抗静电剂的种类在各种纺织面料的应用和选择

摘 要基于消费者对纺织面料保健舒适程度的要求越来越高,目前抗静电纺织品已引起世界各国的重视.本文着重阐述了抗静电剂的种类、基本结构及性质,分析了抗静电剂对纺织面料各方面的影响,并对抗静电剂的发展趋势做了展望,为纺织面料的抗静电参考.

关 键 词抗静电剂；种类；织物；抗静电整理

中图分类号TS195.6文献标识码A文章编号1674-6708（2012）58-0078-02

随着生活水平的提高,消费者对舒适保健意识的增强,纺织面料正由经济实用化向结构轻薄化、风格潮流化、使用功能化、原料多元化,健康环保化发展[1],于是为了适应社会化发展和人们的需求,市场上掀起了发展各种多功能面料的浪潮.

静电作为一种自然现象在人们日常生活中无处不在,不仅在工业和微电子业造成一定的生产损失,而且对人体造成多方面、多角度、多层次的损害,尤其对老弱病孕人群危害最大.因此,抗静电织物的开发非常有必要.目前制造抗静电的纺织品已引起了世界各国的重视.

1抗静电剂的简介

1.1抗静电剂的起源、概念

随着高分子材料研究领域的不断开辟和生产应用,静电问题就显得越来越突出,在许多行业,静电甚至成了阻碍进一步提高生产的主要矛盾.起初人们想到的是消除静电,但共同的特点都是在静电产生之后再去消除它,由于带电体固有的高电阻性质没有改变,在大规模生产工艺中,往往一条生产链需安装几个,十几个甚至几十个静电消除器,给生产带来诸多不变.那么对那些连续的非分散的体系来说一劳永逸的办法就是设法降低物料的绝缘性质,即降低它们的体电阻和表面电阻,于是在五六十年代,各种各样的化学防静电剂运用而生.

所谓抗静电剂就是指涂敷于材料表面或掺和在材料内部,以减少静电积累的化学助剂.

1.2抗静电剂的种类、基本结构及性质

按照抗静电的耐久性,抗静电剂分为暂时性抗静电剂和耐久性抗静电剂；按照抗静电剂的结构特征其可分为：无机盐类、表面活性剂、无机半导体、电解质高分子成膜物类和有机半导体高聚物等.下面重点介绍表面活性剂抗静电剂.

表面活性剂抗静电剂按分子中的亲水基能否电离,以及离子化特征又可分为阴离子型、阳离子型、型和非离子型.

1）阴离子型抗静电剂

阴离子型种类很多,如：

（1）酯肪族磺酸盐：通式为R-SO3Na；

（2）高级醇硫酸酯盐：通式为ROSO3Na；

（3）高级醇环氧乙烷加成物硫酸酯盐：通式为RO(CH2CH2O)nSO3Na；

（4）高级醇酸酯盐：通式为ROPO3Na；

（5）高级醇环氧乙烷加成物磷酸酯盐：通式为RO(CH2CH2O)nPO3Na.

阴离子型抗静电剂制造工艺简单,便宜,腐蚀性小,吸湿性强,一般1/1000左右的量就可以达到消除静电的效果.不少纺织工业中使用这种抗静电剂.

2）阳离子型抗静电剂

阳离子型抗静电剂主要包括铵盐、季铵盐、烷基氨基酸盐等.其中季铵盐最为重要,其抗静电性能优良,对高分子材料有较强的附着力,广泛用作纤维和塑料的抗静电剂.

3）型抗静电剂

抗静电剂主要是指在分子结构中同时具有阴离子亲水基和阳离子亲水基这样一类的离子型抗静电剂.其最有代表性的是甜芳碱型,通式为：

这类抗静电剂最突出的优点是它的溶解性不受溶液pH值的限制,其电荷性随pH值的不同而呈阳荷性或阴荷性,对树脂的附着力较强,抗静电效果显著,但也相对比较贵.

4）非离子型抗静电剂

非离子表面活性剂主要包括多元醇类和聚氧化乙烯醚两大类.非离子表面活性剂是靠醚链或羟基作为亲水基团的,其抗静电性能比离子型表面活性剂差,但它的化学稳定性好,没有腐蚀作用,而且低廉,所以使用场合较广泛.

2抗静电剂的选择要素

目前纺织业用途最广、消费量最大的纺织制品如涤纶、腈纶、丙纶及棉涤、毛涤混纺等各种合成纤维,这些面料各具特色,具有许多优异于天然纤维的性能,但这些化纤织物极易产生静电,严重影响了其舒适度和使用领域,必须要对其进行后期抗静电整理.

抗静电剂种类很多,常用的抗静电剂有抗静电剂C、抗静电剂MCS-20、抗静电剂TM,汉高1166、PPT、ARW等[1].对抗静电剂的选择既要考虑其时效性、持久性,也要考虑对织物整体弹性、柔软性、抗灰尘沾污性能及色牢度的影响,其中抗静电剂的性能指标主要应满足[2]：

1）具有吸湿性强的有机物质；

2）能够形成良好的导电连续膜,稳定性好（高温不分解）；

3）具有吸附性和定向的表面活性剂；

4）对染料的染色牢度、光度无影响或影响很小,不吸灰,无色无味,对身体无伤害.

在纺织品的抗静电剂整理中不仅要对抗静电剂进行严格的筛选,还要充分考虑成分的配比度等工艺的合理性,这样才能制作出令人满意的产品.

3纺织抗静电剂研究展望

对于后整理用抗静电剂,其使用方法主要是通过抗静电剂溶液在纤维表面浸泡或涂敷[3].抗静电作用主要取决于抗静电剂在表面的电导率和吸湿性.这种方法处理的抗静电剂在纤维表面的结合牢度不够,难以保持永久的抗静电效果.

目前抗静电剂的发展有以下趋势：

1）开发耐久性抗静电剂.研究人员在研究外用抗静电剂的同时也对内用抗静电剂做了大量的研究,但外用抗静电剂凭借其灵活的使用方法和优良的抗静电效果仍然有很大的发展空间；

2）利用新技术开发新型助剂.运用纳米科技的最新成果,将纳米颗粒保持在更小尺度上,通过一定方式使颗粒像染料一样进入纤维无定形区从而提高耐久性.一种新型的纳米抗静电织物整理剂纳米锑掺杂二氧化锡应用于涤纶织物仪取得了良好的效果；

3）开发环保型和多功能型抗静电剂.

4结论

随着科学技术的进步,智能材料将不断发展,不论从普通衣料还是工业特殊需求方面,功能单一型材料将不能满足市场需要,开发性能优良、绿色环保的多功能配套助剂将是助剂发展的必然方向.抗静电纤维作为智能材料的主要品种之一,必将在材料领域取得越来越重要的地位[4].