抗静电整理涤纶织物的开发综述

耿涵枭

（常熟理工学院，江苏常熟215000）

1 纺织品抗静电原理

针对静电产生的原因，织物抗静电的主要方法是提高织物的导电性，使产生的静电荷容易被导走，减少静电现象。增强织物导电性能可以通过多种方式实现。水的导电性较好，因此纺织材料含水较多时，导电性会明显增强，电阻大幅下降。吸湿较好的纺织材料在湿润的环境中使用时，往往因为其导电性能明显增强而有效减少了静电现象的产生，表现出令人满意的抗静电性能。此外，还可以通过与导电纤维混纺的方式来提高织物抗静电性，如在织物中混入金属纤维、碳纤维或含有金属、炭黑等导电物质的导电纤维，通过导电纤维及时导走产生的静电，达到抗静电效果。最后，还可以使用抗静电剂对织物进行抗静电整理。

2 涤纶织物常用抗静电方法

2.1 应用抗静电剂对织物表面进行整理

织物的亲水化处理可提高织物的吸湿性能，降低织物的电阻，促使静电荷逸散，降低静电压。亲水整理剂一般由吸水性物质和固着性物质共同组成，亲水性物质提高了织物的吸湿性能，主要由含亲水基团的水溶性聚合物组成，而固着性物质则使亲水整理剂附着在织物表面。一般用水或乙醇等调配成质量分数一定的溶液，然后通过涂覆、喷涂或浸渍等方法使之附着在织物表面，再经过室温或热空气干燥形成抗静电涂层。

潘福奎等[1]用丝胶进行了涤纶织物的改性处理。试验结果说明，经过丝胶浸渍和戊二醛固着处理后，涤纶织物的吸湿性能和抗静电性能有了明显的改善，而且处理效果几乎不随洗涤次数的增加而发生变化。

徐旭凡等用壳聚糖对涤纶织物进行了两浸两轧后焙烘的表面处理，处理后涤纶织物的抗静电性能显著提升。抗静电机理是涤沦织物表面附着的壳聚糖大分子中含有亲水性的氨基和羟基，加上壳聚糖分子所带的正电荷可以在溶液中移动而传导电荷，从而促进静电荷逸散，降低了静电压。

王春梅等用壳聚糖对涤纶织物进行了抗静电整理，整理后织物的抗静电性虽然有所改善，但手感变硬。这种亲水化处理的抗静电剂存在一个缺点，即涤纶纺织品在环境相对湿度较低时吸湿量有限，抗静电效果无明显变化。抗静电剂另外一种常见的工作原理是离子化。

抗静电整理剂根据其化学结构可以分为：阳离子型、阴离子型、两性型、非离子型和高分子型。离子型化合物的抗静电剂本身就具有离子导电的作用，而非离子型抗静电剂在吸湿后，不仅可以利用吸收的水分增强导电性，还可以使得纤维中所含的微量电解质有了离子化的场所，从而降低了材料的表面电阻，加速了静电荷逸散。

2.2 织物表面接枝共聚

涤纶织物的表面接枝共聚一般是使织物表面在高能辐射或等离子体处理下产生游离基，然后在游离基上接枝亲水性单体。

万晓晨等以丙烯酸为接枝单体，用γ 射线辐射的方式在涤纶织物上进行接枝共聚反应，探讨了单体浓度、辐照剂量及阻聚剂等工艺参数对接枝率的影响。研究表明，接枝织物的吸湿性随接枝程度的提高而增加。李淳等以乙烯类单体丙烯酸为接枝单体，用常压介质阻挡放电等离子体辐射的方式在涤纶织物上进行接枝共聚反应，并研究了处理前后涤纶织物表面形态和导电性能的变化情况。研究发现，涤纶织物表面用常压介质阻挡放电等离子体处理，引发丙烯酸接枝共聚，可以持久地提高抗静电性能。

吴薇等分别采用空气等离子体刻蚀处理、等离子体预处理后接枝处理和液相浸渍后等离子体接枝处理的方法对涤纶过滤布进行抗静电整理。研究发现，等离子体在不同的处理条件下对涤纶织物表面用丙烯酸接枝共聚，可以持久获得较好的抗静电性能。此外，还有用一些紫外线、电子束或等离子体对涤纶织物进行辐射来影响涤纶织物亲水性或染色性能的研究。目前，这些研究都证实了涤纶表面接枝共聚改性可以提高织物的亲水性和抗静电性，但是由于目前相关工业化设备仍然没有普及，因此难以实现工业化生产。

2.3 把导电纤维织入织物中

陈振洲等设计了4 种导电丝织入针织物的方式，并相应开发了4 种抗静电针织产品，通过对嵌入导电纤维针织物的电学性质进行研究，探讨了导电纤维含量对织物抗静电性能和外观的影响。王家豪等进行了导电纤维织入针织物的试织研究，并介绍了抗静电针织物的生产工艺，同时探讨了针织物中导电纤维间距与导电丝用量对针织物抗静电性能的影响。伏广伟等将不锈钢纤维作为导电纤维混纺制成织物，以提高纺织品抗静电性能。施立佳等以锦纶镀银纤维为导电纤维，将其织入涤纶织物中。结果表明：织入镀银锦纶能使涤纶织物的抗静电性能明显提高。当镀银锦纶在织物中呈网状分布时，织物抗静电性能较好，同时，循环较小的组织形成的织物抗静电性能更好。导电纤维的加入会增加纤维的原料种类，在染色过程中形成染色不匀等问题，加大了染色难度。

2.4 使用抗静电涤纶

为了使涤纶织物获得永久的抗静电效果，研究者采用了化学共聚改性方法或共混纺丝方法制备抗静电涤纶。共聚法在聚酯切片合成过程中引入极性基团或其他抗静电剂等改性组分使聚合物改性。共混法则是把抗静电剂混入纤维内部，以聚酯为基体，根据需要与改性组分在软化或熔融状态下进行机械共混，经过物理方法成形。共混改性法简单易行，但许多抗静电成分的加入会导致纤维物理性能变化，尤其是机械性能明显下降。此外，还有学者进行了化学镀银导电涤纶织物的研究开发。

3 涤纶织物抗静电性能的影响因素

3.1 整理过程

涤纶织物的抗静电性能与整理剂的种类及其抗静电原理有关，在织物中加入的导电物质的导电能力及其和涤纶材料的结合紧密程度等都将对整理后材料的抗静电性能产生直接的影响。其次，抗静电剂用量也会对整理效果产生直接的影响。一般而言，抗静电剂用量过少时，整理效果不明显。

但抗静电剂加入过多一方面会提高产品成本，另一方面，当抗静电剂无法和涤纶材料牢固结合时，过量加入抗静电剂并不能使涤纶织物的抗静电性能进一步增强。此外，抗静电剂和涤纶材料的结合方式也将对涤纶织物的抗静电性能产生直观的影响。目前纺织领域使用较多的是浸轧、浸渍或刮涂等加工方式，其在整理后往往无法保证持久的抗静电效果。多次水洗往往会使抗静电剂的后整理效果大幅下降，甚至消失。

3.2 使用环境

目前使用的抗静电剂有一部分是通过提高涤纶织物的亲水性使涤纶织物的回潮率增加，通过涤纶内部水分导电来改善涤纶织物抗静电性能的。对于这一类的涤纶抗静电织物，只有在使用环境相对湿度较大时，亲水性物质提高涤纶织物回潮率的效果才会比较显著，此时涤纶织物的抗静电性能才会明显。在干燥的使用环境下，亲水性较好的物质回潮率也较低，织物内水分含量有限则其抗静电效果无法充分体现。

4 结语

在抗静电领域，表面处理或者后整理的方式一般会使涤纶织物的抗静电性能有一定程度的增加，然而，仍然会遇到一系列问题，如：无法使用现有设备，不适合产业化生产，不耐多次水洗，部分功能助剂本身是有色物质，影响或限定了功能纤维的染色效果；部分功能助剂成本较高，或使用方法复杂，使功能纤维产品成本上升，不利于产品推广；部分功能助剂不耐酸碱或不耐高温，制得的功能纤维在洗涤或熨烫过程中纤维功能损失较大。

未来的发展方向为本身无色、且不影响涤纶后整理和染色过程，与涤纶结合较好、导电性好、成本适合、易于加工的抗静电剂。