性。

缺点是能使染料变色、耐晒牢度降低且不能和阴离子型助剂、染料、增白剂同浴使用。

用作抗静电剂的阳离子型表面活性剂主要为季铵盐型。

③两性表面活性剂
两性表面活性剂能在纤维表面形成定向吸附层,从而提高纤维表面电导率以达到抗静电的目的。

主要有氨基酸型、甜菜碱型、咪唑啉型。

不仅具有良好的抗静电性、柔软性,还有良好的去污力和钙皂分散性。

④非离子型表面活性剂
非离子型表面活性剂中含有羟基或氧乙烯基(- CH2CH2O),它们能与水形成氢键,增加纤维的吸湿性，因含水量的提高而降低材料表面电阻，从而使静电易
于泄漏。

一般对于染料染色性能不发生影响，毒性小，对皮肤无刺激性,因而被广泛使用，主要用作合纤油剂。

常与离子型表面活性剂拼用,兼有润湿、乳化和抗静电作用。

⑤有机硅类抗静电剂
有机硅高分子长链具有弹性螺旋结构,热处理后甲基指向空气定向排列,具有柔软、润滑、防水功能若在大分子链上引人亲水性基团，则可起到抗静电作用。

主要有硅氧烷与聚氧乙烯醚共聚物、末端为磺酸(或盐)的有机硅氧烷及复合型有机硅等。

二、耐久性抗静电剂
暂时性抗静电剂都是水溶性的，在纤维或织物上经水洗或干洗后易于脱落,不能保持长期的抗静电效果。

耐久性抗静电剂能在纤维表面生成具有耐久性抗静电效果的薄膜,或分子结构中含有活性基团.能和纤维的官能团发生反应而与纤维键合,或能与合成纤维的纺丝原液混合进行纺丝,使纺出的纤维本身具有耐久性抗静电性能。

①丙烯酸和丙烯酸酯的共聚物
因其能在纤维表面形成阴离子型亲水性薄膜，且分子中羧基的亲水性很强,所以抗静电效果很好,特别适用于涤纶。

一般常用甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯共聚或再加羟甲基丙烯酰胺制成自交联的抗静电剂，耐洗性提高。

②聚胺类
多乙烯多胺与聚乙二醇反应而得,分子量较高,同时分子上有反应性基团,耐洗性也好，主要用作涤纶和腈纶的抗静电剂。

③聚酯聚醚类
环氧乙烷衍生物.由聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸聚氧乙烯酯进行嵌段共聚而制成。

此类抗静电剂经热处理后.疏水基与涤纶结构中的聚对苯二甲酸乙二醇酯共溶，使涤纶表面接上非离子型亲水性的聚氧乙烯基,这个基团具有很好的抗静电性及耐洗性，还可防止再沾污,同时有去污性能。

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