丁星星，王培培，劉 虎，楊林峰中原工學(xué)院，河南鄭州 450007

抗靜電劑的種類及在各種紡織面料的應(yīng)用和選擇

丁星星，王培培，劉 虎，楊林峰
中原工學(xué)院，河南鄭州 450007

基于消費(fèi)者對(duì)紡織面料保健舒適程度的要求越來越高，目前抗靜電紡織品已引起世界各國(guó)的重視。本文著重闡述了抗靜電劑的種類、基本結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，分析了抗靜電劑對(duì)紡織面料各方面的影響，并對(duì)抗靜電劑的發(fā)展趨勢(shì)做了展望，為紡織面料的抗靜電整理提供參考。

抗靜電劑； 種類； 織物； 抗靜電整理

隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)舒適保健意識(shí)的增強(qiáng)，紡織面料正由經(jīng)濟(jì)實(shí)用化向結(jié)構(gòu)輕薄化、風(fēng)格潮流化、使用功能化、原料多元化，健康環(huán)?；l(fā)展[1]，于是為了適應(yīng)社會(huì)化發(fā)展和人們的需求，市場(chǎng)上掀起了發(fā)展各種多功能面料的浪潮。

靜電作為一種自然現(xiàn)象在人們?nèi)粘Ｉ钪袩o處不在，不僅在工業(yè)和微電子業(yè)造成一定的生產(chǎn)損失，而且對(duì)人體造成多方面、多角度、多層次的損害，尤其對(duì)老弱病孕人群危害最大。因此，抗靜電織物的開發(fā)非常有必要。目前制造抗靜電的紡織品已引起了世界各國(guó)的重視。

2）陽離子型抗靜電劑

陽離子型抗靜電劑主要包括銨鹽、季銨鹽、烷基氨基酸鹽等。其中季銨鹽最為重要，其抗靜電性能優(yōu)良，對(duì)高分子材料有較強(qiáng)的附著力，廣泛用作纖維和塑料的抗靜電劑。

3）兩性型抗靜電劑

兩性抗靜電劑主要是指在分子結(jié)構(gòu)中同時(shí)具有陰離子親水基和陽離子親水基這樣一類的離子型抗靜電劑。其最有代表性的是甜芳?jí)A型，通式為：

1 抗靜電劑的簡(jiǎn)介

1.1 抗靜電劑的起源、概念

隨著高分子材料研究領(lǐng)域的不斷開辟和生產(chǎn)應(yīng)用，靜電問題就顯得越來越突出，在許多行業(yè)，靜電甚至成了阻礙進(jìn)一步提高生產(chǎn)的主要矛盾。起初人們想到的是消除靜電，但共同的特點(diǎn)都是在靜電產(chǎn)生之后再去消除它，由于帶電體固有的高電阻性質(zhì)沒有改變，在大規(guī)模生產(chǎn)工藝中，往往一條生產(chǎn)鏈需安裝幾個(gè)，十幾個(gè)甚至幾十個(gè)靜電消除器，給生產(chǎn)帶來諸多不變。那么對(duì)那些連續(xù)的非分散的體系來說一勞永逸的辦法就是設(shè)法降低物料的絕緣性質(zhì)，即降低它們的體電阻和表面電阻，于是在五六十年代，各種各樣的化學(xué)防靜電劑運(yùn)用而生。

所謂抗靜電劑就是指涂敷于材料表面或摻和在材料內(nèi)部，以減少靜電積累的化學(xué)助劑。

1.2 抗靜電劑的種類、基本結(jié)構(gòu)及性質(zhì)

按照抗靜電的耐久性，抗靜電劑分為暫時(shí)性抗靜電劑和耐久性抗靜電劑；按照抗靜電劑的結(jié)構(gòu)特征其可分為：無機(jī)鹽類、表面活性劑、無機(jī)半導(dǎo)體、電解質(zhì)高分子成膜物類和有機(jī)半導(dǎo)體高聚物等。下面重點(diǎn)介紹表面活性劑抗靜電劑。

表面活性劑抗靜電劑按分子中的親水基能否電離，以及離子化特征又可分為陰離子型、陽離子型、兩性型和非離子型。

1）陰離子型抗靜電劑

陰離子型種類很多，如：

（1）酯肪族磺酸鹽：通式為R-SO3Na；

（2）高級(jí)醇硫酸酯鹽：通式為ROSO3Na；

（3）高級(jí)醇環(huán)氧乙烷加成物硫酸酯鹽：通式為RO(CH2CH2O)nSO3Na；

（4）高級(jí)醇砱酸酯鹽：通式為ROPO3Na；

（5）高級(jí)醇環(huán)氧乙烷加成物磷酸酯鹽：通式為RO(CH2CH2O)nPO3Na。

陰離子型抗靜電劑制造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，腐蝕性小，吸濕性強(qiáng)，一般1/1000左右的量就可以達(dá)到消除靜電的效果。不少紡織工業(yè)中使用這種抗靜電劑。

這類抗靜電劑最突出的優(yōu)點(diǎn)是它的溶解性不受溶液pH值的限制，其電荷性隨pH值的不同而呈陽荷性或陰荷性，對(duì)樹脂的附著力較強(qiáng)，抗靜電效果顯著，但價(jià)格也相對(duì)比較貴。

4）非離子型抗靜電劑

非離子表面活性劑主要包括多元醇類和聚氧化乙烯醚兩大類。非離子表面活性劑是靠醚鏈或羥基作為親水基團(tuán)的，其抗靜電性能比離子型表面活性劑差，但它的化學(xué)穩(wěn)定性好，沒有腐蝕作用，而且價(jià)格低廉，所以使用場(chǎng)合較廣泛。

2 抗靜電劑的選擇要素

目前紡織業(yè)用途最廣、消費(fèi)量最大的紡織制品如滌綸、腈綸、丙綸及棉滌、毛滌混紡等各種合成纖維，這些面料各具特色，具有許多優(yōu)異于天然纖維的性能，但這些化纖織物極易產(chǎn)生靜電，嚴(yán)重影響了其舒適度和使用領(lǐng)域，必須要對(duì)其進(jìn)行后期抗靜電整理。

抗靜電劑種類很多，常用的抗靜電劑有抗靜電劑C、抗靜電劑MCS-20、抗靜電劑TM，漢高1166、PPT、ARW等[1]。對(duì)抗靜電劑的選擇既要考慮其時(shí)效性、持久性，也要考慮對(duì)織物整體彈性、柔軟性、抗灰塵沾污性能及色牢度的影響，其中抗靜電劑的性能指標(biāo)主要應(yīng)滿足[2]：

1）具有吸濕性強(qiáng)的有機(jī)物質(zhì)；

2）能夠形成良好的導(dǎo)電連續(xù)膜，穩(wěn)定性好（高溫不分解）；

3）具有吸附性和定向的表面活性劑；

4）對(duì)染料的染色牢度、光度無影響或影響很小，不吸灰，無色無味，對(duì)身體無傷害。

在紡織品的抗靜電劑整理中不僅要對(duì)抗靜電劑進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，還要充分考慮成分的配比度等工藝的合理性，這樣才能制作出令人滿意的產(chǎn)品。

3 紡織抗靜電劑研究展望

對(duì)于后整理用抗靜電劑，其使用方法主要是通過抗靜電劑溶液在纖維表面浸泡或涂敷[3]?？轨o電作用主要取決于抗靜電劑在表面的電導(dǎo)率和吸濕性。這種方法處理的抗靜電劑在纖維表面的結(jié)合牢度不夠，難以保持永久的抗靜電效果。

目前抗靜電劑的發(fā)展有以下趨勢(shì)：

1）開發(fā)耐久性抗靜電劑。研究人員在研究外用抗靜電劑的同時(shí)也對(duì)內(nèi)用抗靜電劑做了大量的研究，但外用抗靜電劑憑借其靈活的使用方法和優(yōu)良的抗靜電效果仍然有很大的發(fā)展空間；

2）利用新技術(shù)開發(fā)新型助劑。運(yùn)用納米科技的最新成果，將納米顆粒保持在更小尺度上，通過一定方式使顆粒像染料一樣進(jìn)入纖維無定形區(qū)從而提高耐久性。一種新型的納米抗靜電織物整理劑納米銻摻雜二氧化錫應(yīng)用于滌綸織物儀取得了良好的效果；

3）開發(fā)環(huán)保型和多功能型抗靜電劑。

4 結(jié)論

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，智能材料將不斷發(fā)展，不論從普通衣料還是工業(yè)特殊需求方面，功能單一型材料將不能滿足市場(chǎng)需要，開發(fā)性能優(yōu)良、綠色環(huán)保的多功能配套助劑將是助劑發(fā)展的必然方向?？轨o電纖維作為智能材料的主要品種之一，必將在材料領(lǐng)域取得越來越重要的地位[4]。

[1]楊海軍，曹秀明，陳麗芬.抗靜電面料開發(fā)淺談[J].上海毛麻科技，2006(1)：36.

[2]蔣少軍.抗靜電織物的開發(fā)和應(yīng)用[J].江蘇紡織，2002(9)：44.

[3]張治國(guó)，尹紅，陳志榮. 纖維后整理用抗靜電劑研究進(jìn)展[J]，2004(3)：122.

[4]侯麗麗，霍瑞亭，孟玉剛.抗靜電織物的研究及其發(fā)展應(yīng)用[J].防護(hù)裝備技術(shù)研究，2009(5)：35.

TS195.6

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1674-6708（2012）58-0078-02