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几种抗静电剂在涤纶织物上的应用
(广州振科科技有限公司 广州510655）

摘要：通过几种不同的抗静电剂在涤纶织物上的应用对比，表明了阳离子型表面活性剂在抗静电领域的特殊价值，找出了最优的抗静电剂ZK38。
关键词：涤纶 抗静电剂 阳离子表面活性剂
Abstract：Compare with any other kind of products,such as PKA,NB908,ZK38 antistatic agent is a kind of quanternary ammonium salt cationic surfactant which has the characteristics of good antistatic effect on polyester fibre.
Key words: polyester fibre ;antistatic agent; cation surfactant

前言
涤纶是一种应用广泛的合成纤维，其产量居世界合成纤维之首。但由于其分子结构高度对称而且亚苯基键刚性强，因而具有疏水性、难染性、易产生静电、易燃等缺点。在纺造过程中，由于带静电易从空气中吸引灰尘和飞毛，使织物上产生集中的深色污点；在穿着过程中，由于静电不仅大量吸附灰尘，易玷污，而且衣服与人体、衣服与衣服也会发生缠附现象。因此，消除或减弱涤纶所带的静电已成为当前研究的重要课题。
1.抗静电剂的分类
涤纶消除静电的方法有许多种，这里讨论的方法是常见的抗静电剂法，即用抗静电剂对纤维及其织物表面处理，降低纤维的比电阻，从而提高涤纶的抗静电性，以消除静电。抗静电剂大多数为表面活性剂，它具有极性基团，可以吸湿，使聚合体的表面电阻减小，加快静电荷的散逸。目前，抗静电剂品种很多，按离子型分类法，主要有阴离子型、阳离子型、两性及非离子型四种抗静电剂。
其优缺点如下：
阴离子抗静电剂应用最广泛，但如何针对不同种类的纤维确定烷基数及中和剂等工作十分复杂。
阳离子抗静电剂对纤维的吸附性最强，因此，显示出最好的抗静电效果，尤其作为纤维制品的抗静电剂，不仅抗静电性好，而且使纺织产品手感得到明显地改善。
两性抗静电剂，其效果可与阳离子抗静电剂媲美，但价格昂贵，故目前使用范围不大。非离子型抗静电剂，在一般湿度下抗静电效果一般，但在低湿度情况下却显露出明显的抗静电效果。
2.阳离子表面活性剂的抗静电原理
阳离子表面活性剂带有正电荷，而大多数纤维表面带有负电荷，由于相反电荷中和，抗静电效果比阴离子型和非离子型好，此外，它还能在纤维表面形成憎水性油膜，降低纤维的摩擦系数，显示出柔软平滑效果。以季胺盐为例，它是由亲水基团和疏水基团所组成的。其疏水基结构与阴离子表面活性剂相似，疏水基和亲水基的连接方式也很类同，即除亲水基直接连在疏水链上外，往往还通过酯、醚、酰胺等形式来连接，但溶于水时，其亲水基呈现正电荷(其亲水基团主要为碱性氮原子，也有磷、硫、碘等)。由于其极强的吸附能力，容易在基体表面上形成亲油性膜及产生阳电性，故广泛用作纺织品的柔软剂及抗静电剂等(前者是由于亲油性膜的形成而使纺织品有憎水的作用以及能显著地降低纤维表面的静摩擦系数，从而使纤维具有良好的平滑性，而后者则是阳电性作用的表现)。对于通常带有负电荷的纺织品来讲，它的吸附能力比阴离子和非离子强。正是这种特殊性质决定了阳离子表面活性剂在抗静电领域的特殊价值。

3.实验部分：
3.1实验材料
聚酯布
3.2主要试剂
⑴抗静电剂PKA
⑵抗静电剂NB908
⑶抗静电剂ZK38 阳离子型表面活性剂

3.3主要仪器、设备
烘箱：101一A型数显电热鼓风干燥箱，上海锦屏仪器仪表有限公司通州分公司；
ZC36型高阻计，测量范围：106 ～1017Ω上海精密科学仪器有限公司第六电表厂
3.4性能测试
表面电阻按GB/T16801-1997测试。
4.结果讨论

Fig4.1不同浓度的抗静电剂处理后的涤纶织物表面电阻值
Fig4.1给出了不同浓度的抗静电剂溶液处理的纤维的抗静电效果。由图可见，随着抗静电剂溶液浓度的增加，表面电阻值减少即试样的抗静效果增强。但浓度由1%增加到2%的时候，抗静电效果变化比较明显，而由2%继续增至4%时，变化已经趋于平稳了。这可以解释为，当溶液浓度较稀时，浓度的增加可以使纤维表面吸附量增大；随着溶液浓度的增大，纤维表面的吸附量逐渐接近饱和，抗静电剂的浓度增加对抗静电性能的影响就很小了。
从上图中还可以看出，1%的ZK38的抗静电效果远远优于4%的抗静电剂PKA。

Fig4.2相同成本的抗静电剂处理后的涤纶织物表面电阻值
从Fig4.2可以很直观的看出，相同成本的抗静电剂溶液处理后的纤维的抗静电效果。由图可见，抗静电剂的量为0.15元/L时，即抗静电剂PKA，抗静电剂NB908和抗静电剂ZK38的加入量分别是15g/L,9.5g/L和3g/L处理后的纤维的抗静电效果是用ZK38处理的最好，抗静电效果的优劣关系分别是：ZK38＞NB908＞PKA；当同时增大抗静电剂的用量，使抗静电剂的成本升高至0.5元/L,随着抗静电剂浓度的增加，表面电阻值都明显降低，但抗静电效果的关系仍保持一致——在三者中，ZK38的抗静电效果不但最优，而且同时具有最高的性能价格比。
5.结论
⑴通过用不同浓度的抗静电剂处理涤纶织物，表明抗静电剂的浓度和纤维的抗静电性能的关系：随着抗静电剂浓度的增大，纤维的抗静电性能增强；当纤维表面吸附抗静电剂逐渐趋于饱和时，纤维的抗静电性能将不再增强。
⑵通过不同种类的抗静电剂在相同浓度和相同成本条件下，处理涤纶织物的后织物的抗静电性能的变化对比，找出了对涤纶等合成纤维具有性能最优，同时也具有最佳性能价格比的阳离子型抗静电剂ZK38。

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