抗静电纤维
防护功能纤维
? 永久性抗助剂可在合纤生产的聚合或纺 丝过程中加入 ；
? 暂时性助剂通常复配于化纤油剂中，在 纤维表面上均匀涂布。
? 抗静电剂的结构不同，可分为：
阳离子型、阴离子型、两性型、非离子型 以及高分子化合物型、复合型、无机盐 型等抗静电剂类型。
五、抗静电纤维的制造
? 1、抗静电表面加工法 ： （1）表面处理法：在纤维后加工处理时，
第六讲
防护功能纤维
第一部分 抗静电纤维
一、抗静电纤维的发展现状
? 化学纤维具有较高的绝缘性能 ； ? 静电对生产和人们的生活都会
带来影响； ? 60年代中期，日本东丽公司最
早开发成功了尼龙抗静电纤维； ? 70 年代末，日本帝人和东丽公
司相继开发成功抗静电涤纶。
二、消除静电的方法
? 常用的静电序列： 从正电荷→ 负电荷顺序：
羊毛、锦纶、粘胶纤维、棉、蚕丝、醋 酯纤维、维纶、涤纶、腈纶、氯纶、腈 氯纶、偏氯纶、聚乙烯、氟纶。
抗静电的途径有以下几个方面：
? 1、控制静电荷的产生； ? 2、消除静电 ；
⑴使用抗静电剂 ； ⑵内部使用抗静电剂； ⑶使材料表面改性 ； ⑷与导电材料混用。
三、制造方法
? 方法分为二大类： 使用外部抗静电剂附着在纤维表面的方法； 使用内部抗静电剂渗入纤维内部的方法。
用离子和非离子型外部抗静电剂涂在纤 维表面 ； （2）树脂整理法：设法将抗静电树脂固 着在纤维表面的一种抗静电加工法。
? 2、共混纺丝法
? 采用内部抗静电剂（聚醚类）在聚合或 纺丝前加入到聚合物熔体或原液中，然 后挤出纺丝。
?
3、复合纺丝法
有关抗静电的复合纤维有许多形态，如 皮—芯型，海—岛型，多层型等。
功能性纤维
功能性纤维
功能性纤维是指具有特殊功能或特点的纤维材料。
这些纤维通过添加特定的化学物质或采用特殊的纺织技术进行加工，使其具有一些特殊的性能，如抗静电、抗菌、防水、阻燃等，从而可以广泛地应用于各个领域。
一种常见的功能性纤维是抗静电纤维。
抗静电纤维通常由尼龙、聚酯等合成材料制成，并使用导电物质进行涂覆或添加。
这些纤维具有良好的导电性能，可以防止静电积聚，并将积聚的静电导出，从而减少静电产生的不良影响。
抗静电纤维广泛用于电子工业、医疗领域以及防静电服装等行业。
抗菌纤维是另一种常见的功能性纤维。
抗菌纤维可以通过添加抗菌剂或采用微胶囊技术来实现抑制细菌生长的功能。
这种纤维可以广泛用于医疗用品、卫生用品、家居用品等领域，以提高产品的卫生性能，减少细菌滋生的可能性。
防水纤维是用特殊的涂层或纳米技术来使纤维表面具有防水功能的纤维。
这种纤维具有良好的防水性能，可以有效防止液体渗透进入纤维内部。
防水纤维广泛应用于户外用品、运动服装以及建筑防水等领域，以提供更好的防水保护。
阻燃纤维是一种在遇到火焰时具有自熄性能的纤维。
这种纤维通常由阻燃剂与合成纤维材料进行混合制成，使纤维具有较高的熄灭性能。
阻燃纤维广泛应用于消防装备、电子产品以及高温工作环境等领域，以提供更高的安全性和可靠性。
另外，还有一些其他的功能性纤维，如吸湿排汗纤维、紫外线防护纤维、远红外线纤维等，它们分别具有吸湿透气、防晒和保暖的特点，并可以应用于各个领域，如运动服装、户外用品以及医疗护理等。
这些功能性纤维的不断发展和应用，为人们的生活和工作带来了更多的便利和舒适。
纺织品抗静电整理分析
羊毛 锦纶 粘胶纤维 棉 丝 麻 醋酯纤维 维纶 涤纶 腈纶 氯纶 丙纶 乙纶 氟纶
+
-
前后两种纤维材料相互摩擦时，前者带正 电荷，后者带负电荷。
什么季节衣服容易产生静电？什么面料易 起静电？
各种纺织纤维材料在相互摩擦和接触中，虽然都能产生电荷，且 形成的最大带电量接近相等，但不同纤维却表现出不同的静电现象，因 而产生不同的静电能力。例如，棉、羊毛、蚕丝织物在加工和服用中几 乎不会感到有带电现象；涤纶、腈纶等合成纤维在服用中表现出较强的 电击和静电火花及静电沾污现象。这主要是由于各种纤维的表面电阻有 大小，产生静电荷以后的静电排放差异较大。
•静电的产生机理(双电层分离理论)
当两个物体相互摩擦时，物体表面的自由电子可通过 相互接触的物体界面相互不断流通。对电子的优良导体来 说，当两物体分离时，多余的电子就通过连接点逸散而消 失；而对电子的不良导体来说，则电子逸散力低，电荷难 以逸散消失而聚集积累产生静电。
部分纤维材料与金属材料摩擦时所产生的带电序列：
表征材料和制品静电性能的主要参数：
电阻率、泄漏电阻、电荷面密度及半衰期、摩擦带电电压及半衰期等。
纺织材料静电性能的评价
电阻类指标（体积比电阻、质量比电阻、表面比电阻、泄漏电阻、极间 等效电阻等），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。
抗静电、导电纤维及纺织品
所谓静电，就是一种处于静止状态的电荷或者说
不流动的电荷（流动的电荷就形成了电流）。当电荷 聚集在某个物体上或表面时就形成了静电，而电荷分 为正电荷和负电荷两种，也就是说静电现象也分为两 种即正静电和负静电。
物质
分子
原子
纺织材料抗静电r整理的难题破解自有良策
纺织材料抗静电r整理的难题破解自有良策李平舟【期刊名称】《网印工业》【年(卷),期】2018(000)008【总页数】9页(P26-34)【作者】李平舟【作者单位】【正文语种】中文随着纺织工业大量采用合成纤维作为原料，纺织产品的品种日益增多，但是纺织品材料静电现象一直是一个很复杂的难题。
合成纤维具有良好的耐穿性、免烫快干。
但合成纤维的疏水性、绝缘性，使其在纺织加工和服装穿着过程中产生带电现象给生产和生活带来很大麻烦，因此，纺织材料的静电性能越来越引起人们的关注。
纺织材料静电产生的机理原因及危害众所周知，在人们的身边静电无处不在，2000-4000伏左右的静电对于多数人来说是无害的。
然而电子元件却会因为仅仅几伏的微小静电而损坏。
据估计有8%-33%的产品损坏是由于静电造成的。
防静电服装可防止电子元件损坏，并且在操作易燃气体和液体时，有预防起火或爆炸的功能。
一旦静电未能控制，可能会造成一系列损失，特别是在半导体及电子产品行业，造成产品损坏和设备故障，需将产品返修，导致损耗工时。
因此解决静电问题迫在眉睫。
产生静电的机理有多种解释：如纺织材料静电主要是由于表面间的相互摩擦产生的，纺织材料是电的不良导体，具有很高的比电阻，纤维及其制品在生产加工和使用过程中，由于受摩擦、牵伸、压缩、剥离及电场感应和热风干燥等因素的作用而易于产生静电。
特别是随着合成纤维在纺织上生产和应用的越来越多，这些高分子聚合物所固有的高绝缘性和憎水性，使之极易产生，积累静电。
又如纺织材料在生产加工和穿着使用中，由于摩擦、接触分离或受其他因素的作用产生静电荷，回潮率普遍较低的合成纤维制品的电荷积聚现象更加显著。
当电荷的积聚速度大于散失速度时会不断增加带电量，如果电荷积聚到一定程度而不能散失，就会给生产或使用带来困难。
如果这些静电荷不能通过各种途径迅速散失，就会在材料和加工机械上逐渐积累、增加；基于静电的力学效应和放电效应，静电荷的积累达到一定程度时将会引发各种障碍和危害。
抗静电纤维纺纱工艺过程及作用
抗静电纤维纺纱工艺过程及作用抗静电纤维纺纱的工艺流程为：配棉→混棉→开清棉→梳棉→精梳→并条→粗纺 精纺一：配棉的目的。
1.满足纱线质量的要求。
2.保持生产相对稳定。
3.充分利用各种原料的特性。
4.合理降低成本。
二：混棉方法1.人工混棉目前已淘汰左右约小量混棉堆吨约棉堆混棉⎭⎬⎫⎩⎨⎧KG 25:/5.0: 2.棉包混棉⎩⎨⎧往复式抓棉盘吨回转式抓棉，约/23.棉条混棉三：开清棉及作用1.开：开松，将压紧成块状的纤维原料松解成较小的块状或束状纤维（几毫克至几十毫克/块）。
2.清：清除纤维原料中较大的杂质和疵点（约60%左右）。
3.混：混合，将不同规格，性能的纤维进行初步的混合。
4.均匀：制成具有一定均匀度的适合下工序加工要求的半制品（纤维卷或纤维流）。
*纤维卷长度在34.2~43.2m 之间，重量16~20kg 。
纤维卷干定量：粗号纱 420~450g/m 中号纱 390~420g/m细号纱360~390g/m 特细号纱320~360g/m四：梳棉及作用1.梳：梳理，对上工序转来的纤维块或束进行细致梳理，使其成为单纤维状态。
2.除杂：通过梳理进一步除去纤维中的细小杂质及疵点。
3.混合：使纤维之间充分混合。
4.成条：使纤维集拢而呈条状，称为生条，并有规则地圈放在条筒内，便于下工序加工。
生条的干定量：32tex以上纱22~28g/5m 20~30tex 19~26g/5m12~19tex 16~24g/5m 11tex以下16~22g/5m五：精梳及作用1.精梳：精细梳理，对梳棉的生条制成的条卷进行精细的梳理，使纤维进一步伸直、平行、分离（纤维的平行伸直度可由生条的50%提高到90%左右）2.排除：定长度以下的短纤维（16.5mm以下），排除率约为45%左右，提高纤维的整齐度。
3.除杂：清除纤维间包含的棉结、杂质。
4.制成条干均匀的、一定重量的精梳条。
5.按一定规律将精梳条圈入条筒内，以利于下道工序加工。
抗静电纤维
抗静电纤维是指在标准状态（20℃，相对湿度为65％）下，体积电阻率小于1010Ω·cm或静电荷的半衰期小于60s的纤维。
抗静电纤维不易积累静电荷。
草图纺织品，尤其是普通的合成纤维产品，由于在生产，加工和使用过程中会产生摩擦和感应，容易产生静电，产生的电荷不易逸出，影响穿着的舒适性和工作的安全性。
因此，有必要对纤维进行抗静电和导电处理，以制备抗静电纤维和导电纤维。
抗静电纤维是一种合成纤维，可以减少或消除使用中的静电。
比体积电阻通常为107-108Ω·cm。
导电纤维是一种功能性纤维，可以通过电子传导和电晕放电消除静电。
它通常是指在标准状态（20℃和相对湿度65％）下体积比电阻小于107Ω·cm的纤维。
抗静电纤维和导电纤维都用于改善合成纤维和产品的静电性能，但是两种纤维之间的抗静电机理有所不同。
抗静电纤维的抗静电机理是大部分静电泄漏是由吸湿引起的，利用了泄漏的作用。
它需要吸收环境中的水分以增加静电泄漏，因此它高度依赖于环境湿度。
导电纤维的抗静电机理主要是当导电纤维靠近带电体时，电场将引起自电晕放电，以中和静电，属于放电作用。
分类根据抗静电作用的持久性，可以将其分类为暂时的和持久的。
根据导电成分，抗静电纤维有五种，包括抗静电剂，金属系列，炭黑系列，聚合物型和纳米金属氧化物型。
1.抗静电剂型的抗静电纤维抗静电剂可以在纤维表面上形成导电层，降低其表面电阻率，并使静电迅速泄漏。
同时，它还可以赋予纤维表面一定的润滑性，以降低摩擦系数并抑制和减少静电荷的产生。
常用的抗静电剂主要是表面活性剂，并且其分子结构包含亲脂性和亲水性基团。
亲水基团在材料的表面上排列并形成“水膜”。
因此，抗静电剂的使用效果取决于剂量和许多外部因素，例如温度，相对湿度等。
2.金属抗静电纤维金属系列抗静电纤维是利用金属的导电性制成的。
主要方法是直接拉丝。
线材反复通过模具并拉伸以生产直径为4-16μM的纤维。
常用的金属是不锈钢，铜，铝，金，银等。
抗静电纤维ppt
背景
1.
2.
3.
由于聚酯纤维产品的疏水性,所织面料容 易产生静电,易积灰尘，影响人的工作和生活。 由于静电荷形成的磁场效应,会影响到人的 血液循环,并最终影响到人的身体健康。 静电荷的累积,还容易使相关行业的人员以 及设备造成安全事故。
原理
纤维抗静电一般通过以下几种方法实现: ①、在材料表面形成导电层,从而降低其表面 电阻率,使已经产生的静电荷迅速泄漏 ②、赋予纤维表面一定的润滑性,降低磨擦系 数,从而抑制和减少静电荷的产生
纤维应用
抗静电织物能够降低静电的产生，能够将产生的静电及时泄漏， 让人安全舒心。而且抗静电织物的柔软舒适性，能较好地满足面 料的贴身穿着要求，不会对皮肤造成影响。 广泛应用于内衣、运动服、牛仔服等领域。
优越性
A、功能方面 B、服用性方面
C、环境友好
1、源头控制——能从源头降低或抑制静 电的产生 2、双重保护——即使是有静电，也Байду номын сангаас及 时泄漏，不会累积 3、功能持久高效——不随季节、环境、 时间而减弱
抗静电纤维
组员：
含义
抗静电纤维顾名思义就是不会产生静电的纤维， 因为合成纤维在摩擦时自然会带电，但是如何使产 生的静电荷迅泄漏，避免静电危害却是可以做到的。 纺织材料泄漏静电荷的能力与纤维的比电阻有关， 为了使静电电压处于不致使人产生不愉快的水平， 纤维的比电阻应小于1010Ω·cm。通常把在标准条 件下（相对湿度65%，20℃）达到这一比电阻水平 的纤维称为抗静电纤维。 。它能在干燥气候环境 下使面料不容易产生静电能保证在有静电的状况下， 静电能够迅速逸散,以保护人体和设备的安全.
1、柔软： 纤维物理改性致使模量降低； 纤维变形加工致使膨松增加； 纤维含水增加致使刚度降低 2、舒适： 纤维膨松——透气性增加 纤维亲水——吸湿性增强 纤维改形——速干性更好 与皮肤接触的柔软舒适性，是抗静电纤维有别于导电纤维在 服用上应用的显著优势。
高防静电纤维面料的防护效果和减少静电
高防静电纤维面料的防护效果和减少静电1. 引言静电是在日常生活和工作中普遍存在的现象，它的产生给人们的生活和工作带来了许多不便和风险。
静电可能导致电子设备的故障、火灾和爆炸等危险事故。
为了防止这些危险，科学家和工程师们开发了许多防静电材料和技术。
其中，高防静电纤维面料是一种常见的防静电材料，它具有良好的防护效果和减少静电的特点。
2. 高防静电纤维面料的原理高防静电纤维面料是通过在纤维中添加导电材料或利用纤维本身的导电性来实现的。
常见的高防静电纤维材料包括碳纤维、金属纤维和导电聚合物。
这些导电材料可以将静电产生的电荷快速分散，达到减少静电的效果。
3. 高防静电纤维面料的防护效果高防静电纤维面料具有良好的防护效果，它可以帮助人们预防静电带来的危险。
首先，高防静电纤维面料可以有效地减少静电的生成和积累。
当人们穿着高防静电纤维面料的衣物时，静电会快速地从人体释放出去，减少了静电带来的不适感。
其次，高防静电纤维面料可以有效地隔离静电的传导。
当人们工作在高静电环境下时，穿着高防静电纤维面料的衣物可以有效地隔离静电的传导，减少了静电带来的危险。
4. 高防静电纤维面料的减少静电高防静电纤维面料不仅具有防护效果，还可以减少静电的产生。
高防静电纤维面料中的导电材料可以快速地将静电分散，降低了静电的积累。
此外，高防静电纤维面料的表面光滑，不易吸附和释放静电荷，减少了静电产生的可能性。
5. 高防静电纤维面料的应用高防静电纤维面料在工业、医疗和航天等领域广泛应用。
在工业领域，高防静电纤维面料可以用于制作防护服、手套和鞋子等防护用品，有效地预防静电引起的危险。
在医疗领域，高防静电纤维面料可以用于制作手术衣和手术帽等，减少手术过程中静电产生的风险。
在航天领域，高防静电纤维面料可以用于制作航天服和航天器的保护罩等，防止静电对航天器的影响。
6. 高防静电纤维面料的发展趋势随着科技的不断进步，高防静电纤维面料的发展也在不断提升。
未来，高防静电纤维面料将更加环保和耐用，同时还会降低成本和提高性能。
防静电面料成分
防静电面料成分防静电面料是一种特殊的织物，其主要功能是防止静电的产生和积累。
防静电面料成分包括纤维、导电材料、染料和助剂等多个方面。
一、纤维成分1.1 涤纶涤纶是一种合成纤维，具有优异的耐热性、耐磨性和强度。
同时，涤纶也具有良好的抗静电性能。
1.2 尼龙尼龙是另一种合成纤维，其特点是强度高、耐磨性好。
尼龙也可以用于制作防静电面料。
1.3 棉棉是天然的植物纤维，具有良好的透气性和吸湿性。
但棉不具备抗静电的特性，需要与其他材料混合使用。
二、导电材料成分2.1 金属丝金属丝是最常用的导电材料之一，可以在面料中添加金属丝以增强导电效果。
常见的金属丝有铜丝、银丝等。
2.2 碳纤维碳纤维是一种轻质高强度材料，具有良好的导电性能。
在防静电面料中添加碳纤维可以提高整体导电效果。
2.3 导电纤维导电纤维是一种特殊的纤维，其本身就具有导电功能。
在防静电面料中添加导电纤维可以有效地防止静电的产生。
三、染料成分3.1 防静电染料防静电染料是一种特殊的染料，可以在面料中添加以增强抗静电效果。
常见的防静电染料有金属离子染料、聚合物离子染料等。
3.2 环保染料环保染料是指对环境无害的染色剂。
在制作防静电面料时，选择环保染料可以减少对环境的污染。
四、助剂成分4.1 抗菌剂抗菌剂是一种能够杀死或抑制微生物生长的化学物质，在防静电面料中加入抗菌剂可以增强其抗菌性能。
4.2 柔软剂柔软剂是一种能够使织物变得更加柔软舒适的化学物质。
在制作防静电面料时，加入柔软剂可以提高面料的舒适度。
4.3 稳定剂稳定剂是一种能够增强织物稳定性的化学物质。
在制作防静电面料时，加入稳定剂可以提高其耐久性和使用寿命。
总结：防静电面料成分包括纤维、导电材料、染料和助剂等多个方面。
其中涤纶、尼龙、金属丝、碳纤维等都是常见的成分。
同时，防静电染料、抗菌剂、柔软剂和稳定剂等助剂也是制作防静电面料中不可缺少的一部分。
通过合理地选择和搭配不同的成分和助剂，可以生产出具有良好抗静电性能和舒适度的防静电面料。
纺织品的抗静电性能研究与应用
纺织品的抗静电性能研究与应用在我们的日常生活中，纺织品无处不在，从衣物到家居用品，从工业用布到医疗防护材料。
然而，你是否曾经在穿脱衣服时听到噼里啪啦的静电声，或者被静电电击得手臂发麻？又或者在某些特殊的工作环境中，因为静电导致了生产事故或设备故障？这些问题的背后，都与纺织品的抗静电性能息息相关。
首先，让我们来了解一下静电是如何在纺织品中产生的。
当两种不同的材料相互摩擦时，电子会从一种材料转移到另一种材料上，导致其中一种材料带有正电荷，另一种材料带有负电荷。
在干燥的环境中，这些电荷很难迅速消散，从而积累起来形成静电。
对于纺织品来说，常见的产生静电的情况包括衣物之间的摩擦、人与衣物的接触以及纺织品与其他物体的摩擦等。
静电的产生不仅会给我们带来不适和烦恼，还可能会造成严重的后果。
在一些易燃易爆的环境中，如加油站、化工工厂等，静电火花可能会引发火灾或爆炸。
在电子工业中，静电可能会损坏敏感的电子元件，影响产品的质量和性能。
此外，静电还会使纺织品吸附灰尘和杂质，影响其外观和清洁度，同时也会给穿着者带来不舒适的感觉。
为了减少静电带来的这些问题，提高纺织品的抗静电性能就显得尤为重要。
目前，常用的纺织品抗静电方法主要包括以下几种：一是使用抗静电纤维。
通过在纤维的制造过程中添加导电材料，如金属纤维、碳纤维、导电聚合物等，使纤维本身具有良好的导电性能，从而减少静电的产生和积累。
例如，金属纤维具有优异的导电性能，可以将产生的静电迅速传导出去；碳纤维具有高强度和高模量的特点，同时也具有一定的导电性能，常用于制造高性能的抗静电纺织品。
二是对纺织品进行抗静电整理。
这是一种在纺织品后整理过程中采用的方法，通过在纺织品表面施加抗静电剂，使其在纤维表面形成一层导电膜，从而提高纺织品的抗静电性能。
抗静电剂可以分为暂时性抗静电剂和永久性抗静电剂。
暂时性抗静电剂通常通过吸附在纤维表面发挥作用，但随着洗涤次数的增加，其抗静电效果会逐渐减弱。
新型纺织纤维 第七课 功能性纤维
2． 静电消除的机理 物质是由非常微小的分子组成，分子又由更小的原子 构成．原子有带正电的原子核和带负电的电子组成， 通常情况下，原子核所带的正电荷的质子数与所带负 电荷的电子数相等，整个原子中性，物质表现为不带 电． 但是不同物质的原子对其电子的束缚能力不同，在外 界条件作用下，如两个物体的接触和摩擦，导致受原 子核束缚能力弱的物质的电子会从一个物质转移到另 一个物质，失去电子的物质呈现正电荷，而获得电子 的物质呈现负电荷．
3. 抗静电纤维的应用
抗静电纤维的性能主要是抗静电性能,即快 速消除静电荷. 一般用电阻率,摩擦静电电压,静电泄露半 衰期三个指标来衡量 电阻率<10^9欧姆/CM 摩擦静电电压在300V左右 半衰期<0.5秒 为良好的抗静电材料
在工业生产中,静电有许多破坏作用,如纺织过 程中,纤维排斥,成纱困难,服装服用过程中缠 身,沾灰,释放静电刺激皮肤, 一些特殊行业的 静电还会引起爆炸,失火.利用抗静电纤维加工 成的抗静电服装可以有效地防止上述情况发生. 此外,利用复合纺丝法,制造既有抗静电性能, 又有高吸湿,耐磨,防污的高感性纤维,在仿真 丝,仿毛和仿兽皮织物上得到很好的应用。
功能主要性能应用高性能高强度高摸量轻质耐热耐腐蚀航天航空工业用途特殊行业电气绝缘导电超导静电绝缘材料导电材料超导纤维静电防护耐光光吸收性光反射性折射性光敏性光选择性抗紫外线抗射线光纤光敏材料射线防护紫外线防护光热源材料光放射折射材料音震动吸音防振吸振吸音材料防振材料导磁耐磁磁记忆性防磁材料航天信息处理耐热绝热热显色热传导热辐射隔热材料保温材料节能材料信号识别吸附分离吸尘吸收颗粒色素离子交换膜分离技术吸附材料水处理化学工业开采医学应用人造肾肺吸湿性吸水透水性服装家用品防水透湿防止水分子渗入水蒸汽自由出入服装特殊防护工业用生态环保抗菌除臭生物降解皮肤养护服装医学应用仿生材料阻燃在一定氧含量范围内阻止燃烧阻燃材料特殊行业防护服装第二节抗静电纤维纤维在纺织工业生产中由于静电现象严重特别是化纤生产过程中使得纺纱时纤维束分散缠罗拉静电集中时经常发生应力集中而断头所以静电的危害是很大的其他行业如电子行业对静电防护的要更高60年代
抗静电PET_ATO纤维的制备及材料的性能
第27卷第1期高分子材料科学与工程Vol.27,No.1 2011年1月POLYMER MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERINGJan.2011抗静电PET/ATO 纤维的制备及材料的性能陈晓蕾(中国水产科学研究院东海水产研究所,农业部海洋与河口渔业资源及生态重点开放实验室,上海200090)摘要:采用原位聚合的方法制备了抗静电涤纶(PET )/锑掺杂二氧化锡(AT O)纳米复合材料。
结果显示,AT O 在PET 中分散良好,团聚体尺寸小于200nm;加入AT O 没有影响PET 的流动曲线类型,随着AT O 含量的增加,在相同的剪切频率下,熔体黏度均呈先增加后减小的趋势;加入AT O 提高了材料的热性能,利于熔融纺丝。
采用熔融纺丝法制备了抗静电纳米复合纤维。
A T O 含量为1.0%(质量分数,下同)时纤维的比电阻由2 7 1013 cm 下降到4 9 108 cm 。
抗静电纤维的渗滤阈值为1.05%,低于传统抗静电填料。
关键词:涤纶;抗静电;流变性能;热性能中图分类号:T Q 342.+7 文献标识码:A 文章编号:1000 7555(2011)01 0135 03收稿日期:2009 11 20基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(中国水产科学研究院东海水产研究所)资助项目(2007M 10)和(2007M 20);国家高新技术研究发展(863计划)专项(2006AA100301);浙江省海洋开发管理项目(浙财农字 2007 406号);浙江省重大科技专项农业项目(2008C12066)通讯联系人:陈晓蕾,主要从事聚合物改性研究,E mail:cxl _ygz@涤纶(PET)纤维具有高强高模、耐摩擦等优异性能,在服装和其它领域有着广泛的应用。
聚酯纤维疏水性强,易产生静电,严重影响其加工性能和使用性能。
故抗静电是涤纶改性的一个重要内容。
用无机纳米导电粒子改性PET 的抗静电性已得到广泛研究,其中以炭黑和碳纳米管改性为主[1,2],但炭黑和碳纳米管的使用会使涤纶纤维呈黑色,其应用受到限制。
抗静电纤维
抗静电纤维：抗静电纤维是指在标准状态下(20℃、65%相对湿度)体积电阻率小于1010Ω·cm的纤维或静电荷逸散半衰期小于60s的纤维。
抗静电纤维不易积聚静电荷。
纺织品特别是普通合成纤维制品在生产加工和使用中易因摩擦和感应产生静电，所产生的电荷不易逸散，影响穿着的舒适性和工作的安全性。
因此有必要对纤维进行抗静电及导电处理，制得抗静电纤维及导电纤维。
抗静电纤维是能降低或消除在使用过程中产生静电的合成纤维，体积比电阻通常为107～108Ω·cm。
导电纤维是通过电子传导和电晕放电而消除静电的功能性纤维，通常是指在标准状态下(20℃、相对湿度65%)体积比电阻在107Ω·cm以下的纤维。
抗静电纤维和导电纤维的作用都是为了改善合成纤维及制品的静电性能，但这两类纤维抗静电机理存在区别。
抗静电纤维的抗静电机理是通过吸湿使产生的大部分静电泄漏，利用了漏电效应。
它需要吸收环境中的水分来增加静电泄漏量，因而对环境湿度的依赖性高。
导电纤维的抗静电机理主要是当导电纤维接近带电体时，利用电场引起自身电晕放电，使静电中和，属于放电效应。
按抗静电效果的持续性分类有暂时性和耐久性两种。
按导电成分分类有抗静电剂型、金属系、炭黑系、高分子型和纳米级金属氧化物型抗静电纤维五种。
1．抗静电剂型抗静电纤维抗静电剂型抗静电纤维加工工艺简单，抗静电剂对纤维的原有性能影响不大，可以在纤维表面形成导电层，降低其表面电阻率，使产生的静电迅速泄漏。
同时，还可赋予纤维表面一定的润滑性以降低摩擦系数，抑制和减少静电荷的产生。
常用的抗静电剂主要是一些表面活性剂，其分子结构中含有亲油基和亲水基两种基团。
亲油基与聚合物结合，亲水基面向空气，排列在材料表面，形成“水膜”。
因此，抗静电剂的使用效果取决于用量和诸多外界因素，如温度、相对湿度等。
2．金属系抗静电纤维金属系抗静电纤维是利用金属的导电性能制得的。
主要方法是直接拉丝法，将金属线反复过模具，拉伸，制成直径为4～16μm的纤维。
织物的抗静电性能研究与应用
织物的抗静电性能研究与应用在现代生活中，织物无处不在，从我们日常穿着的衣物到家居装饰的布料，从工业生产中的特种面料到医疗领域的专用纺织品。
然而，在许多情况下，织物的静电问题给我们带来了不少困扰和麻烦。
静电可能导致衣物吸附灰尘、贴身衣物产生不适感，甚至在一些特殊环境中引发安全隐患。
因此，对织物抗静电性能的研究不仅具有重要的科学意义，更在实际应用中有着广泛而迫切的需求。
一、织物产生静电的原因要深入理解织物的抗静电性能，首先需要明白织物为什么会产生静电。
织物产生静电的主要原因是摩擦起电。
当两种不同材质的织物相互摩擦时，电子会从一种织物转移到另一种织物上，导致一种织物带正电，另一种带负电。
此外，环境湿度也是影响织物静电产生的重要因素。
在干燥的环境中，水分含量低，电荷难以通过水分传导散失，静电更容易积累。
不同的织物纤维种类对静电的产生也有影响。
例如，合成纤维如聚酯、尼龙等，其分子结构中缺少亲水基团，导电性差，容易积累静电。
相比之下，天然纤维如棉、麻等，由于含有较多的亲水基团，导电性相对较好，静电产生相对较少。
二、织物抗静电性能的评价指标为了准确评估织物的抗静电性能，需要建立一系列科学合理的评价指标。
常见的指标包括表面电阻率、半衰期和摩擦带电电压等。
表面电阻率是衡量织物导电性能的重要参数。
电阻率越低，表明织物的导电性能越好，抗静电能力越强。
一般来说，当表面电阻率小于10^11 欧姆时，织物具有较好的抗静电性能。
半衰期是指织物上的静电衰减到初始值一半所需要的时间。
半衰期越短，说明织物的静电消散速度越快，抗静电性能越好。
摩擦带电电压则是通过模拟织物在摩擦过程中的带电情况来评价其抗静电性能。
摩擦带电电压越低，抗静电性能越好。
三、提高织物抗静电性能的方法为了提高织物的抗静电性能，研究人员和相关企业采取了多种方法。
1、纤维改性对纤维进行化学改性是一种有效的方法。
例如，在合成纤维的制造过程中，可以引入亲水基团，增加纤维的导电性和吸湿性。
抗静电纤维
不易积聚静电荷的化学纤维。
在标准状态下体积电阻率小于1010Ω·cm的纤维或静电荷逸散半衰期小于60s的纤维。
有暂时性和耐久性两种。
通过对合成纤维的改性，即在聚合物内部添加抗静电剂或者引入第三单体使纤维本身具有抗静电能力。
产品主要用于地毯、窗帘、医院手术室的工作服以及防污防粘等民用纺织品。
2抗静电、导电纤维用炭黑的质量要求目前，大部分炭黑抗静电、导电纤维是通过熔融纺丝法制备而成，还有一部分则是通过表面后处理制备获得。
其中，熔融纺丝工艺对炭黑的质量有较高的要求，可通过以下指标来评价炭黑的性能。
1．过滤性在纤维生产过程中，可用过滤材料的使用周期来表征，工业生产中，主要采用两种过滤系统：一是中央过滤系统，这是一种双重过滤系统，带有两个可互换的过滤器，容器内装有金属滤网；二是纺丝组件过滤器，通常是填有金属粉未的组件，安装喷丝丝板之前。
若炭黑颗粒较大或者粒径分布不均匀，很容易堵塞中央过滤器和纺丝组件过滤器。
这样．不仅会增加更换、清洗中央过滤器和纺丝组件过滤器的频率，而且还会增加滤网清洗、换网、人上、停产、废料等生产成本，更重要的是频繁地中断生产会造成产能下降和产品质量波动等。
2．分散性炭黑的分散性能是指某种炭黑被色母粒载体树脂润湿并将附聚体打散的难易程度。
此性能主要取决于附聚体的强度，即将附聚体打散至单个聚集体所需要的能量。
采用合适的偶联剂或特殊的表面处理方法是提高炭黑分散性能的关键。
一种优良的抗静电剂，应该具有良好的分散性。
这就要求炭黑粒子能均匀地、高密度地分布在纤维基体中，且炭黑粒子与纤维基体有适宜的相容性和较好的流变匹配性能，这不仅提高了纤维的可纺性，还提高了成品纤维物理机械性能的稳定性。
炭黑粒子以不连续的分散相存在于纤维基体中，各粒子间的距离应该尽可能小，以形成纤维内部的导电通路，避免纤维通路中出现高电阻’便于电荷迅速逸散，从而起到高效抗静电、导电的作用。
《抗静电纤维》课件
对生产出的纤维进行整理处理， 使其密度均匀，增加抗静电效果。
抗静电纤维的分类
1 金属纤维
通过在纤维中添加金属纤维，实现抗静电效果。
2 导电纤维
纤维本身具有导电性，有效导电并消除静电。
3 抗静电剂纤维
在纺织过程中添加抗静电剂，赋予纤维抗静电能力。
抗静电纤维的性能测试
1
电阻测定
通过测量纺织品的电阻，评估其抗静电性能。
2 劣势
生产成本较高，可能导致产品价格偏高。
抗静电纤维的市场前景
随着电子、医疗等领域的快速发展，对抗静电纤维的需求不断增加，市场前景广阔。
抗静电纤维的未来发展方向
未来，抗静电纤维将更加注重环保性，同时发展更多具有功能性能的纤维材 料。
医疗行业
抗静电纤维可用于生产无菌的 手术衣、护士服等医疗用纺织 品。
航空航天
抗静电纤维在航空航天领域中 应用广泛，用于制造航天服、 飞机座椅面料等。
抗静电纤维的生产工艺
熔融纺丝
将纤维原料加热至熔融状态，通 过纺丝机将其喷出成纤维。
添加抗静电剂
整理处理
在纤维生产过程中添加抗静电剂， 使纤维具有抗静电性能。
2
电荷分散试验
测试纺织品是否能够有效分散电荷，减少静电现象。
3
表面电位测定
检测纺织品表面的电位变化，判断其抗静电效果。
抗静电纤维与其他纤维的比较
参数 抗静电效果 耐磨损性能 透气性能
抗静电纤维 优秀 良好 较好
普通纤维 无抗静电性能 一般 一般
抗静电纤维的优势和劣势
1 优势
有效防止静电引发的危险和损害，适用于多个领域。
《抗静电纤维》PPT课件
抗静电纤维是一种具有抗静电性能的纤维材料。本课件将介绍抗静电纤维的 原理、特点、应用领域等关键信息，以及其生产工艺、分类和性能测试。
抗静电羊毛纤维的可纺性
抗静电羊毛纤维的可纺性孙雅慧;姚金波;肖桂真【摘要】虽然羊毛纤维的吸湿性较好,但其制品在干燥环境下仍然会出现静电现象.文章利用化学方法制备抗静电羊毛纤维,着重探讨此种纤维的纺纱性能.通过对原羊毛纤维和化学处理后所得的抗静电羊毛纤维的理化性能进行测试,从纤维的长度、细度、拉伸性能、卷曲性能和摩擦性能等方面进行纤维的可纺性分析,并合理确定纺纱工艺进行纯纺实验.对所纺制的2种羊毛纱线的基本性能进行测试.分析发现:由抗静电羊毛纤维制备的羊毛纱也具有抗静电性能,且在相同纺纱工艺参数下抗静电羊毛纱与原羊毛纱的基本物理性能相差不大,纺制的纱线可以满足一般服用性能.【期刊名称】《毛纺科技》【年(卷),期】2011(029)005【总页数】5页(P32-36)【关键词】羊毛纤维;抗静电;可纺性【作者】孙雅慧;姚金波;肖桂真【作者单位】天津工业大学,天津300160;天津工业大学,天津300160;天津工业大学,天津300160【正文语种】中文【中图分类】TS101.921.53羊毛纤维作为重要的纺织原料在纺织品加工中应用广泛，其质量比电阻为1×108～1×109Ω·g/cm2，与合成纤维相比，静电现象并不严重。
但在环境相对湿度低于45%时，尤其是在冬季有暖气的室内，因相对湿度低，此时羊毛纤维及其制品同样表现出易于产生静电。
静电的危害除了使人体有不舒服的电击感外，还容易使纺织品吸附大量的尘埃杂质，以及成为可燃性气体燃烧、爆炸的诱因［1］。
随着人们消费水平和生活理念的提高，人们对纺织品的舒适性、保健性、美观性的要求也相应地提高，因而需要对羊毛纤维及其制品进行处理，降低电阻率，改善静电问题。
目前毛纺领域采用抗静电加工的方法是在羊毛制品中混入或编、织入具有良好导电能力的有机导电纤维［2—3］。
本文通过化学方法直接制备抗静电羊毛纤维，再进行纺纱，从而解决羊毛制品的抗静电问题，重点讨论抗静电羊毛纤维的纺纱性能及其纱线的物理性能。
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抗静电纤维是指在标准状态下(20℃、65%相对湿度)体积电阻率小于1010Ω·cm的纤维或静电荷逸散半衰期小于60s的纤维。
抗静电纤维不易积聚静电荷。
纺织品特别是普通合成纤维制品在生产加工和使用中易因摩擦和感应产生静电，所产生的电荷不易逸散，影响穿着的舒适性和工作的安全性。
因此有必要对纤维进行抗静电及导电处理，制得抗静电纤维及导电纤维。
抗静电纤维是能降低或消除在使用过程中产生静电的合成纤维，体积比电阻通常为107～108Ω·cm。
导电纤维是通过电子传导和电晕放电而消除静电的功能性纤维，通常是指在标准状态下(20℃、相对湿度65%)体积比电阻在107Ω·cm以下的纤维。
抗静电纤维和导电纤维的作用都是为了改善合成纤维及制品的静电性能，但这两类纤维抗静电机理存在区别。
抗静电纤维的抗静电机理是通过吸湿使产生的大部分静电泄漏，利用了漏电效应。
它需要吸收环境中的水分来增加静电泄漏量，因而对环境湿度的依赖性高。
导电纤维的抗静电机理主要是当导电纤维接近带电体时，利用电场引起自身电晕放电，使静电中和，属于放电效应。
由于化学纤维的静电：既象，带来了静电力的干扰和静电放电的危害：纤维加工过程中的静电吸引和排斥，服用过程中缠结、吸附灰尘、沾污。
化纤及其织物的电击和放电现象，轻者刺激皮肤，重者会引火、爆炸等。
对于电子设备或办公自动化设备，静电会引起集成电路(IC)的误动作，破坏贮存器，特别是电磁波(EMI)和静电感应(ESD)
干扰，不仅损伤半导体器件，也能造成机器人误动作等各种设备障碍，甚至造成人身伤害事故。
因此，采用抗静电导电性织物、薄膜、薄板等复合材料，或者使抗静电塑料填料导电化，以屏蔽电磁波，防止静电积累产生静电效应等，将有利于减少静电灾害。