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1、堑堡兰堡笙丝鲞笙! 塑：丝! ：! ! ! ! P A 一1 型抗静电剂应用于涤棉织物的研究 董秀洁周光辉 ( 中原工学院，郑州，4 5 0 0 0 7 ) 搐要：对P A - 1 型抗静电剂进行机理分析，论证P A - l 型抗静电荆在撩棉纱中的应用，给出结论。 美词：涤棉织物P A - l 型抗静电荆机理分析应用 中圈法分粪号：鸭1 9 5 2 8文越标识码：A 由含涤面料加工成的服装在穿脱时会产生静电 及电晕放电“1 ，其静电电压可高达约60 0 0v ，这种高 电压、强电场会促成人体生物电压的重新分布，影响 人们身心健康；含涤面料加工生产、纤维生产过程中 有许多环节易产生静电，会引起线
2、束缠绕皮辊、线束 粗细不均，易产生疵点，直接影响纺织产品质量，尤其 是一些易燃易爆的场合，由于静电的存在极易产生火 花，引起火灾、爆炸，为此，将永久性抗静电剂应用于 涤棉纱的加工和纤维生产中势在必行，这对纺织、化 纤、塑料工业产品的开发和利用具有深远的意义。 l 永久性抗静电剂机理 永久性抗静电剂的分子结构由亲油部分和亲水 部分组成”1 ，用于涤棉纱处理时亲水部分来源于聚 醚链段，耐洗性部分来源于聚酯链段及整个聚合物 的成膜，聚酯链段与涤纶分子结构相同，热处理后形 成共晶，结成长链，从而使耐洗性大大提高。分子链 段愈长，分子量愈大，耐洗性愈好。 实际上化纤织物也是绝缘材料，任何绝缘材料， 其静
3、电泄漏有两条途径，一条是绝缘体表面，另一条 是绝缘体内。前者与表面电阻有关，后者与体内电 阻有关。 根据高斯定理，可以证明”1 ，静电泄漏快慢主要 取决于电阻率p 。通过使用抗静电剂，减少物体电 阻率，增加静电泄漏量，减少物体表面摩擦，使绝缘 体形不成过多的电荷积累。就能达到消静电目的。 2 实验部分 织物：所用涤棉纱由郑州国棉六厂提供。P A 1 型永久性抗静电剂合成工艺：如图1 所示。测试仪 器：用G 8 8 一l B 数字兆欧表，法拉第筒，D L l 数字电 量表。 3 性能测试 3 1 永久性抗静电剂的化学性能 研制的P A 1 型永久性抗静电剂，呈金黄色、透 田lP - l 型承久性
4、抗静电刑台戚工艺瓶程幽 明状，p H 值为7 ，密度约1 2 。 3 2 被处理的涤棉织物的性能 将P A 1 型永久性抗静电溶剂对涤棉织物在不 同温度、不同时间进行测试，测试数据如表1 。同时 又对纯涤纶涂塑篷布进行抗静电处理，测试数据如 表2 。 寰1 抗静电处理的涤棉织物的测试数据 注：表中数据是8 次侧试数据的平均值；温度：如相对湿度 4 0 表2 中数据表明。焙烘温度为1 8 0 ，焙烘时间 为1 血n ，抗静电效果和耐洗性较好。同时也说明 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to rem
5、ove the watermark 纺织学报第2 4 卷第4 期 P A 一1 型永久性抗静电溶剂适合各种含涤面料，其抗 静电指标均能达到国家标准G B l 2 1 5 8 9 0 标准规定 的表面电阻 1 矿n ，电荷面密度 7 “c ，m 2 的要求。 裹2 抗静电纯涤纶涂靼篷布测试数据 4 结果与讨论 4 1 固化时间和温度对抗静电性能的影响 固化时间和温度对抗静电性能影响较大，温度 较低时，由于晶核生长的速率极小，结晶速率很慢， 随着温度的增加，晶核形成的速率增加，并且晶体生 长速率很大，结晶速率迅速增大，达到某一适当的温 度时，晶核形成，晶体生长都有较大速率，结晶速率 出现极大值；此
6、后虽然晶核形成的速率仍然较大，但 是，由于晶体生长速率逐渐下降，结晶速率随之下 降，结晶速率随温度变化规律类似正态分布”1 ，通常 高聚物只有在熔点与玻璃化温度之问本体结晶才能 发生。 对于同一种高聚物来说，分子量对结晶速率有 显著影响，一般在相同结晶条件下，分子量低时，结 晶速率大，因此，为了得到同样的结晶速率，分子量 高的比分子量低的高聚物需要更长的时间。通过实 验对比，固化时间和温度应控制在：lm i n 、1 8 0 范围。 4 2 温度和真空度对反应过程的影响 在P A 一1 型永久性抗静电剂合成的酯交换和缩 聚反应中，应特别注意温度、反应时间和真空度，要 求酯交换和缩聚反应，温度应
7、保持在各自恒温值正 负两度，若温度偏低，反应速度慢，平衡常数小，生成 的高聚物分子量小，不耐洗。温度稍高，有利于大分 子高聚物的生成，但温度过高或反应时间过长，会使 聚醚的热氧化及热降解加剧，影响耐洗性和光泽，同 时一些物料会流出，改变物料比，使反应不完全，解 决这一难题的关键是提高真空度，可采用两台真空 泵同时抽真空，以达到真空度要求，通过提高真空度 促进小分子量的挥发，确保缩聚反应向正方向移动， 防止聚醚的热氧化及热降解加剧。 4 3 物料比对抗静电性能的影响 一般认为，聚醚类含量越高，成品的亲水抗静电 性能越好，而耐洗性越差；聚酯类含量越高，成品的 耐洗性越好，亲水抗静电性越差，当聚酯部
8、分过多 时，会使聚合物熔点升高，织物的热定型温度达不到 聚台物粘流态温度，不能与织物很好的产生共晶作 用，仍会影响织物的耐洗效果。实验证明，将聚乙烯 二醇、干二醇、乙二醇和其它舔加剂按5 ：1 5 ：2 ：1 5 比例配料，抗静电效果较好。 4 4 涤棉纱抗静电处理使用方法 P A 1 型抗静电剂做面料后处理时，先将其原液 配成抗静电溶剂，这种溶剂与水有较好的相溶性，经 研究发现将抗静电剂与软水按1 0 ：1 0 0 份的比佣，一 同加在水箱内均匀搅拌，将面料通过水槽，二浸二 轧，1 8 0 高温固化后，就具有一定的抗静电性及耐 洗性。 S 结论 1 研制的P A 一1 型永久性抗静电剂，可广
9、泛用 于各种化纤织物、丝、毛织物及各种混纺、合成织物， 使其织物具有优良的抗静电和柔软富有弹性的 效果。 2 抗静电处理后的含涤面料，经高温固化后， 标准洗涤5 0 次，仍达到国家防静电标准，即 G B l 2 1 5 8 9 0 标准，并确保处理的各种微薄面料不产 生疵点，上述结论经过国家劳动保护用品质量监督 检验中心测试得出。 3 P A 1 型抗静电剂不仅用于各类含涤面料的 抗静电处理，还可广泛用于P v c 、P P 、P E 等软硬塑 材料的内添加上，经处理后的P v c 、P P 、P E 材料，标 准洗涤1 0 0 次，表面电阻仍在l 护n 范围，仍达到国 家防静电标准。 4 P
10、 A 1 型抗静电剂全部由国产原料取代进口 原料，成本降低5 0 ，使技术富有市场竞争力。该 项目已通过省级鉴定。 参考文献 l 张景昌聚氯乙烯永久性抗静电潦塑技术郑州纺织工学院学 报，1 9 9 8 【1 ) ：1 7 1 7 2周锡忠静电实验上海：上海科学技术出版杜，1 9 8 4 ：1 9 2 8 3M8 r t lMP h 0 8 p n l d I k b d l n eb p 鹏V e h l c 】e s 南rD 8 P 8 一D y e sf 盯 D y e l “gP 0 l y e m e r ，w lB k n 山J o u m o f1 h t 融h 。1 9 9 8 ( j ) ： 2 l l 一2 1 3 4 刘尚合静电防护的发展越势和E s D 危害的机理静电，1 9 9 8 ( 1 ) ：1 3 5 董秀洁抗静电阻燃材料A B s P P P E 的研究与开发印染助剂， 2 0 D “：4 9 5 0 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark