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第106届中国劳动保护用品交易会

2024上海国际劳动保护用品交易会

2024.4.25-27 上海新国际博览中心

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媒体中心 新闻中心 行业新闻 抗静电面料的研究进展与发展前景

抗静电面料的研究进展与发展前景

       静电是由固体表面的摩擦、接触、碰撞等外力因素导致物体表面的正负电荷数量失衡产生的一种放电现象,在生活中衣物表面上大量堆积静电,会使衣物上吸附灰尘,使得衣服黏附在身体上,让人在日常活动工作中感到强烈不适。据劳保展小编的了解,其还会对人体造成瞬间冲击性电击,对人体心脏、神经等部位造成损害,引起人受惊起跳、做出强烈反应、不舒适、精神紧张等。

       另一方面,静电也会影响正常工业生产。例如在电子行业中,静电是引起计算机及其他电子元件故障的重要原因之一,严重的会击穿元件,使其直接报废;在纺织行业中,由于静电的影响,会导致松散的纤维网出现破裂、堵塞喇叭口、缠绕机件等现象;在医疗卫生行业中,药品会因为静电而吸附灰尘,使药品质量得不到保障;尤其是在高等级病原微生物试验室,静电的吸附作用会致使病原体被吸附到防护服上从而被带出试验室,严重时还会导致病原体的致病传播,造成无法预估的损失。

       抗静电面料的出现影响巨大,它不仅提高了产品的合格率与生产率、降低了生产成本与事故发生率,同时也可以满足许多特殊行业和工作场所的需要。常见的有加油站、矿井等易燃易爆的场所,且随着人们安全、环保意识的增强,国内各个行业对抗静电面料的需求量非常大。但由于此面料功能性要求较高,导致其生产难度较大,价格较高,所以研究制备舒适、低价的抗静电面料及如何防止静电给人体带来的危害就成为人们研究和关注的热点。

一抗静电面料的研究进展

       近年来,人们对提高合成纤维的抗静电能力进行了大量的研究,目前相关研究主要集中在以下3个方面。

       1.1  抗静电纤维的制备

       在标准状态下,静电荷逸散半衰期小于1min或体积电阻率小于1010Ω/cm的纤维称之为抗静电纤维。迄今为止,抗静电纤维的发展历经了三个阶段。

       第一个阶段是将表面活性剂添加到成型纤维的表面。是最常规也是最简便的方法,但是随着洗涤次数的增加,抗静电效果必然会逐渐下降。

       第二个阶段是将抗静电剂添加到熔融状态下的高聚物中,再经过喷丝制成各种纤维。经典的抗静电剂通常是具有疏水和亲水部分(脂肪酸酯、乙氧基化胺等)的皂状分子,其迁移到纤维表面并通过吸引一层水膜来增强其表面电导率。填充无机盐是一种有效的方法,静电荷通过无机盐的潮解而消散。这种方法的缺点在于无机盐会有腐蚀作用,此外,聚合物纤维的手感和外在特征可能被填充的无机盐影响,另一种是基于吸湿剂的抗静电剂,添加到聚合物基质中,它在加工过程中形成传输网络,增强其表面电导率。据劳保展小编的了解,这种抗静电系统具有永久性消除静电荷的能力和容积传导的优点。此法制成的纤维抗静电效果不会随着洗涤次数的增加 而下降,可达到长期抗静电效果。

       第三个阶段则是在高聚物熔融状态下添加了一些无机物导电填料,例如碳系填料的石墨与炭黑,其电阻率在在10-3-10-4Ω/cm, 还有金属填料,如银与二氧化钛。因金属填料密度较大,容易沉积,且价格昂贵、易氧化,故相比而言,碳系填料具有密度小、结构稳定、价格低廉等诸多优势,从而被广泛应用,其中最具代表性的就是碳纳米管(简称CNT)。现在市面上流行的抗静电纤维主要有抗静电腈纶、涤纶、丙纶、芳纶等。

       1.2  嵌织导电纤维的应用

       在合成纤维里织入导电纤维,是一种有效消除静电的策略。导电纤维与其他聚合物纤维混纺使用,在很少的用量下,就会有很明显的抗静电效果,此效果不受使用条件的影响,可以长期使用。

       1.3  抗静电涂层整理

       抗静电纤维与嵌织导电纤维虽然抗静电性能良好,但是价格昂贵,做工要求较高。为了解决这个问题,抗静电涂层整理技术应运而生。目前,涂层整理技术已经相当成熟,其基本原理是在织物基布表面上的一面或两面均匀地涂上一层或者多层以高分子聚合物为基体的抗静电涂层剂,使其具有抗静电的性能,一般都要经过预处理、涂层、预烘、烘焙这4个流程。这种涂层整理技术与传统的后整理浸轧不同,涂层剂不会渗透到基布的内部,减少了化工原料的使用供旳。

       当前国内外研究较多的抗静电涂层整理剂,按其化学结构的不同,主要有聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯酸酯类(PA)以及聚氨酯类 (PU)等3大类,若是按其状态的不同,则分为溶剂型和水分散型两种类型。劳保展的小编了解到,抗静电涂层发展至今已有半个世纪的历程,国内外对其研究相对成熟,有大量的公司和机构研究、生产抗静电涂层。

二抗静电面料的前景展望

       抗静电面料作为功能性面料的重要组成部分,根据国家权威机构统计,现如今国际上功能性面料市场销售额已经达到了500亿美元,并且今后一段时期其需求量预计保持每年4%左右的增长率,且因其在生化试验室、消防现场、药品生产的洁净车间等特定场合的广泛应用,对其提出厂更高的要求,其中包括断裂强力、透湿度、气密性、阻燃性能、微生物防护能力等。

三结束语

       抗静电纤维发明至今,已有70多年的发展历史。近些年来,随着高性能新型抗静电材料的不断涌现,又为抗静电面料朝着功能多样性的方向发展提供了无限可能。

       以上是劳保展小编为您介绍的抗静电面料的相关知识,如果还想了解更多详情,欢迎来展会现场看看!

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