防靜電紡織品
| 日期：04-11-15 20:21:22 编辑：亚洲纺织联盟网 |
紡織品在生產加工和使用中因摩擦和感應產生靜電。靜電電荷的積聚易引起灰塵附著，服裝糾纏肢體產生粘附不適感，並可引起血液pH值上升，血液中鈣含量降低，尿中鈣含量增加，血糖升高，維生素C含量下降，較高的靜電壓也對人體產生電擊。防靜電的手段抗靜電縴維合縴在摩擦時自然會帶電，但採取手段可使產生的靜電荷迅速洩漏，有效避免靜電危害。縴維比電阻決定了紡織材料洩漏靜電荷能力，比電阻小於1010Ωcm時，靜電電壓才處於不致使人產生不愉快的水平，通常把在標准條件下（相對濕度65%，20℃）達到這一比電阻水平的縴維稱為抗靜電縴維。通過吸濕改性方法，可以使合縴達到抗靜電。例如，用親水性的聚乙二醇、烷基磺酸鈉等，與聚合物共混或共聚改性等可以改善縴維抗靜電性，但也會降低縴維的物理性能和耐熱性能，制得的織物在堿處理時，親水組分易被堿液溶掉，使縴維原縴化，在後序熱定型以及織物精練、染色、洗滌中，抗靜電性能受損失。為解決上述問題，目前較多採用復合紡絲，把縴維制成海島型或芯鞘型復合縴維，其中島相或芯部為含抗靜電劑的聚合物組分，作為海相或鞘部的基體聚合物對抗靜電組分起保護作用，以保持長期抗靜電性能，同時不失去縴維原有風格。一般抗靜電縴維的電阻為108-1012Ωcm，為了使織物具有抗靜電性，抗靜電縴維在織物中的混用量要達到50%以上。抗靜電性能也受氣候影響，低溫干燥條件下抗靜電效果明顯降低。納米抗靜電劑的出現改變了抗靜電劑加入量多的現狀，目前研制的納米抗靜電劑的加入量在5%-10%就可以達到理想的效果。日本帝人(Teijin)開發的索富特雷格(Sollutemgu)用途廣，現在正部分取代錦綸絲(電阻率10-5Ωcm)和碳帘子(電阻率10-1Ωcm)的巿場。索富特雷格電阻率10-4Ωcm，接近於鎳絲，由於結構好，同樣可紡織成導電性織物，進而制成賽車手套、面罩、玻璃熱處理用袋子和保溫材料。導電縴維通常把電阻率小於107Ωcm的縴維定義為導電縴維。用於紡織品的導電縴維應有適當的細度、長度、強度和柔曲性，能與其他普通縴維良好抱合，易於混紡或交織；具有良好的耐摩擦、耐屈曲、耐氧化及耐腐蝕能力，耐受紡織加工和使用中的物理機械作用；不影響織物的手感和外觀；導電性能優良，且耐久性好。導電縴維的現有品種有：金屬縴維(不鏽鋼縴維、銅縴維、鋁縴維、鎳縴維等)、碳縴維和有機導電縴維。有機導電縴維又包括普通紡織縴維鍍金屬；普通紡織縴維鍍碳；碳黑、石墨、金屬或金屬氧化物等導電性物質與普通高聚物共混或復合紡絲制成的導電縴維。導電高分子直接紡絲制成的有機導電縴維，從結構可分為均一型、導電成分被覆型、導電成分復合型三類。金屬縴維導電性能好，耐熱，耐化學腐蝕，但金屬縴維抱合力小，紡紗性能差，成品色澤受限制，多用於地毯和工作服面料，但制成高細度縴維時價格昂貴。碳縴維導電性能好，耐熱、耐化學藥品，但模量高、缺乏韌性、不耐彎折、無熱收縮能力，不適合紡織品使用。由聚乙炔、聚苯胺、聚呲咯、聚吩等高分子導電材料直接紡絲制成的有機導電縴維紡絲困難，價格更高，也難以使用。從應用經驗來看，被覆型和復合型有機導電縴維最適合於制造永久抗靜電紡織品。防靜電加工常用防靜電加工方法：織物用抗靜電整理劑整理；以提高織物吸濕性為目的的縴維接枝改性、親水性縴維的混紡和交織；混紡或嵌織導電縴維。前二類方法機理均屬提高織物回潮率、降低絕緣性，加速靜電洩漏，因此在干燥環境或經多次洗滌後，加工效果或不耐久、或不顯著。第三種方法可持久、高效地解決紡織品的靜電問題，應用於特種功能性服裝。抗靜電劑近代化工開發的抗靜電劑已廣泛用於合縴和塑料制品，可抑制靜電產生、積累與消散。抗靜電劑主要指金屬粉末和碳等無機物、聚硅氧烷類化合物、表面活性劑等。目前最多使用外部抗靜電劑用於合縴生產、加工過程等表面噴塗，也作為合成樹脂薄膜及模制品加工的添加劑、抗靜電劑。外部抗靜電劑有陰離子型、陽離子型、非離子型和兩性型表面活性劑。陰離子型抗靜電劑熱穩定性好，多用於合縴生產、加工，主要代表有高級醇酸酯（鹽）、脂肪族磺酸鹽、高級磷酸酯（鹽），平衡離子的陽離子部分除使用鈉、鉀等金屬離子外，也用三乙醇胺等烷基醇胺。抗靜電新產品開發抗靜電原紗韓國第一毛織已首個研制成功抗靜電原紗，並已投入批量生產。它在純羊毛中加入導電縴維，因而具有持久抗靜電功效。利用這種原紗制作純毛套衫和Ｔ恤衫，可以防止靜電火花，而且不吸塵，不刺激皮膚，衣服不粘身，不起皺，清洗後仍可保持抗靜電功能。第一毛織已開始向韓國生產高爾夫服裝和便服的企業供應這種原紗，并計划在2003年內向企業提供20萬磅原紗，使銷售額達到30億韓元(1300韓元合１美元)。永久阻燃抗靜電膠背地毯撫順阻燃集團選用永久阻燃縴維與羊毛混紡，加工制成具有永久阻燃、抗靜電功能的高級地毯，產品經國家固定滅火系統和耐火構件質量監督檢驗中心檢測，耐燃性能達到國家GB8624-97B1級。主要品種有素毯、雕花毯、高級工藝掛毯等几十個花色品種，並可根據用戶的要求生產特殊圖案與規格地毯、掛毯等膠背毯類產品。產品不僅具有純毛地毯的色調高雅、美觀豪華、腳感舒適的風格，同時還具有永久阻燃、防靜電、防蛀、耐污、易洗、無異味等多種純毛地毯所不具備的優勢，深受高級賓館、酒店、寫字樓等公共場所的青睞，並獲准在遼寧省推薦使用該產品。抗靜電羊絨制品鄂爾多斯羊絨集團與日、德、意、美等國合作，運用納米技術和高科技有機復合導電縴維，成功生產出永久性抗靜電羊絨機洗系列制品，實現了羊絨制品同步防油、防水、防污、可機洗，並具有良好持久的抗靜電性能，減少了灰塵附著、起毛、起球等現象。抗靜電聚丙烯縴維北京服裝學院成功研制的抗靜電劑PR-86，經在燕山石化東風地毯廠共混紡絲，生產出耐久性抗靜電聚丙烯BCF地毯紗。產品耐洗滌，具有永久抗靜電效果，不僅滿足民用要求，而且適合對抗靜電要求很高的計算機房等的需要，不僅適用於現代化大化縴廠，而且也適用於普通小廠，且設備不需改動，成本只略微增加，經濟效益顯著。舉足輕重的有機導電縴維開發情況有機導電縴維產生於20世紀60年代末，最早問世的是表面塗覆碳黑的有機導電縴維，但導電成分分布在縴維表面，在受到摩擦或彎折時碳黑易於脫落，導電性能下降。隨後出現的是表面鍍覆金屬的導電縴維，機械性能與普通縴維差異較大，混紡困難，也并未得到廣泛的應用。1975年杜邦(DuPont)採用復合紡絲技術，制成含有碳黑導電芯的復合導電縴維AntronⅢ，從此，各大化縴公司紛紛開始以碳黑為導電成分的復合縴維的研究與開發。美國孟山都(Monsanto)制成並列型Utron導電縴維，日本鐘紡(Kanebo)開發了Belltron錦綸導電縴維，尤尼吉卡(Vnitika)開發了Megana Ⅲ導電縴維，可樂麗公司開發了Kuracarbo，東洋紡織開發了KE-9導電縴維。80年代末，日本碳黑復合型導電縴維的年產量達到200噸。但由於碳黑復合型導電縴維以碳黑為導電成分，因此縴維通常為灰黑色，應用範圍受到限制。80年代開始了導電縴維的白色化研究，普遍採用銅、銀、鎳和鎘等金屬的硫化物、碘化物或氧化物與普通高聚物共混或復合紡絲。羅鈉-普朗克(Rhone-poulence)利用化學反應制成CuS導電層的導電縴維Rhodiastat；帝人制成表面含有CuI的導電縴維T-25；鐘紡制成ZnO2導電的Belltron 632、Belltron638；尤尼吉卡開發了Megana。白色導電縴維導電性能較碳黑復合型導電縴維差，但應用不受顏色的影響。近年來，中國各高校及科研也開發成功了多種有機導電縴維。例如表面鍍Cu、Ni的金屬化PET導電縴維、CuI導電的綸導電縴維、CuI/PET共混紡絲制成的導電縴維、碳黑復合導電縴維等等，并有商品化產品，但產量低，質量不穩定，價格常高於國外同類產品。應用前景有機導電縴維耐化學試劑性能和染色性能良好，導電性持久優良，在毛織物及各種紡織制品中添加有機導電縴維後並不影響手感和光澤。2003年5月1日起，中國人民解放軍全軍裝備的99式新一代襯衣(包括毛滌將軍襯衣)即採用了有機導電縴維作為抗靜電材料，使用效果良好。在毛織業，採用有機導電短縴維與毛縴維及滌綸等合縴混紡，可消除紡紗生產中的靜電現象；採用有機導電長絲，經賽洛紡復合、空芯錠復合、氨綸包覆機復合以及在織造過程中利用織物組織的特點合理嵌入導電絲等，可對各種毛織物添加有機導電縴維，達到永久抗靜電。根據添加方法的不同，縴維顯現於面料表面、形成條紋或網格，也可將導電縴維隱藏於織物內部或背面，不留任何痕跡。
