纺织浆纱抗静电剂DHZ-15的合成和应用

一、静电 1.1 静电的产生 当两个物体相互接触或摩擦时，它们的表面会产生电荷，并发生电荷转移，两个物体分别带有正、负电荷，当两个物体分离后，多余的电荷就通过接触泄漏而消失，如果物体为优良导体，泄漏速率很快，如果为不良导体，则引起电荷的积聚，产生静电。涤纶纤维的大分子是以共价链为主链的有机化合物，它不能电离，也不能传递电子或离子，再加上其分子基团极性很小，疏水性大，电荷不易逸散，一旦摩擦产生静电后，由于涤纶纤维绝缘性好，电阻大，静电释放非常缓慢，引起电荷积聚。故涤纶是最易产生静电的纤维，给纺织带来了极大的困难。 1.2 抗静电的方法 抗静电方法从控制电荷的产生（起电）和电荷的泄漏两方面进行。 1.2.1控制起电 ① 减少接触、磨擦的机会，例如羊毛上加和毛油，纺丝时加油剂，以增加纤维的润滑性，或提高加工设备的光滑性，〈如镀铬〉，降低磨擦系数，同时还可降低磨擦压力和磨擦速度，以减少起电。 ② 提高环境的相对湿度。例如织布间的给湿，使静电减少。 ③ 加入能产生相反电荷的材料，使产生的电荷相互抵消。例如涤纶与棉混纺，涤纶与钢摩擦带负电荷，棉与钢摩擦则带正电荷，涤/棉混纺时便可让正电荷与负电荷中和。 1.2.2静电消除 把产生的电荷迅速泄漏掉是抗静电的有效方法，消除静电可用消电器，也可迅速向大地泄漏。同时在材料外部喷洒。浸渍式涂布抗静电剂，一般是暂时性的，不耐久。纺丝时的油剂及纺织品抗静电整理即属此法。 1.3抗静电剂的分类 抗静电剂可分为暂时性抗静电剂和耐久性抗静电剂。而在纺织厂目前普遍使用的都为暂时性抗静电剂。暂时性抗静电剂大致可分为6类： 1、吸湿剂和电解质 即利用它们的吸湿作用增加纤维表面水分，从而增加其导电率，以迅速泄漏电荷。常用的有甘油与醋酸钾、无机盐、胺类等。 2、阴离子表面活性剂 烷基（苯）磺酸钠、烷基硫酸钠、烷基硫酸酯、烷基苯酚聚氧化乙烯醚硫酸酯和烷基磷酸酯，它在低浓度时就有很好的抗静电作用。 3、阳离子表面活性剂 阳离子表面活性剂是抗静电剂的大类品种，在低浓度时就具有优良的抗静电性能，由于大多数高分子材料都带负电荷，因此最有效的抗静电剂是阳离子和两性表面活性剂。如季铵盐抗静电剂TM等。 4、两性表面活性剂 两性表面活性剂是一类优良的抗静电剂，其它荷性随PH值的不同而呈阳荷性和阴荷性。 5、非离子表面活性剂 非离子表面活性剂有多元醇类和聚氧化乙烯醚两大类。非离子表面活性剂的抗静电性能比离子型表面活性剂差。 6、有机硅类 有机硅高分子链具有弹性的螺旋型结构，在热处理后甲基向空气定向排列、可获得柔软、润滑和防水功能，若引入亲水性基团、则可用于抗静电。 二、纺织上浆专用抗静电剂 2.1 类型。 从上述抗静电剂的分类来看，能适用于纺纱上浆时用的抗静电剂必需具有下列性能： ① 一般纺织厂使用浆料普遍为弱阴离子高分子系列化合物。故该体系应为阴离子或非离子。 ② 较好的相溶性，因纤维上浆需用的浆料较复杂，多为聚乙烯醇、变性淀粉、丙烯酸酯及其它助剂（消泡剂、油脂），这就要求抗静电剂具有很好的相溶性和稳定性。 ③ 用于纺纱上浆的抗静电剂不但能赋予纱线良好的抗静电效果，同时，还需赋予浆液良好的的渗透性、乳化性、特别能提高浆液的经纱的粘着力。 ④ 较低的价格 2.2 西安大华化工有限公司下属的嘉华化工研究所历时多年研究，在整合面料抗静电整理方面的经验，潜心合成出了抗静电王DHZ-15。 2.2.1抗静电王DHZ-15的分子结构 DHZ-15为多元聚合型高分子化合物，PH值6-6.5，离子性为阴/非离子，外观为乳白色粘稠体溶液，极易溶于水并分散于水中。 2.2.2抗静电王DHZ-15的重要特征 ● 使经纱具有优良的抗静电性能 ● 赋予浆液渗透性、乳化性、特别能提高浆液对经纱的粘着力 ● 使经纱柔软而富有弹性 ● 使浆膜具有更好的耐磨及抗静电作用 ● 良好的相溶性 2.2.3抗静电王DHZ-15的合成 将化合物A加入到装有搅拌器，温度计、滴液漏斗和回流冷凝管的四颈瓶中，逐滴加入单体B（质量比为1：2.2）,控制反应温度90～95℃，反应6小时加入原料C中和，60-70℃反应3h后降温至30℃左右，加入已溶解的原料D，并加入一定量的水使乳液混合均匀，最后脱去溶剂，得到成品DHZ-15。 2.2.4抗静电王DHZ-15的测试 在西北地区纺织厂普遍使用的抗静电剂有两种，一种是德国进口的SK-E。另一种为上海产的LMA-963。将上述两种样品和抗静电王DHZ-15一起委托陕西省科研所产品检测试中心，测试结果如下： 用国标规定的纯涤纶织物（经过前处理）裁成30㎝×25㎝大小，用上述三种助剂20g/L二浸二轧→ 烘干。放在25℃±2，湿度60%±2的环境下平衡24小时后,测其布面的极间等效电阻。 由此表看出，极间等效电阻越大，布面产生静电越严重。从上表的数据得知，抗静电王DHZ-15的抗静电效果最佳。 三、抗静电王DHZ-15在纺织厂的应用 DHZ-15是一种适合于纯化纤、涤/棉、涤/粘、涤/毛等织物及长丝类经纱上浆的新型理想抗静电剂，它不同于其它的抗静电剂的单一组分，而是它多组分，高效能的阴/非离子化合物组成。其原理是在上浆烘干过程中使浆纱表面形成一层离子膜，静电不易在纱线表面积聚，从而减轻了静电的产生。 3.1以T/C 50/50 40×40 128×108 100″光边防羽布经纱上浆为例： 3.1.1浆料配方： 3.1.2使用方法： 直接放入已调好的浆液中，用量为浆液液总量的0.3～0.5%。 3.1.3织造效果： 3.2以纯涤纶48×48 136×74 63″织物为例。 3.2.1浆料配方： 3.2.2使用方法 直接放入已调好的浆液中，用量为浆液总量的0.3～0.5%。 3.2.3织造效果： 纱线摩擦系数大，生产时极易产生静电，易形成棉球或经纱毛羽粘连，造成开口不清。 四、结论 1、抗静电王DHZ-15为阴/非离子型的助剂。相溶性好。非常适用于经纱上浆工艺。 2、经陕西省科研所测试中心测试，DHZ-15用于纯涤织物能显著降低织物的比表面电阻。大大降低了织物静电的产生。从测试数据中可看出，该助剂的性能大大超过了国内目前的同类产品。且价格适宜，值得大力推广。 3、经在纯涤织物和涤/棉高密织物上的实际应用，在织造中有效地降低了有害静电的产生。为高速织造提供了有力的保障。 信息来源于：中国棉纺织信息网