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用于織物防靜電整理的柔軟劑一般為離子型表面活性劑。大氣環(huán)境的相對(duì)濕度在20%和80%時(shí)纖維中的電阻率比為1∶105。通常認(rèn)為,表面活性劑的防靜電作用是由于它有親水性和親油性所決定的。其親油性基團(tuán)一端吸附在疏水性纖維上,親水性基團(tuán)一端簇植在纖維表面,并由此與空氣中的水分子形成水合物,而促進(jìn)纖維上靜電荷的逸散。同樣,這一解釋也適合于親水性纖維在用表面活性劑處理后靜電量反而增gao的現(xiàn)象。雖然表面活性劑一般說(shuō)來(lái)都是親水性和親油性基團(tuán)組合而成,但親水性基團(tuán)的電離性是不相同的。具有強(qiáng)電離基團(tuán)的高分子化合物,或者具有密集親水性基團(tuán)的高分子化合物,有可能成為疏水性纖維的防靜電劑。但對(duì)于親水性纖維來(lái)講,單純具有親水性基團(tuán)的表面活性劑并不一定能獲得防靜電效果。
抗靜電劑的作用機(jī)理
抗靜電劑可以在材料表面形成導(dǎo)電層降低電阻形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)使電荷轉(zhuǎn)移,這樣就可以避免電荷滯留在材料表面形成靜電。另一方面,抗靜電劑還可潤(rùn)滑材料表面、降低摩擦系數(shù),從而抑制和減少靜電荷的產(chǎn)生[1]。
2 抗靜電劑的種類及應(yīng)用
目前實(shí)用的塑料抗靜電劑以表面活性劑和親水性高分子為主。
表面活性劑作為抗靜電劑使用時(shí),要在材料表面形成抗靜電劑分子層。空氣相對(duì)濕度高,一方面使帶電的紡織材料的電荷向周圍外界散失的速度加快,另一方面易于吸濕使其回潮率相應(yīng)提高,從而使電阻降低,加快了電荷衰減。其分子的親油性基團(tuán)植于樹(shù)脂內(nèi)部,親水性基團(tuán)則在空氣一側(cè)取向排列。前者使抗靜電劑和塑料保持一定的相容性,后者吸附空氣中的水分子在材料表面形成一層均勻發(fā)布的導(dǎo)電溶液,或自身離子化傳導(dǎo)表面電荷達(dá)到抗靜電效果[2]。
我們通常說(shuō)的抗靜電劑,到底是什么材料呢,其實(shí)懂得門道,你也是材料行家??轨o電助劑是一種能防止靜電荷產(chǎn)生,或能有效地消散靜電荷的以表面活性劑為有效成分的化學(xué)添加劑。
塑料通常塑料具有電絕緣性,所以一旦因摩擦帶電后,不易消除,從而產(chǎn)生靜電。改變商品的帶電性,是通過(guò)織物后整理和纖維改性來(lái)達(dá)到,但多數(shù)織物在洗后即失去防靜電效果。由于靜電吸引,塑料制品會(huì)吸附空氣中的灰塵和其他雜物,從而影響制品美觀,在塑料薄膜的制造過(guò)程中會(huì)發(fā)生黏附現(xiàn)象。此外,靜電還會(huì)導(dǎo)致精密儀器失真、電子元件報(bào)廢。為了避免此類事故,在某些場(chǎng)合塑料制品須作抗靜電處理。此次疫情醫(yī)生穿的防護(hù)服,在穿著過(guò)程中會(huì)因?yàn)槟Σ炼a(chǎn)生靜電,因此防護(hù)服除阻隔作用外,還要具有抗靜電性,常用的方法為添加抗靜電劑。
塑料都有優(yōu)良的電絕緣性能,這是因?yàn)樗姆肿渔湸蠖嘤晒矁r(jià)健構(gòu)成,既不能電離也難以傳遞自由電子,因此一旦在摩擦過(guò)程中因電子得失而帶電以后根難通過(guò)傳導(dǎo)而消失,這就是塑料容易帶靜電的原因??轨o電劑一般都具有表面活性劑的特征,結(jié)構(gòu)上極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)兼而有之。當(dāng)物體的表面電阻大于10的13次方歐姆時(shí)就無(wú)抗靜電能力(塑料制品大多在10的15次方歐姆以上),而小于10的10次方歐姆時(shí)卻有良好的抗靜電性能。所以為了降低塑料制品表面的電阻值,必須添加某種助劑,這就是抗靜電劑的功能。