抗静电剂CAS为整理剂的抗静电整理工艺探讨文献综述
2020-05-14 22:33:43
抗静电整理是指对合成纤维织物进行抗静电树脂整理。所用抗静电剂大多数是结构与被整理的纤维相似的高分子物,经过浸、轧、焙烘而粘附在合成纤维或其织物上。这些高分子物是亲水的,因此涂覆在表面上可通过吸湿而增加纤维的导电,使纤维不至于积聚较多的静电荷而造成危害。涤纶及其混纺织物由于质地坚牢, 尺寸稳定、抗皱性优良已成为主要的服装面料。但涤纶纤维结晶度高, 造成手感硬糙多加之吸湿、导湿性差, 致使穿着闷热, 缺乏舒适感; 当自身或和物体摩擦时, 易产生静电而吸灰沽尘、吸油沽污。因此国内外相继开发和研究其抗静电整理品。
提高抗静电性主要遵循两大原则: 减少静电产生,或提高静电逸散速度。对于某一种纤维,其基材的比电阻由纤维本身性质决定,很难改变。所以抗静电整理更多从纤维表面入手,通过提高静电逸散速度以获得抗静电效果。织物抗静电整理其抗静电剂的效果与降低纤维表面电阻的能力之间有直接关系。当用表面活性剂处理合成纤维时,根据相似者相溶的原理,表面活性剂的疏水部分向着纤维表面,而亲水部分朝外,在纤维表面上形成连续的亲水表层,吸附水分及可溶性无机物,使电阻下降。抗静电剂作用的另一种方式是离子化。离子型的抗静电剂本身具有良好的导电性,这种可电离的聚电解质在表层水分的作用下被离子化,从而显著地提高了纤维的导电性。此外,离子化的抗静电剂也可通过中和表层电荷的方式,减少纤维所带电荷。
不同原子由于原子核不同,其对核外电子的控制能力也不同,即得失电子能力不同。当两种化学组成不同或者物理状态不同的物质接触摩擦时,其原子之间便会发生电子转移。此两种物质接触时,界面两侧会出现大小相等、符号相反的两层电荷。这两层电荷即为双电层。双电层起电实质上是界面极化作用引起的电离和吸附,或由电子的亲和力引起的电动现象,在极薄的表层中形成电荷层。在纺织品加工过程中,纤维受到拉伸和压缩、热风干燥、气流摩擦、辐射及与异类纤维相互接触和摩擦时,均能产生静电。当纤维相互摩擦时,形成上述所说的双电层,而两物体迅速分开时,双电层的破坏导致电荷的分离与转移,引起静电。Volta-Helm-Holts 理论认为,纤维间的相互摩擦是产生静电的主要原因。在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象。当两个不同的物体相互接触时,就会使得一个物体失去一些电荷,如电子转移到另一个物体使其带正电; 而另一个得到一些剩余电子的物体则带负电。在分离的过程中若电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电。所以,物体与其它物体接触后分离就会带上静电。除上述摩擦带电理论之外,有人从量子理论角度出发,提出了在接触物体间产生接触电动势的理论,还有离子扩散产生电荷的观点。
合成纤维织物在纺织品中所占比例愈来愈大, 但由于化纤织物存在吸水性和透气性较差、易积累静电、易吸灰等弊病, 对人们的穿着使用带来很大的不便。抗静电剂CAS 是一种能使织物克服以上缺陷而能提高化纤织物服用性能的后整理剂, 经CAS 处理的织物具有抗静电积累, 耐油污、易去污, 同时兼具柔软作用, 这一抗静电剂的试制成功, 对纺织部门新产品的开发; 对满足国内市场需要, 增加我国纺织品在国际市场竞争能力有着十分重要的意义.
CAS为聚酯和聚醚的嵌段共聚物,次共聚物除具有表面活性剂的通性外,还含有能结晶的聚酯链段,此链段与涤纶纤维的基本化学结构相同,经高温处理两者可产生共晶作用而获得耐洗型;另一部分为聚醚亲水链段,可在涤纶纤维的外层形成连续性的亲水薄膜,因而大大的提高织物的表面吸水性,使电荷逸散速率加快,表面电阻降低,达到抗静电、防沾尘、易去污等效果。CAS用在涤棉织物上的效果不及纯涤织物显著,因其中的棉纤维亲水性强,CAS中的亲水链段被它吸着而使疏水部分向外,故在涤棉织物的表面不能形成连续的导电层因为降低了抗静电效果耐洗性也有所下降。低弹达呢及涤粘中长等厚型织物整理后手感丰满、蓬松、毛型感增强。薄型涤棉或针织纯涤产品,在整理前先进行酸减量或碱减量处理,再用CAS整理,织物的吸湿性进一步提高,而使用成本增加不多,因而抗静电剂CAS是一个值得推广的助剂。
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