抗靜電整理滌綸織物的開(kāi)發(fā)綜述

耿涵梟

（常熟理工學(xué)院，江蘇常熟215000）

1 紡織品抗靜電原理

針對(duì)靜電產(chǎn)生的原因，織物抗靜電的主要方法是提高織物的導(dǎo)電性，使產(chǎn)生的靜電荷容易被導(dǎo)走，減少靜電現(xiàn)象。增強(qiáng)織物導(dǎo)電性能可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)。水的導(dǎo)電性較好，因此紡織材料含水較多時(shí)，導(dǎo)電性會(huì)明顯增強(qiáng)，電阻大幅下降。吸濕較好的紡織材料在濕潤(rùn)的環(huán)境中使用時(shí)，往往因?yàn)槠鋵?dǎo)電性能明顯增強(qiáng)而有效減少了靜電現(xiàn)象的產(chǎn)生，表現(xiàn)出令人滿意的抗靜電性能。此外，還可以通過(guò)與導(dǎo)電纖維混紡的方式來(lái)提高織物抗靜電性，如在織物中混入金屬纖維、碳纖維或含有金屬、炭黑等導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電纖維，通過(guò)導(dǎo)電纖維及時(shí)導(dǎo)走產(chǎn)生的靜電，達(dá)到抗靜電效果。最后，還可以使用抗靜電劑對(duì)織物進(jìn)行抗靜電整理。

2 滌綸織物常用抗靜電方法

2.1 應(yīng)用抗靜電劑對(duì)織物表面進(jìn)行整理

織物的親水化處理可提高織物的吸濕性能，降低織物的電阻，促使靜電荷逸散，降低靜電壓。親水整理劑一般由吸水性物質(zhì)和固著性物質(zhì)共同組成，親水性物質(zhì)提高了織物的吸濕性能，主要由含親水基團(tuán)的水溶性聚合物組成，而固著性物質(zhì)則使親水整理劑附著在織物表面。一般用水或乙醇等調(diào)配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定的溶液，然后通過(guò)涂覆、噴涂或浸漬等方法使之附著在織物表面，再經(jīng)過(guò)室溫或熱空氣干燥形成抗靜電涂層。

潘福奎等[1]用絲膠進(jìn)行了滌綸織物的改性處理。試驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，經(jīng)過(guò)絲膠浸漬和戊二醛固著處理后，滌綸織物的吸濕性能和抗靜電性能有了明顯的改善，而且處理效果幾乎不隨洗滌次數(shù)的增加而發(fā)生變化。

徐旭凡等用殼聚糖對(duì)滌綸織物進(jìn)行了兩浸兩軋后焙烘的表面處理，處理后滌綸織物的抗靜電性能顯著提升。抗靜電機(jī)理是滌淪織物表面附著的殼聚糖大分子中含有親水性的氨基和羥基，加上殼聚糖分子所帶的正電荷可以在溶液中移動(dòng)而傳導(dǎo)電荷，從而促進(jìn)靜電荷逸散，降低了靜電壓。

王春梅等用殼聚糖對(duì)滌綸織物進(jìn)行了抗靜電整理，整理后織物的抗靜電性雖然有所改善，但手感變硬。這種親水化處理的抗靜電劑存在一個(gè)缺點(diǎn)，即滌綸紡織品在環(huán)境相對(duì)濕度較低時(shí)吸濕量有限，抗靜電效果無(wú)明顯變化。抗靜電劑另外一種常見(jiàn)的工作原理是離子化。

抗靜電整理劑根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)可以分為：陽(yáng)離子型、陰離子型、兩性型、非離子型和高分子型。離子型化合物的抗靜電劑本身就具有離子導(dǎo)電的作用，而非離子型抗靜電劑在吸濕后，不僅可以利用吸收的水分增強(qiáng)導(dǎo)電性，還可以使得纖維中所含的微量電解質(zhì)有了離子化的場(chǎng)所，從而降低了材料的表面電阻，加速了靜電荷逸散。

2.2 織物表面接枝共聚

滌綸織物的表面接枝共聚一般是使織物表面在高能輻射或等離子體處理下產(chǎn)生游離基，然后在游離基上接枝親水性單體。

萬(wàn)曉晨等以丙烯酸為接枝單體，用γ 射線輻射的方式在滌綸織物上進(jìn)行接枝共聚反應(yīng)，探討了單體濃度、輻照劑量及阻聚劑等工藝參數(shù)對(duì)接枝率的影響。研究表明，接枝織物的吸濕性隨接枝程度的提高而增加。李淳等以乙烯類(lèi)單體丙烯酸為接枝單體，用常壓介質(zhì)阻擋放電等離子體輻射的方式在滌綸織物上進(jìn)行接枝共聚反應(yīng)，并研究了處理前后滌綸織物表面形態(tài)和導(dǎo)電性能的變化情況。研究發(fā)現(xiàn)，滌綸織物表面用常壓介質(zhì)阻擋放電等離子體處理，引發(fā)丙烯酸接枝共聚，可以持久地提高抗靜電性能。

吳薇等分別采用空氣等離子體刻蝕處理、等離子體預(yù)處理后接枝處理和液相浸漬后等離子體接枝處理的方法對(duì)滌綸過(guò)濾布進(jìn)行抗靜電整理。研究發(fā)現(xiàn)，等離子體在不同的處理?xiàng)l件下對(duì)滌綸織物表面用丙烯酸接枝共聚，可以持久獲得較好的抗靜電性能。此外，還有用一些紫外線、電子束或等離子體對(duì)滌綸織物進(jìn)行輻射來(lái)影響滌綸織物親水性或染色性能的研究。目前，這些研究都證實(shí)了滌綸表面接枝共聚改性可以提高織物的親水性和抗靜電性，但是由于目前相關(guān)工業(yè)化設(shè)備仍然沒(méi)有普及，因此難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

2.3 把導(dǎo)電纖維織入織物中

陳振洲等設(shè)計(jì)了4 種導(dǎo)電絲織入針織物的方式，并相應(yīng)開(kāi)發(fā)了4 種抗靜電針織產(chǎn)品，通過(guò)對(duì)嵌入導(dǎo)電纖維針織物的電學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究，探討了導(dǎo)電纖維含量對(duì)織物抗靜電性能和外觀的影響。王家豪等進(jìn)行了導(dǎo)電纖維織入針織物的試織研究，并介紹了抗靜電針織物的生產(chǎn)工藝，同時(shí)探討了針織物中導(dǎo)電纖維間距與導(dǎo)電絲用量對(duì)針織物抗靜電性能的影響。伏廣偉等將不銹鋼纖維作為導(dǎo)電纖維混紡制成織物，以提高紡織品抗靜電性能。施立佳等以錦綸鍍銀纖維為導(dǎo)電纖維，將其織入滌綸織物中。結(jié)果表明：織入鍍銀錦綸能使滌綸織物的抗靜電性能明顯提高。當(dāng)鍍銀錦綸在織物中呈網(wǎng)狀分布時(shí)，織物抗靜電性能較好，同時(shí)，循環(huán)較小的組織形成的織物抗靜電性能更好。導(dǎo)電纖維的加入會(huì)增加纖維的原料種類(lèi)，在染色過(guò)程中形成染色不勻等問(wèn)題，加大了染色難度。

2.4 使用抗靜電滌綸

為了使滌綸織物獲得永久的抗靜電效果，研究者采用了化學(xué)共聚改性方法或共混紡絲方法制備抗靜電滌綸。共聚法在聚酯切片合成過(guò)程中引入極性基團(tuán)或其他抗靜電劑等改性組分使聚合物改性。共混法則是把抗靜電劑混入纖維內(nèi)部，以聚酯為基體，根據(jù)需要與改性組分在軟化或熔融狀態(tài)下進(jìn)行機(jī)械共混，經(jīng)過(guò)物理方法成形。共混改性法簡(jiǎn)單易行，但許多抗靜電成分的加入會(huì)導(dǎo)致纖維物理性能變化，尤其是機(jī)械性能明顯下降。此外，還有學(xué)者進(jìn)行了化學(xué)鍍銀導(dǎo)電滌綸織物的研究開(kāi)發(fā)。

3 滌綸織物抗靜電性能的影響因素

3.1 整理過(guò)程

滌綸織物的抗靜電性能與整理劑的種類(lèi)及其抗靜電原理有關(guān)，在織物中加入的導(dǎo)電物質(zhì)的導(dǎo)電能力及其和滌綸材料的結(jié)合緊密程度等都將對(duì)整理后材料的抗靜電性能產(chǎn)生直接的影響。其次，抗靜電劑用量也會(huì)對(duì)整理效果產(chǎn)生直接的影響。一般而言，抗靜電劑用量過(guò)少時(shí)，整理效果不明顯。

但抗靜電劑加入過(guò)多一方面會(huì)提高產(chǎn)品成本，另一方面，當(dāng)抗靜電劑無(wú)法和滌綸材料牢固結(jié)合時(shí)，過(guò)量加入抗靜電劑并不能使滌綸織物的抗靜電性能進(jìn)一步增強(qiáng)。此外，抗靜電劑和滌綸材料的結(jié)合方式也將對(duì)滌綸織物的抗靜電性能產(chǎn)生直觀的影響。目前紡織領(lǐng)域使用較多的是浸軋、浸漬或刮涂等加工方式，其在整理后往往無(wú)法保證持久的抗靜電效果。多次水洗往往會(huì)使抗靜電劑的后整理效果大幅下降，甚至消失。

3.2 使用環(huán)境

目前使用的抗靜電劑有一部分是通過(guò)提高滌綸織物的親水性使滌綸織物的回潮率增加，通過(guò)滌綸內(nèi)部水分導(dǎo)電來(lái)改善滌綸織物抗靜電性能的。對(duì)于這一類(lèi)的滌綸抗靜電織物，只有在使用環(huán)境相對(duì)濕度較大時(shí)，親水性物質(zhì)提高滌綸織物回潮率的效果才會(huì)比較顯著，此時(shí)滌綸織物的抗靜電性能才會(huì)明顯。在干燥的使用環(huán)境下，親水性較好的物質(zhì)回潮率也較低，織物內(nèi)水分含量有限則其抗靜電效果無(wú)法充分體現(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

在抗靜電領(lǐng)域，表面處理或者后整理的方式一般會(huì)使滌綸織物的抗靜電性能有一定程度的增加，然而，仍然會(huì)遇到一系列問(wèn)題，如：無(wú)法使用現(xiàn)有設(shè)備，不適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，不耐多次水洗，部分功能助劑本身是有色物質(zhì)，影響或限定了功能纖維的染色效果；部分功能助劑成本較高，或使用方法復(fù)雜，使功能纖維產(chǎn)品成本上升，不利于產(chǎn)品推廣；部分功能助劑不耐酸堿或不耐高溫，制得的功能纖維在洗滌或熨燙過(guò)程中纖維功能損失較大。

未來(lái)的發(fā)展方向?yàn)楸旧頍o(wú)色、且不影響滌綸后整理和染色過(guò)程，與滌綸結(jié)合較好、導(dǎo)電性好、成本適合、易于加工的抗靜電劑。