紡織品產生靜電現象的原因及防靜電方法

　　在紡織生產過程中，靜電會影響紡紗織造產品的質量，甚至會影響染整加工過程。例如，在烘干后，織物含水率降低，不易導出靜電，常被吸附在金屬機件上，發生紊亂纏繞現象；同一種織物由于所帶電荷相同，發生互斥，使落布不易折疊整齊，影響下道加工；操作工的手和帶電荷的干布接觸時常受到電擊，帶靜電的服裝易吸附塵埃而污染；服用衣物帶靜電后會相互糾纏出現“裙抱腿”現象，引起肢體不適感。

　　長時間靜電干擾會使人體的血糖濃度升高，血液中鈣和維C含量下降，導致人們出現焦燥、頭痛、胸悶、咳嗽等不良反應，甚至還會引發支氣管哮喘和心率失常。所以對紡織品進行抗靜電整理至關重要。

　　一、靜電在紡織品上產生的原因

　　靜電(起電)是兩種物質摩擦后，接觸面發生脫離并在其表面間發生的電子或離子的激動能，出現電荷聚集而產生的。接觸起電、摩擦起電、變形起電以及光電和熱電效應等都是靜電產生的主要原因。

　　紡織品產生靜電的主要原因是紡織材料之間的相互摩擦。大部分的紡織材料是不良導體，比電阻較高，在生產加工的過程中，難免會有摩擦、牽伸、壓縮、剝離及電場感應和熱風干燥等因素的影響而產生靜電。

　　二、影響紡織品靜電特性的因素

　　影響紡織品靜電的因素很多，但主要取決于紡織品的吸濕性和空氣的相對濕度及摩擦條件等。

　　(1)紡織品的親水性能

　　纖維的親水性越好，吸濕越多，帶電量越低，抗靜電效果越好。因為纖維表面及微毛細管中容易形成表面水膜或纖維中的水脈，有利于電子或離子的泄逸。天然纖維如棉、毛、絲、麻等吸濕性較高，電阻較低，靜電現象并不嚴重，而合成纖維由于吸濕性較低、結晶度較高等易產生靜電。

　　(2)空氣的相對濕度

　　空氣的相對濕度越低，纖維的吸濕率越低，即使是親水性纖維，也由于回潮率低而易產生靜電。因為即使是親水性纖維，在絕對干燥的情況下也是絕緣體。

　　(3)摩擦條件

　　纖維表面越粗糙，摩擦系數越大，接觸點越多，越容易產生靜電。兩物體表面的相對摩擦速度越快，則點接觸的幾率越大，電荷密度越大，電位差也越高。摩擦時，纖維間的壓力越大，則摩擦面積越大，帶電量也越大。

　　(4)空氣的溫度

　　溫度對纖維材料的靜電量也有影響，溫度升高，電阻下降，帶電量減少。但溫度對靜電的影響比起相對濕度的影響要小很多。

　　三、紡織品抗靜電的主要方法

　　一般靜電現象是電荷發生過程(電荷移動、分離)和消失過程(電暈放電、靜電泄露)復雜交錯而產生的現象。當這兩個相反的過程達到平衡時就是實際的靜電荷水平。

　　紡織品抗靜電的機理及其方法可以總結為：減少電荷的產生，加快電荷的泄露，以及中和產生的靜電荷。由靜電產生的原因，紡織品抗靜電的機理以及影響因素，紡織品抗靜電主要有以下幾種方法：

　　(1)紗線或織物后整理過程中添加抗靜電劑

　　這種方法適用于各種纖維材料。經過浸軋、浸漬、焙烘等使抗靜電劑粘附或交聯在纖維或織物上，作用機理是：降低纖維間摩擦系數、提高纖維的吸濕性、或者使纖維表面離子化，從而抑制或減少靜電荷的產生，達到抗靜電的目的。

　　所用抗靜電劑按離子性分為陽離型、陰離子型和非離子型，其中陽離子型抗靜電效果最好，陰離子型耐久性最好，非離子型應用最廣泛。

　　此法的優點是：簡便易行，成本低，特別適合于消除紡織加工過程中的靜電干擾，而且處理后的織物還具有吸濕、防污、不吸塵等功能。

　　缺點為：抗靜電效果的耐久性差，表面活性劑易揮發，更不耐洗滌，而且在低濕度環境中抗靜電效果差。

　　(2)對成纖高聚物進行共混、共聚合或接枝改性

　　①大多數合成纖維導電性差，可在成纖高聚物中添加親水性單體或聚合物，提高吸濕性，可以使纖維獲得抗靜電的性能，其機理和優缺點與織物表面處理相同。

　　②用共聚或接枝聚合的方式將親水性極性單體聚合到疏水性合成纖維主鏈上，例如在PET大分子中嵌入聚乙二醇，也可提高纖維的吸濕性和抗靜電性能。

　　該法可使纖維及織物能較好地保持原有的風格和力學性能，同時具有耐水洗性、持久的抗靜電性能，但耐堿性差，成本高，而且抗靜電劑在與其他助劑混合使用時易出現問題。

　　(3)混紡或嵌織抗靜電紗線

　　在紡紗中混入少量的導電短纖維，可以生產抗靜電紗線，同時可以減少甚至消除紡紗過程中存在的靜電問題。

　　導電纖維包括金屬纖維(不銹鋼纖維，銅纖維，鋁纖維等)、碳纖維和有機導電纖維，目前市場上用來開發抗靜電混紡紗多采用有機導電纖維。

　　該法的優點是：具有良好的耐洗性、耐摩擦性、耐熱性、耐光照性及永久的抗靜電性，且不受環境溫濕度變化的影響，正得到愈來愈廣泛的開發和應用。

　　缺點是：導電纖維價格較高，制成織物成本較高，而且大多數的導電纖維為深色，所以在使用導電纖維開發抗靜電織物時，必須注意織物的染色性能。

　　(4)涂覆法

　　將導電材料如石墨、銅粉或銀粉摻進涂層中，對織物表面進行涂層。

　　用納米溶膠和納米二氧化鈦整理的織物抗靜電效果好，但耐水洗性一般。現在最新研究的納米導電粉末銦摻雜二氧化錫(ITO)涂覆在織物上具有優異的導電性和透明性，且不受氣候和使用環境的限制，且性能持久、方法簡單，缺點是透氣性差。

　　在織物表面鍍金屬(如鍍銅、鎳、銀等)或復合鍍(如鍍銅-鎳等)也是有效的抗靜電方法，其中復合鍍的方法具備復合金的特點，保留了鍍單一金屬的優點，又能避免其缺點，而且設備簡單，投資少，易操作，織物柔軟，服用性能好，可推廣性強，具有良好的前景。

　　四、結語

　　隨著人們對服裝性能要求的提高及生產上精密度和安全性的考慮，對抗靜電紡織品的要求也越來越高。

　　目前，紡織品的抗靜電整理取得了一定的成效，然而在這些工藝中都不同程度地存在一些缺點，經整理后的織物雖然具有抗靜電性能，但可能導致整理后織物的手感、白度及透氣性有一定程度地下降，影響了使用的舒適性能，同時還存在著抗靜電性能不持久的缺點。所以提高紡織品的抗靜電性能仍是當今紡織染整領域重要的研究課題。