撥開抗靜電紡織品迷霧

　　相信所有人都遇到過手接觸門把手時遭電擊的情況，特別是冬天，這種現象更加普遍，這就是生活中常見的靜電現象。談及因靜電引發的火災、爆炸，一般人都會覺得這離普通人的生活很遠，其實由于自然界本身就從地表到高空形成了垂直于地面的電場，生活中的靜電現象普遍存在，而且危害性也不容忽視，同樣，手觸門把手的靜電傷害可大可小。

　　由此可見，靜電產生的危害絕不是危言聳聽。特別是對于特種行業而言，抗靜電紡織品的正確使用可謂保護生命的一道重要防線，而作為紡織行業，研發高品質抗靜電紡織品是我們義不容辭的責任。作為有著多年抗靜電紡織品研發經驗的行業專家，總后勤部軍需裝備研究說教授級高工施楣梧博士介紹了紡織品為何會出現靜電現象以及解決相關問題應從何入手。

　　認清成因

　　充分結合紡織技術手段

　　記者：紡織品為什么會出現靜電問題？根據材料的特點，行業在生產過程中有哪些解決辦法？

　　施楣梧：紡織品大多數是高分子材料做成，高分子材料通常有較高的電阻，在含水量低的時候電阻更大，電荷不容易逸散，所以靜電現象突出。隨著合成纖維的廣泛使用，以及微電子器件的大量使用，紡織品的生產和加工過程中的靜電問題越來越突出。即一方面采用合成纖維后，靜電的產生變得容易了；另一方面，微電子器件越做越小，越來越怕靜電了。

　　紡織品在加工過程中，有纖維與纖維的摩擦，有纖維與機器設備的摩擦，所以靜電的產生是不可避免的，要解決靜電問題，主要是要想辦法消除靜電，也就是要讓靜電逸散得盡量快一些。

　　因此，解決紡織品靜電問題的第一種途徑就是要讓纖維的回潮率高一些，水分子攜帶得多一些，電阻小一些，讓靜電荷盡量快、盡量多地跑掉。多采用增加車間相對濕度，會減輕靜電干擾；進一步的措施就是施加含抗靜電劑水溶液，讓抗靜電劑附著在纖維表面，由抗靜電劑的極性基團從空氣中吸引水分子，讓水分子附著在纖維上，起到降低纖維電阻的作用；或者將這種極性分子共混或共聚到纖維中去，使之具有提高回潮率、增加吸水性從而增加電荷逸散性。

　　這種辦法在干燥的北方有時會失效，因為環境比較干燥，施加抗靜電劑也不能吸引太多水分子。這時，就要添加具有良好導電性的導電纖維，如不銹鋼絲等金屬纖維、碳纖維、導電高分子及用導電物質與其他成纖高聚物復合紡絲得到的有機導電纖維，將這些導電性能良好的纖維與普通纖維混紡或交織，在織物中形成導電網絡，加速靜電荷的逸散，起到抗靜電的作用。

　　摸清性能

　　高效利用有機導電纖維

　　記者：作為抗靜電紡織品的良好添加物，有機導電纖維有哪些種類，其性能特點如何？

　　施楣梧：有機導電纖維的導電物質通常有黑色的導電炭黑以及灰白色的金屬氧化物。前者導電性能好，但因為是黑色粉體，制成的纖維也是黑色或深灰色的，使用中對于外觀有要求的面料會受限制；灰白色的金屬氧化物與導電高分子復合紡絲，可制成乳白色的導電纖維，但電阻比黑色導電纖維大。有機導電纖維的結構通常是復合紡絲制得的復合結構，例如外層為導電層的皮芯結構、三葉形結構、三點式結構等。

　　為了便于形成導電通道，通常讓含有導電物質的截面在纖維外周處有外露。從有機導電纖維的生產加工方式來看，有復合紡絲制成的，也有在普通合成纖維基體基礎上再粘合一層導電層的加工方法，這種導電纖維有更好的導電效果，但導電層容易脫落，抗靜電效果會隨著洗滌次數的增加而變差；而復合紡絲制得的有機導電纖維則有良好的耐久性。

　　記者：在實際生產中，如何更好地應用有機導電纖維？

　　施楣梧：我們可以采用短纖維混紡或導電長絲的方法，達到理想的抗靜電效果。一般面料添加1%左右的有機導電纖維，就可達到面料的抗靜電要求。采用短纖維混紡的方法，面料表面沒有集中的導電絲存在就不會因為導電長絲或因為附近靜電荷集中到導電長絲上，而造成吸灰現象。

　　使用導電長絲時，需要在經向嵌織進導電長絲，并采用合適的織法進行遮蓋。在織造過程中，我們需要間隔1cm～2cm嵌織一根導電長絲，大約在千分之幾的質量比下，即可達到面料的抗靜電要求。為了便于織造加工，通常采用一根20dtex左右的細導電長絲，與一根普通的70d或50d滌綸并合輕度網絡，即可進行嵌織，其中導電長絲的費用大約僅需要0.1元左右。

　　記者：目前行業如何評價抗靜電面料的相關指標，如何解決如靜電壓半衰期超標這類的問題？

　　施楣梧：抗靜電面料通常要考核電荷面密度和靜電壓半衰期。采用有機導電纖維生產抗靜電面料時，會出現電荷面密度達標、而靜電壓半衰期超標的問題。企業往往會面臨這個問題，其采用增加有機導電纖維用量的方法試圖解決問題，但實際效果不理想。

　　這是由于我們在織物上采用了有機導電纖維后，織物的靜電壓已經下降，即電荷的逃逸勢能下降，靜電壓可能從原來的上萬伏見到幾百伏，電荷在幾百伏的勢能下要比原來幾萬伏勢能逃逸得更慢，即衰減到一半電壓時所花的時間將更長，導致靜電壓半衰期變長。這時，若再增加有機導電纖維的用量只能起反作用，且增加成本。在這樣的情況下，應該在染整定型前適度加一點抗靜電劑，增加面料在各個地方的電荷逸散的便利程度，就可以很好地解決這個問題了。