核心提示：許多紡織制品,特別是合成纖維制品,會(huì)因自身或與其他物質(zhì)相摩擦等原因而帶電,這與空氣的離子沉積和兩物體表面的接觸摩擦及隨著分離時(shí)電荷發(fā)生情況都有密切關(guān)系。一般來(lái)說(shuō),幾乎任何物體表面相互接觸摩擦和隨著分離都會(huì)產(chǎn)生靜電。在接觸時(shí),電子從一個(gè)表面移往另一表面,當(dāng)分離時(shí),如果該兩物質(zhì)都是良絕緣體,則一物體表面帶正電,另一必帶等量的負(fù)電,這就是伏爾塔-漢姆霍爾茲的雙層分離機(jī)理。至于電荷大小,則取決于物體表面的化學(xué)特性、接觸面積和接觸壓力等因素。大多數(shù)合成纖維由于它們的晶體結(jié)構(gòu)、表面特性使其在紡織加工生產(chǎn)和服裝穿用過(guò)程
許多紡織制品,特別是合成纖維制品,會(huì)因自身或與其他物質(zhì)相摩擦等原因而帶電,這與空氣的離子沉積和兩物體表面的接觸摩擦及隨著分離時(shí)電荷發(fā)生情況都有密切關(guān)系。一般來(lái)說(shuō),幾乎任何物體表面相互接觸摩擦和隨著分離都會(huì)產(chǎn)生靜電。在接觸時(shí),電子從一個(gè)表面移往另一表面,當(dāng)分離時(shí),如果該兩物質(zhì)都是良絕緣體,則一物體表面帶正電,另一必帶等量的負(fù)電,這就是伏爾塔-漢姆霍爾茲的雙層分離機(jī)理。至于電荷大小,則取決于物體表面的化學(xué)特性、接觸面積和接觸壓力等因素。大多數(shù)合成纖維由于它們的晶體結(jié)構(gòu)、表面特性使其在紡織加工生產(chǎn)和服裝穿用過(guò)程中出現(xiàn)了一系列與靜電有關(guān)的問(wèn)題。這種靜電會(huì)造成以下現(xiàn)象:在脫衣時(shí)有噼噼啪啪的聲響,襯里和裙子的軀干部分貼在一起,裙子的下擺不易分開(kāi),襯衣的袖口和領(lǐng)口容易臟,平日踏著地毯接觸門把時(shí)有電擊感等,這些現(xiàn)象均歸納在表1中。
現(xiàn)在,出現(xiàn)在市場(chǎng)上的合成纖維織物多數(shù)為帶電性商品。改變商品的帶電性,是通過(guò)織物后整理和纖維改性來(lái)達(dá)到,但多數(shù)織物在洗后即失去防靜電效果。由于靜電的產(chǎn)生給消費(fèi)者帶來(lái)諸多不便,因此,使織物柔軟、爽滑和消除靜電的各種產(chǎn)品相繼出現(xiàn)。經(jīng)整理后的織物的抗靜電性能必須進(jìn)行檢測(cè),最常用的方法有兩種:一種是表面比電阻測(cè)定法,另一種是靜電壓半衰期測(cè)定法。我們用這兩種方法測(cè)試
11表面比電阻法
(1)原理:織物靜電效應(yīng)不但取決于其產(chǎn)生的靜電量,更取決于靜電荷散逸能力,織物表面電阻是直接關(guān)系靜電衰減速度的物理量。本方法在規(guī)定條件下,用超高電阻計(jì)測(cè)定織物在用織物調(diào)理劑試驗(yàn)溶液處理前后的表面電阻,用表面電阻降(Δρｓ)或表面比電阻對(duì)數(shù)值降低(Δｌｇρｓ)評(píng)價(jià)織物調(diào)理劑抗靜電性能的優(yōu)劣。
(2)測(cè)試方法:參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ＧＢ/Ｔ16801-1997和ＧＢ/Ｔ14342-93,對(duì)部分市售的柔軟劑進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)。
12靜電壓半衰期法
(1)原理:利用給定的高壓電場(chǎng),對(duì)織物定時(shí)間放電從而使織物發(fā)生靜電進(jìn)行靜電電量大小、靜電壓衰減的半衰期和靜電殘留量的檢測(cè),以顯示被測(cè)織物的帶電性能。織物帶電嚴(yán)重與否一方面決定于高壓放電后起靜電壓的高低,另一方面和此靜電壓保持時(shí)間有關(guān)?？椢锷系撵o電消失速度用靜電半衰期表示,記錄穩(wěn)定后試樣上的靜電電壓值及該電壓衰減至一半時(shí)所需的時(shí)間。本方法在規(guī)定條件下,用感應(yīng)式靜電測(cè)試儀測(cè)定織物用調(diào)理劑處理前后的半衰期,用時(shí)間Ｔ1/2(ｓ)評(píng)價(jià)產(chǎn)品的優(yōu)劣。
(2)測(cè)試方法:參照ＦＺ/Ｔ01042—1996對(duì)部分市售柔軟劑進(jìn)行測(cè)試評(píng)價(jià)。
2結(jié)果
(1)測(cè)試了部分市售柔軟劑對(duì)常用織物的抗靜電性能,為了簡(jiǎn)化比電阻率數(shù)據(jù),用對(duì)數(shù)來(lái)計(jì)算,表2為處理后的織物的表面比電阻降
(2)測(cè)試了部分市售柔軟劑處理的紡織品的半衰期,并計(jì)算靜電消除率,結(jié)果見(jiàn)表3
3討論
(1)紡織材料的靜電性能對(duì)周圍環(huán)境的影響極其敏感?？諝庀鄬?duì)濕度高,一方面使帶電的紡織材料的電荷向周圍外界散失的速度加快,另一方面易于吸濕使其回潮率相應(yīng)提高,從而使電阻降低,加快了電荷衰減。在一定條件下,大部分纖維的電阻與空氣相對(duì)濕度成指數(shù)關(guān)系。文獻(xiàn)報(bào)道尼龍?jiān)谙鄬?duì)濕度65%時(shí)吸濕率是4%;棉纖維在相對(duì)濕度25%時(shí),其吸濕率也達(dá)4%。在這種情況下,兩種纖維的電阻率都在1012Ω左右。大氣環(huán)境的相對(duì)
(2)用于織物防靜電整理的柔軟劑一般為離子型表面活性劑。通常認(rèn)為,表面活性劑的防靜電作用是由于它有親水性和親油性所決定的。其親油性基團(tuán)一端吸附在疏水性纖維上,親水性基團(tuán)一端簇植在纖維表面,并由此與空氣中的水分子形成水合物,而促進(jìn)纖維上靜電荷的逸散。同樣,這一解釋也適合于親水性纖維在用表面活性劑處理后靜電量反而增高的現(xiàn)象。雖然表面活性劑一般說(shuō)來(lái)都是親水性和親油性基團(tuán)組合而成,但親水性基團(tuán)的電離性是不相同的。具有強(qiáng)電離基團(tuán)的高分子化合物,或者具有密集親水性基團(tuán)的高分子化合物,有可能成為疏水性纖維的防靜電劑。但對(duì)于親水性纖維來(lái)講,單純具有親水性基團(tuán)的表面活性劑并不一定能獲得防靜電效果。
(3)有文獻(xiàn)建議衡量表面電阻的抗靜電性能的優(yōu)劣分為:Ｒｓ>1013Ω者為抗靜電性能劣,1011Ω～1012Ω為較差,<1010Ω為一般,<109Ω為良好。而在紡織業(yè)評(píng)判半衰期是10ｓ以內(nèi)為抗靜電。實(shí)驗(yàn)顯示大部分柔軟劑對(duì)合成纖維的效果明顯,而有些產(chǎn)品對(duì)毛、絲、混紡等效果不明顯,其中柔軟劑
圖1顯示了兩種測(cè)試方法的相關(guān)性,各種纖維的衰變速度常數(shù)的對(duì)數(shù)是和電阻對(duì)數(shù)成正比,即表面比電阻越大,半衰期越長(zhǎng),電荷逸散速度也越慢。
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