抗静电整理范例

相对湿度对纤维半衰期的影响
a.相对湿度增加，半衰期减小，有利于电荷泄露；
b.不同纤维半衰期受湿度影响强度不同，易吸湿的天然纤
维受湿度影响更大。
平衡含湿率对表面比电阻的影响 测试条件：25℃、相对湿度65%
疏水性的化学纤维吸湿性差，受湿度影响小，湿度增 加并不能显著降低表面电阻。抗静电整理主要是针对 化学纤维，并主要依据增加纤维表面吸湿性原理。
第三章抗静电整理 Resitence station
第一节 概述
一、静电产生的机理
1、纺织材料产生静电的机理 1.1静电： 材料表面电荷积蓄的现象。
1.2静电产生的机理：
物质是由原子组成的，原子由原子核与电子组成， 当两个表面相互接触（或摩擦）时，由于原子核的 引力及电子的不停运动，电子会跨越接触界面在两 个方向连续的流动，在他们各自的表面上发生电荷 的再分配，当两个接触面分离时，因电子分布的变 化，将使相接触的每一材料带有电量相等而电性相 反的电荷。如果是导体，当物体分离时，电荷泄漏 速度很快，表观上不显示静电。如果是非导体，则 电荷可持续存在相当长的一段时间，从而产生了静 电现象。
2、安全：带电织物易产生放电现象，在易燃易爆区会发生爆炸、 火灾。 3、通讯、军事、医疗：干扰计算机及精密仪器的正常工作。 影响电子通讯的信号传递。 4、纺织染整：纤维开松、梳理，纱线卷绕成形，织造时纤维 相互吸引纠缠、染整加工烘干后，织物因带相同电荷互相排斥， 造成落布不齐。
第二节、影响纤维带静电的因素
纤维材料本身结构与性质； 外界因素影响：
外界因素的影响： 摩擦面间的距离、摩擦面的粗糙度、摩擦速度、压力 材料含杂质情况 周围环境的温度、湿度、空气中的杂质、外电场
1、纤维种类 1.1“带电序列”
尼龙66
羊毛
粘胶
棉
醋纤
腈纶
乙纶
尼龙6
蚕丝
维纶
苎麻
涤纶
氯纶
丙纶
+
—
带电序列往往以棉纤维为分界线，棉纤维左向带正电荷，右向带负电荷。
容量为C C =εA / 4πd
ε—介电常数，A—接触面积，d—接触面间距离
当两个接触面分离时，接触面所带电量为Q Q =C * V V—接触电位差
绝大部分纺织材料为高分子材料，是以共价键为主链 的有机化合物，不会电离也不会传递电子或离子，属 于非导体，其表面一经摩擦就容易积蓄静电。
二、织物带静电的危害 1.日常生活：衣服带电，容易缠贴身体，穿着不舒适，易吸附 灰尘，影响美观。损害电器。
棉的表面比电阻为1.2*109Ω，涤纶大于1015， 涤纶纤维极易产生静电
1.3电量半衰期T1/2：
电荷泄漏至起始电量的一半时所需要的时间。
半衰期与表面比电阻之间有如下式的关系 lg T1/2 =A（lgRs-B） 式中A、B均为常数， T1/2--半衰期。
表面电阻与半衰期的关系
当表面比电阻为109—1010Ω，半衰期近于0.01-0.1秒， 表观上几乎不带静电
棉纤维 Rs 1.2*109Ω，T1/2为0.025秒； 尼纶Rs大于1013Ω，T1/2为1.2*105秒， 尼龙织物容易产生静电。
2.相对湿度对纤维带静电的影响 亲水性纤维受环境湿度影响大，疏水性纤维影响小
因为当外界湿度增加时，亲水性的天然纤维含水量迅速增加， 在纤维表面上形成一层导电膜，半衰期缩短； 吸湿性低的疏水性纤维则不易在表面上形成含水的导电膜，表 面比电阻不能显著降低。 如果设法使合成纤维表面含水与天然纤维相近，则半衰期也会 大大降低。反之，如果黏胶纤维在极干燥的条件下，也有显著 的静电现象。
抗静电剂的作用机理：
当抗静电剂达到一定的浓度后，亲油基在水-空气界面平行排 列，并伸向空气一面，这时将纤维浸入溶液中后，抗静电剂分 子的亲油基就会定向吸附在纤维表面，烘干后抗静电剂在纤维 表面形成单分子吸附层，吸附层赋予纤维抗静电性，
来自百度文库
其抗静电性来自： （1）亲水层吸附的水分导电。吸附层的抗静电剂亲水基团朝向 空气，能与大气中的水分子缔合，在纤维表面形成连续的水分 子湿层，有很强的传导电荷的能力。
★表面传导； ★向空气中辐射。
其中表面传导起主导作用。因此材料表面的导电性对材料 是否容易积蓄静电具有重要影响。
合成纤维体积比电阻为1014Ωm； 纯水体积比电阻为106Ωm， 含电解质的水体积比电阻为103Ωm； 金属体积比电阻为108Ωm，可见水具有很强的导电能力。
防止静电产生的三种基本方法： ★表面亲水化 a.水具有很强的导电能力，如果纤维表面施加了吸水性的整理 剂，则纤维的抗静电性能提高。 ★赋予表面离子化导电。施加离子性整理整理剂。 ★c、表面良导体化。表面金属化等。
3.温度的影响 含水率一定时，温度提高，有利于降低表面比电阻。 纤维的导电能力随着温度的提高而增加，但对纺织品来说，一 般是在室温下使用，因此，温度的影响较湿度小。总之，织物 的带电性能受环境或季节的影响十分显著。因此，测试织物的 抗静电性能，要在恒温恒湿下进行。
4.摩擦系数、摩擦速度的影响
织物摩擦系数越高，纤维带电量越大；摩擦速度越快，纤维带 电量越大。 Q=W1/2f(v)
表面比电阻远小于体积比电阻，大约相差102—103倍，故表 面比电阻对电荷的泄漏占支配地位。表面比电阻越大，电荷 泄漏越慢，纤维越易积蓄电荷。 纤维带电量的大小，等于摩擦时发生的电量积累与纤维表面 电导遗失电量的代数和。
纤维抗静电性能与表面比电阻的关系
lgRS 抗静电
13以上 12-13 11-12 10---11 9—10 9以下 劣 差 尚可 可 好 很好
W—摩擦功，V—摩擦速度
第四节 织物抗静电整理的机理及工艺方法
防止合成纤维及其织物产生静电的基本途径有两条：
1、 抑制静电的产生：
提高纤维表面的光滑程度，增加纤维的润滑性，降低织物的 表面摩擦系数，抑制摩擦静电的产生。 2、增加纤维对电荷的传导作用： 加快静电荷的传导速率，消除静电荷的积累。 电荷的传导主要通过 ★摩擦物自身的体积 传导；
“带电序列”表明： a．同一纤维与不同纤维摩擦时，可能带不同电荷。 如棉与羊毛，棉与涤纶摩擦时，所带电荷的电性 不同。
b．序位相差越远，摩擦时易带电且带电量越大。
1.2比电阻 表面比电阻Rs(ρs)： 表示每平方单位试样的对应边间的电阻。
体积比电阻Vs(ρv)： 试样在三维长度都等于单位长度时的电阻。