【集萃網(wǎng)觀察】1 引言

　　高分子材料多為電阻率極高的材料，由其制成的紡織品容易產(chǎn)生靜電現(xiàn)象。隨著工業(yè)的高速發(fā)展及合成纖維在各個(gè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，這種靜電影響變得日益普遍。，因摩擦產(chǎn)生靜電而造成的故障和災(zāi)害也時(shí)有發(fā)生，因此，提高紡織品的抗靜電性能及抗靜電性能的耐久性已引起人們的普遍重視。抗靜電織物的應(yīng)用就是靜電防護(hù)的有效手段之一。

　　抗靜電織物從加工工藝來看有后整理型、纖維化學(xué)改性型、導(dǎo)電纖維混紡型、導(dǎo)電纖維嵌入型等4種類型。其中后整理型工藝簡單、成本低廉，但不耐洗滌，受空氣相對濕度影響較大；纖維化學(xué)改性型抗靜電纖維本身的黑色在淺色織物中無法掩蓋，影響外觀；而導(dǎo)電纖維混紡型和導(dǎo)電纖維嵌入型織物以其導(dǎo)電性能好、耐洗滌的優(yōu)良性能被較為廣泛應(yīng)用于抗靜電織物當(dāng)中。

　　2導(dǎo)電纖維織物的抗靜電機(jī)理

　　一般將電阻率在108 Ω/cm以下的纖維（20℃、65%R.H）統(tǒng)稱為導(dǎo)電纖維。導(dǎo)電纖維是以電子導(dǎo)電為機(jī)理的纖維，因此無濕度依賴性，具有遠(yuǎn)高于抗靜電纖維的消除和防止靜電作用的性能。在織物中混入0.5%～5%的導(dǎo)電纖維即可解決織物帶靜電問題。

　　含導(dǎo)電纖維的織物是利用電體的靜電誘導(dǎo)、電暈放電、泄露等綜合作用而實(shí)現(xiàn)抗靜電性能的。其過程為：織物因摩擦帶上靜電→織物中產(chǎn)生的電荷向?qū)щ娎w維匯集→導(dǎo)電纖維中誘發(fā)了與織物上電荷符號相反的電荷→導(dǎo)電纖維附近誘發(fā)產(chǎn)生靜電場，周圍的空氣受此電場的作用而電離→電暈放電產(chǎn)生的正負(fù)離子中與織物所帶電荷性質(zhì)相反的離子向織物移動與織物所帶電荷中和→消除靜電。

　　3導(dǎo)電纖維的分類

　　導(dǎo)電纖維可分金屬纖維、碳纖維、有機(jī)導(dǎo)電纖維、復(fù)合型導(dǎo)電纖維4大類。

　　3.1金屬纖維

　　通過不銹鋼、銅、鋁絲拉伸，熔融紡絲，切割制成4～16 μm的纖維，混入常規(guī)的紡織材料中制成抗靜電織物。其導(dǎo)電性能好、耐熱、耐化學(xué)腐蝕，但抱合力小、可紡性能差、制成高細(xì)度纖維時(shí)價(jià)格昂貴，成品色澤受限制。

　　3.2 碳纖維

　　模量高、缺乏韌性、不耐彎折、無熱收縮能力，不適合于紡織品使用。

　　3.3有機(jī)導(dǎo)電纖維

　　包括長絲和短纖維兩大類，兩者各有不同的使用方法、使用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。長絲常采用嵌織法在織物上形成條子或格子；而短纖維則多采用混紡的方法添加于織物。從含有機(jī)導(dǎo)電纖維紡織品的抗靜電機(jī)理考慮，有機(jī)導(dǎo)電纖維一方面提供電荷集結(jié)作用、另一方面提供電荷逸散通路，故長絲易于形成電荷逸散通路。實(shí)驗(yàn)證明，為達(dá)到相同的抗靜電性能，短纖維的添加量約為長絲的10～20倍。同理，當(dāng)有機(jī)導(dǎo)電長絲應(yīng)用于針織物時(shí)，因?qū)щ娡�路呈曲線狀，為達(dá)到相同的抗靜電性能要求，其添加量要高于機(jī)織物。

　　3.4復(fù)合型導(dǎo)電纖維

　　將碳黑、TiO2 SnO2、ZnO、CuI等導(dǎo)電微粒與常規(guī)纖維材料復(fù)合而得到。它較之其他類型的導(dǎo)電纖維具有較好的成纖性能和持久的導(dǎo)電性。

　　復(fù)合紡絲所產(chǎn)生的導(dǎo)電纖維一般有導(dǎo)電成分露出型、三層同心圓、并列型、芯鞘型和海島型等5種主要結(jié)構(gòu)。它們的截面形狀如圖1所示。

　　1–導(dǎo)電成分；2–非導(dǎo)電成分

　　圖1 復(fù)合型導(dǎo)電纖維的截面形狀

　　5種類型的導(dǎo)電纖維性能如下：

　　1） 導(dǎo)電成分露出型：導(dǎo)電成分分布并露出纖維表面，放電非�？欤�抗靜電效果好。這種形態(tài)的纖維雖然抗靜電效果好，但因?yàn)閷?dǎo)電層裸露在外，會因洗滌及摩擦使導(dǎo)電粒子流失而降低導(dǎo)電性能。導(dǎo)電成分容易損耗。