核心提示：許多紡織制品,特別是合成纖維制品,會因自身或與其他物質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電荷發生情況都有密切關系。一般來說,幾乎任何物體表面相互接觸摩擦和隨著分離都會產生靜電。在接觸時,電子從一個表面移往另一表面,當分離時,如果該兩物質都是良絕緣體,則一物體表面帶正電,另一必帶等量的負電,這就是伏爾塔-漢姆霍爾茲的雙層分離機理。至于電荷大小,則取決于物體表面的化學特性、接觸面積和接觸壓力等因素。大多數合成纖維由于它們的晶體結構、表面特性使其在紡織加工生產和服裝穿用過程
許多紡織制品,特別是合成纖維制品,會因自身或與其他物質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電荷發生情況都有密切關系。一般來說,幾乎任何物體表面相互接觸摩擦和隨著分離都會產生靜電。在接觸時,電子從一個表面移往另一表面,當分離時,如果該兩物質都是良絕緣體,則一物體表面帶正電,另一必帶等量的負電,這就是伏爾塔-漢姆霍爾茲的雙層分離機理。至于電荷大小,則取決于物體表面的化學特性、接觸面積和接觸壓力等因素。大多數合成纖維由于它們的晶體結構、表面特性使其在紡織加工生產和服裝穿用過程中出現了一系列與靜電有關的問題。這種靜電會造成以下現象:在脫衣時有噼噼啪啪的聲響,襯里和裙子的軀干部分貼在一起,裙子的下擺不易分開,襯衣的袖口和領口容易臟,平日踏著地毯接觸門把時有電擊感等,這些現象均歸納在表1中。
現在,出現在市場上的合成纖維織物多數為帶電性商品。改變商品的帶電性,是通過織物后整理和纖維改性來達到,但多數織物在洗后即失去防靜電效果。由于靜電的產生給消費者帶來諸多不便,因此,使織物柔軟、爽滑和消除靜電的各種產品相繼出現。經整理后的織物的抗靜電性能必須進行檢測,最常用的方法有兩種:一種是表面比電阻測定法,另一種是靜電壓半衰期測定法。我們用這兩種方法測試
11表面比電阻法
(1)原理:織物靜電效應不但取決于其產生的靜電量,更取決于靜電荷散逸能力,織物表面電阻是直接關系靜電衰減速度的物理量。本方法在規定條件下,用超高電阻計測定織物在用織物調理劑試驗溶液處理前后的表面電阻,用表面電阻降(Δρｓ)或表面比電阻對數值降低(Δｌｇρｓ)評價織物調理劑抗靜電性能的優劣。
(2)測試方法:參照國家標準ＧＢ/Ｔ16801-1997和ＧＢ/Ｔ14342-93,對部分市售的柔軟劑進行測試評價。
12靜電壓半衰期法
(1)原理:利用給定的高壓電場,對織物定時間放電從而使織物發生靜電進行靜電電量大小、靜電壓衰減的半衰期和靜電殘留量的檢測,以顯示被測織物的帶電性能。織物帶電嚴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間有關。織物上的靜電消失速度用靜電半衰期表示,記錄穩定后試樣上的靜電電壓值及該電壓衰減至一半時所需的時間。本方法在規定條件下,用感應式靜電測試儀測定織物用調理劑處理前后的半衰期,用時間Ｔ1/2(ｓ)評價產品的優劣。
(2)測試方法:參照ＦＺ/Ｔ01042—1996對部分市售柔軟劑進行測試評價。
2結果
(1)測試了部分市售柔軟劑對常用織物的抗靜電性能,為了簡化比電阻率數據,用對數來計算,表2為處理后的織物的表面比電阻降
(2)測試了部分市售柔軟劑處理的紡織品的半衰期,并計算靜電消除率,結果見表3
3討論
(1)紡織材料的靜電性能對周圍環境的影響極其敏感。空氣相對濕度高,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濕度成指數關系。文獻報道尼龍在相對濕度65%時吸濕率是4%;棉纖維在相對濕度25%時,其吸濕率也達4%。在這種情況下,兩種纖維的電阻率都在1012Ω左右。大氣環境的相對
(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。其親油性基團一端吸附在疏水性纖維上,親水性基團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象。雖然表面活性劑一般說來都是親水性和親油性基團組合而成,但親水性基團的電離性是不相同的。具有強電離基團的高分子化合物,或者具有密集親水性基團的高分子化合物,有可能成為疏水性纖維的防靜電劑。但對于親水性纖維來講,單純具有親水性基團的表面活性劑并不一定能獲得防靜電效果。
(3)有文獻建議衡量表面電阻的抗靜電性能的優劣分為:Ｒｓ>1013Ω者為抗靜電性能劣,1011Ω～1012Ω為較差,<1010Ω為一般,<109Ω為良好。而在紡織業評判半衰期是10ｓ以內為抗靜電。實驗顯示大部分柔軟劑對合成纖維的效果明顯,而有些產品對毛、絲、混紡等效果不明顯,其中柔軟劑
圖1顯示了兩種測試方法的相關性,各種纖維的衰變速度常數的對數是和電阻對數成正比,即表面比電阻越大,半衰期越長,電荷逸散速度也越慢。
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