您的位置:云顶游戏官网 > 纺织皮革 > 嵌织式涤纶抗静电织物设计与性能分析

嵌织式涤纶抗静电织物设计与性能分析

2019-09-12 17:28

施楣梧:我们可以采用短纤维混纺或导电长丝的方法,达到理想的抗静电效果。一般面料添加1%左右的有机导电纤维,就可达到面料的抗静电要求。采用短纤维混纺的方法,面料表面没有集中的导电丝存在就不会因为导电长丝或因为附近静电荷集中到导电长丝上,而造成吸灰现象。

设计导电丝含量、组织结构、导电复合丝类型及嵌入方式不同的抗静电织物,在SGA598型全自动剑杆织样机上织造,上机经纬密为280根/10 cm×280根/10 cm,试样结构参数见表2所示。

静电确实给我们的生活带来了些许不便,那又该如何抗静电呢?下面就为大家简单地介绍目前国内抗静电纤维的几种类型。

这种办法在干燥的北方有时会失效,因为环境比较干燥,施加抗静电剂也不能吸引太多水分子。这时,就要添加具有良好导电性的导电纤维,如不锈钢丝等金属纤维、碳纤维、导电高分子及用导电物质与其他成纤高聚物复合纺丝得到的有机导电纤维,将这些导电性能良好的纤维与普通纤维混纺或交织,在织物中形成导电网络,加速静电荷的逸散,起到抗静电的作用。

云顶娱乐游戏平台官网,1.2.试样与制备

3、 构建出一条传到路径,使带电粒子能够发生接触。

由此可见,静电产生的危害绝不是危言耸听。特别是对于特种行业而言,抗静电纺织品的正确使用可谓保护生命的一道重要防线,而作为纺织行业,研发高品质抗静电纺织品是我们义不容辞的责任。作为有着多年抗静电纺织品研发经验的行业专家,总后勤部军需装备研究说教授级高工施楣梧博士介绍了纺织品为何会出现静电现象以及解决相关问题应从何入手。

根据纱线配置方式与下机参数可计算出导电丝质量含量。织物的导电丝含量对静电压衰减周期的影响规律如图1所示。由图1可知,织入导电丝织物的试样衰减周期均小于未织入导电丝的试样,表明嵌织导电长丝能够改善涤纶织物的抗静电性。当导电长丝的含量由0逐渐增加到2%,织物的衰减周期显著下降;当导电长丝的含量由2%继续增加时织物的衰减周期趋近平稳。织物单位面积内的导电丝含量增加,静电逸散的通道增加,电荷逸散的速度加快,因此织物的衰减周期减小。但试样的静电积聚量是一定的,当导电丝含量超过一定范围后,试样的衰减周期不再下降。

抗静电纤维种类

记者:在实际生产中,如何更好地应用有机导电纤维?

作者|林燕燕 ,陈玉香 ,张莲莲 ,邹专勇 ,占海华 ,方 斌

云顶娱乐游戏平台官网 1

使用导电长丝时,需要在经向嵌织进导电长丝,并采用合适的织法进行遮盖。在织造过程中,我们需要间隔1cm~2cm嵌织一根导电长丝,大约在千分之几的质量比下,即可达到面料的抗静电要求。为了便于织造加工,通常采用一根20dtex左右的细导电长丝,与一根普通的70d或50d涤纶并合轻度网络,即可进行嵌织,其中导电长丝的费用大约仅需要0.1元左右。

云顶游戏官网,导电复合丝类型对织物静电压衰减周期的影响规律如图3所示。由图3可知,DTY型复合导电丝织物的静电衰减周期小于FDY型复合导电丝织物。织物的抗静电性能与导电丝的电阻率有关,导电丝的电阻率越小,导电性能越好,织物的抗静电性能越高,正如表1所示,DTY型复合导电丝的电阻率较FDY型复合导电丝的电阻率小,故DTY型复合导电丝织物的抗静电性相对较好。

静电即相对静止的电荷,是物体表面过剩或不足的静电荷;是物体表面正负电荷发生分离的一种物理现象。任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电,而产生静电的普遍方法,就是摩擦生电,当然还有接触起电、感应起电等起电方式。

记者:作为抗静电纺织品的良好添加物,有机导电纤维有哪些种类,其性能特点如何?

2.3.导电复合丝类型对织物抗静电性影响

寒冬时节,空气干燥,

摸清性能

采用导电炭黑锦纶复合长丝嵌织法制备成涤纶抗静电织物。研究导电丝含量、组织结构、导电复合丝类型及嵌入方式对织物抗静电性能的影响规律。结果表明:随着导电丝含量增大,织物的抗静电性能迅速提高,然后趋于平稳;缎纹织物较平纹、斜纹织物拥有更好的抗静电性能;DTY型导电复合丝织物较FDY型导电复合丝织物的抗静电性好;导电复合丝经纬向双向嵌入较经向单向嵌入的织物抗静电性更好。

静电俨然成为了最大的公害,

相信所有人都遇到过手接触门把手时遭电击的情况,特别是冬天,这种现象更加普遍,这就是生活中常见的静电现象。谈及因静电引发的火灾、爆炸,一般人都会觉得这离普通人的生活很远,其实由于自然界本身就从地表到高空形成了垂直于地面的电场,生活中的静电现象普遍存在,而且危害性也不容忽视,同样,手触门把手的静电伤害可大可小。

选择105.6 dtex普通涤纶长丝为试验样品的基础经、纬纱。导电长丝编号为PF401,是以PA6为芯层,碳黑导电母粒为皮层的皮芯复合结构,导电母粒添加比为27%。C€€导电复合丝由PET DTY与导电长丝复合,C€€导电复合丝由PET FDY与导电长丝复合,原料由凯泰特种纤维科技有限公司提供,其规格与特点如表1所示。

机理:纤维内部的抗静电剂所含的亲水基团能够迁移到纤维的表层,并形成一层水膜,通过该水膜吸收大气中的水汽来提高纤维的介电函数,降低纤维的表面比电阻,加速净静电电荷的泄露。

记者:纺织品为什么会出现静电问题?根据材料的特点,行业在生产过程中有哪些解决办法?

1.3.织物抗静电性能测试

那静电究竟是什么呢?

因此,解决纺织品静电问题的第一种途径就是要让纤维的回潮率高一些,水分子携带得多一些,电阻小一些,让静电荷尽量快、尽量多地跑掉。多采用增加车间相对湿度,会减轻静电干扰;进一步的措施就是施加含抗静电剂水溶液,让抗静电剂附着在纤维表面,由抗静电剂的极性基团从空气中吸引水分子,让水分子附着在纤维上,起到降低纤维电阻的作用;或者将这种极性分子共混或共聚到纤维中去,使之具有提高回潮率、增加吸水性从而增加电荷逸散性。

在导电丝含量相等的情况下,分别在织物经向嵌入导电丝和经纬向嵌入导电丝,对织物静电压衰减周期的影响规律如图5所示。由图5可知,只在经向嵌入导电长丝的织物虽然也具有一定的抗静电性能,但是在等含量下,采用经纬向交织方式的导电丝织物具有更好的抗静电性。当织物中导电长丝含量一定时,从单向织入的导电丝只能产生单向电荷逸散通道,而网状交织的织物产生双向电荷逸散通道,形成回路,从而能使织物具有优越的抗静电性能。

今天我们就来一探究竟

施楣梧:抗静电面料通常要考核电荷面密度和静电压半衰期。采用有机导电纤维生产抗静电面料时,会出现电荷面密度达标、而静电压半衰期超标的问题。企业往往会面临这个问题,其采用增加有机导电纤维用量的方法试图解决问题,但实际效果不理想。

2.2.织物组织结构对织物抗静电性影响

我们都知道这就是传说中的“静电”

高效利用有机导电纤维

发布|浙江理工大学杂志社 新媒体中心

脱件毛衣

记者:目前行业如何评价抗静电面料的相关指标,如何解决如静电压半衰期超标这类的问题?

2.1.导电丝含量对织物抗静电性影响

不易积聚静电荷的化学纤维。在标准状态下体积电阻率小于1010Ω·cm的纤维或静电荷逸散半衰期小于60s的纤维。

纺织品在加工过程中,有纤维与纤维的摩擦,有纤维与机器设备的摩擦,所以静电的产生是不可避免的,要解决静电问题,主要是要想办法消除静电,也就是要让静电逸散得尽量快一些。

纺织品在使用过程中,易因摩擦和感应产生静电,不仅影响外观和舒适性,对人体健康有害,严重时还会引发机器故障和危险事故。因此,开发具有优良抗静电性能的纺织品越来越受到人们的重视。目前抗静电织物主要通过抗静电剂后整理法、吸湿性纤维混纺法、导电纤维混纺或嵌织等方法获得。而导电纤维混纺或嵌织法制得的织物,其抗静电作用不受环境温湿度影响,具备优良的耐久性和服用性能,生产成本较低,在实际开发和应用中更为常见。如姚桂珍等采用炭黑复合型导电长丝制得抗静电高档精纺面料,能有效地消除生产及服用中的静电干扰,产品穿着舒适,耐洗涤、耐摩擦;蔡永东等开发的抗静电格子绸,应用于电子行业的工作服,具有较好的消除静电和防尘效果。

火光萦绕在周围

施楣梧:纺织品大多数是高分子材料做成,高分子材料通常有较高的电阻,在含水量低的时候电阻更大,电荷不容易逸散,所以静电现象突出。随着合成纤维的广泛使用,以及微电子器件的大量使用,纺织品的生产和加工过程中的静电问题越来越突出。即一方面采用合成纤维后,静电的产生变得容易了;另一方面,微电子器件越做越小,越来越怕静电了。


冬天怎样才能预防呢?

充分结合纺织技术手段

织物组织结构对织物静电压衰减周期的影响规律如图2所示。由图2可知,衰减周期受织物组织结构变化的影响,在织造工艺条件及织物结构参数相同下,平纹织物的衰减周期最大,斜纹次之,缎纹组织的衰减周期最小,表明缎纹组织结构的织物较平纹、斜纹组织结构的织物具有较好的抗静电性。缎纹织物抗静电性能较好的原因可能是缎纹组织的经纬交织点少,结构较蓬松,使导电长丝裸露在织物表面的程度增加,静电泄漏的连续通道延长,有利于电荷的传递和逸散,从而使得织物衰减周期减小,织物的抗静电性能改善。

1、 在材料表面形成导电层,从而降低其表面电阻率,使已经产生的静电荷迅速泄漏。

为了便于形成导电通道,通常让含有导电物质的截面在纤维外周处有外露。从有机导电纤维的生产加工方式来看,有复合纺丝制成的,也有在普通合成纤维基体基础上再粘合一层导电层的加工方法,这种导电纤维有更好的导电效果,但导电层容易脱落,抗静电效果会随着洗涤次数的增加而变差;而复合纺丝制得的有机导电纤维则有良好的耐久性。

来源|《现代纺织技术》

尤其是在干冷的冬天,温度比较低,空气的饱和蒸汽压本来就比较低,空气的水蒸气的含量就低。这样产生的静电不容易通过空气中的水蒸气导走,比较容易积累。所以比较容易发生静电现象。

施楣梧:有机导电纤维的导电物质通常有黑色的导电炭黑以及灰白色的金属氧化物。前者导电性能好,但因为是黑色粉体,制成的纤维也是黑色或深灰色的,使用中对于外观有要求的面料会受限制;灰白色的金属氧化物与导电高分子复合纺丝,可制成乳白色的导电纤维,但电阻比黑色导电纤维大。有机导电纤维的结构通常是复合纺丝制得的复合结构,例如外层为导电层的皮芯结构、三叶形结构、三点式结构等。


水具有很高的导电能力,只要吸收少量的水,就能明显提高聚合物的导电性。水能为电荷提供转移介质,促进离子向相反的电极移动,利用水的这种特性,从而研发了一系列的抗静电剂。

这是由于我们在织物上采用了有机导电纤维后,织物的静电压已经下降,即电荷的逃逸势能下降,静电压可能从原来的上万伏见到几百伏,电荷在几百伏的势能下要比原来几万伏势能逃逸得更慢,即衰减到一半电压时所花的时间将更长,导致静电压半衰期变长。这时,若再增加有机导电纤维的用量只能起反作用,且增加成本。在这样的情况下,应该在染整定型前适度加一点抗静电剂,增加面料在各个地方的电荷逸散的便利程度,就可以很好地解决这个问题了。

而造成DTY型复合导电丝的电阻率较FDY型复合导电丝的电阻率小的原因可通过观察两种复合丝中的导电丝扫描电镜图加以验证,如图4所示。由图4可知,在DTY型复合丝中导电丝表面有突起的细小颗粒,主要是因复合网络加工过程导致导电丝皮层的炭黑母粒重新聚集分布,形成不均匀的细小颗粒凸起;FDY型复合导电丝中的导电丝表面较光滑,不受加工过程的影响。因此,根据尖端放电原理,长丝表面的尖锐程度越大,导电性能越好,通过电阻率分析可知,DTY导电复合丝的电阻率小于FDY型复合导电丝,因此DTY型导电炭黑复合丝导电性能较好。

伴随着噼啪的响声

认清成因

导电丝对涤纶织物的抗静电改善具有良好作用,一定范围内,导电长丝的含量增加,织物的抗静电性能提高,但含量继续增大时,织物抗静电性趋于平稳;对平纹、斜纹、缎纹涤纶织物而言,缎纹组织结构的涤纶织物具有更好的抗静电性能;导电复合丝的类型对织物的抗静电性能产生影响,DTY型导电复合丝织物较FDY型导电复合丝织物具有更优的抗静电性;导电丝网状嵌入较经向嵌入织物,具有更好的抗静电性能。

2、 赋予材料表面一定的润滑剂,降低摩擦系数,从而抑制和减少静电荷的产生。

根据GB/T 12703《纺织品 静电性能的评定》,对织物可通过静电压半衰期、电荷面密度、电荷量、电阻率、摩擦带电电压、纤维泄露电阻、动态静电压等测试完成织物抗静电性能评价。在本试验中采取静电半衰期评价织物的抗静电性能,依照GB/T 12703.1€€2008《纺织品 静电性能的评定 第1部分:静电压半衰期》,测试条件为:温度℃,相对湿度%,试样尺寸为45 mm×45 mm,采用YG342E型织物感应式静电仪测试试样的静电压衰减的半衰期,每组试样测试10次取平均值,以半衰期为评价织物抗静电性能指标。

一、用抗静电剂表面处理制得纤维

式中:x为自变量,表示织物中导电丝的含量;y为因变量,表示织物静电压衰减周期,该拟合函数的相关系数为0.975 85,表明该拟合函数能较好的反映织物抗静电性能与导电纤维含量的规律。

抗静电剂在纤维表面大致有这几种作用:1.吸湿作用、 2.降低比电阻作用、3.增强离子导电作用、4.促进电解质溶解作用、5.电性中和作用。

涤纶织物坚牢挺括、易洗易干,具有免烫和洗可穿性,但吸湿性差,易产生静电现象。本文以普通涤纶为基体织物,嵌织导电炭黑锦纶复合长丝,探讨导电丝含量、组织结构、导电复合丝类型及嵌入方式对涤纶织物抗静电性能的影响,以掌握该类抗静电织物设计的一般规律,为抗静电织物开发提供研究支撑。

在基本聚合物的内部加入抗静电剂组分,与基本聚合物共混或共聚,采用复合纺丝方法制成海岛型或皮芯型的复合抗静电纤维。其中的岛相或芯部为含有抗静电剂的聚合物,而作为海相或皮部的基本聚合物为纤维的主体,对亲水性基团的聚合物起保护作用并承担纤维的基本功能。

文章编号1009-265X06-0012-06

静电是什么?

抗静电织物的衰减周期与导电丝含量的关系,可用式的函数进行拟合。

抗静电纤维原理

1.1.试验原料

抗静电纤维的定义

2.4.导电复合丝类型对织物抗静电性影响

二、共混、共聚合和接枝改性型抗静电纤维

三、金属导电纤维

以铜、银、镍和镉的硫化物、碘化物或氧化物为导电材料,以混合纺丝法、吸附法或化学反应法制成的导电纤维,牢度较好,其中铜、银化合物还具有一定的附加功能,如抗菌、除臭。

抗静电剂是具有亲水基与疏水基的表面活性剂。其疏水基指向纤维材料表面,吸附在相界面上,并改变相界面的状态;亲水基则指向空间,吸附大气中的水汽。

目前国内使用的抗静电织物大多是由金属纤维或腈纶铜络合纤维与其他纤维混纺、交织而制成的,多用于和工作服面料、地毯。

本文由云顶游戏官网发布于纺织皮革,转载请注明出处:嵌织式涤纶抗静电织物设计与性能分析

关键词: 云顶游戏官网