靜電現象無處不在,服裝與服裝之間以及皮膚與服裝之間均會產生靜電,紡織材料的靜電主要是表面間的相互摩擦產生的。靜電在日常生活中會給人們的生活和工作帶來不便,織物中大量靜電的聚集將極大程度地降低織物的舒適性,不利于身體健康[1](圖1為生活中常見的靜電現象)。抗靜電紡織品可有效減小和避免靜電在紡織品應用中的危害。
圖1 生活中常見的靜電現象
抗靜電紡織品通常具有比一般紡織品更小的表面電阻,有效加速電荷的逸散和靜電的泄露,用于普通穿著時,能減少因氣候干燥、磨擦等產生的靜電所造成的不便及對身體的危害[2]。紡織品抗靜電的基本原理可以概括為以下三個方面,分別是減少靜電的產生、加快靜電的泄露和造成使靜電能夠中和的條件[3]。
目前抗靜電紡織品的主要加工方式有直接織造法和后整理法,直接織造法指在織物織造過程中引入導電纖維或者導電紗線,如金屬纖維、碳纖維、鍍金屬長絲、炭黑長絲等(如圖2為導電纖維),使其具有抗靜電功能。后整理法指采用抗靜電整理劑、導電高聚物或親水性單體等方式,降低織物表面的比電阻,使織物表面形成抗靜電層,從而達到抗靜電的目的[4]。
利用抗靜電劑對織物進行整理是制備抗靜電紡織品的重要途徑,抗靜電劑的作用機理是在紡織品表面形成親水基團以增加對空氣中水分的吸收而起到減少靜電的作用,空氣濕度將影響抗靜電劑的性能[2]。抗靜電整理劑有耐久性和非耐久性之分,非耐久性抗靜電整理劑主要是表面活性劑,包括陰離子型、陽離子型和非離子型等,耐久型抗靜電整理劑主要有高分子質量非離子型抗靜電整理劑和交聯成膜的抗靜電整理劑[5]。
A 碳纖維 B 金屬纖維
圖2 導電纖維
紡織品的抗靜電性能受到導電材料的種類、導電纖維的復合方式、織物組織結構、織物織造方式、后整理方法等多種因素的影響。評價紡織品抗靜電性能的相關標準主要有GB/T12703《紡織品靜電性能試驗方法系列標準》,主要包括電暈充電法、手動摩擦法、電荷量、電阻率、旋轉機械摩擦法、纖維泄漏電阻、動態靜電壓、水平機械摩擦法等測試方法[4]。
隨著人們對服裝性能要求的提高和相關行業的進步,近年來抗靜電技術也得到了明顯的改進,目前已成功開發出具有抗靜電功能的毛衣、毛毯、醫療用紡織品,以及應用于專業工作場所的抗靜電工作服、超凈工作服、武警常服、作訓服等(如圖3為防靜電服裝)。對于抗靜電紡織品的開發,紡織品在具備抗靜電性能的前提下,還應兼顧服用性能,進一步優化工藝、降低成本,永久性、多功能融合、產業用紡織品將成為未來抗靜電織物開發的重要方向[6]。
圖3 防靜電服裝
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參考文獻
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