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1.織物的抗靜電研究進(jìn)展
當(dāng)兩種固體材料接觸和迅速分開時(shí)，緊密接觸的兩物體表面互相摩擦而發(fā)生一系列的接觸和分離過程，造成電荷在物體表面間的轉(zhuǎn)移，一種材料具有較大的吸附電子的能力而使電子轉(zhuǎn)移到材料表面上，獲得電子的表面呈現(xiàn)出負(fù)電荷，而另一個(gè)表面由于失去了電子而帶正電荷，由此產(chǎn)生了靜電現(xiàn)象。
靜電作為一種近場(chǎng)自然危害源，給人類社會(huì)已經(jīng)造成了重大損失和危害。1969年底在不到一個(gè)月的時(shí)間里，由于靜電放電（ESD)引發(fā)荷蘭、挪威、英國(guó)三艘20萬噸超級(jí)油輪洗艙時(shí)相繼發(fā)生爆炸;第一個(gè)阿波羅載人宇宙飛船也是由于靜電放電導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸，使三名宇航員喪生。在石油、化工、粉體和炸藥生產(chǎn)、加工的過程中由于ESD火花引發(fā)的惡性事故也時(shí)有發(fā)生。
纖維及其制品在生產(chǎn)加工和使用過程中，由于受摩擦、牽伸、壓縮、剝離及電場(chǎng)感應(yīng)和熱風(fēng)干燥等因素的作用而產(chǎn)生靜電。雖然靜電電流很小，不會(huì)對(duì)人體生命產(chǎn)生威脅，但卻給人們生產(chǎn)加工和服用過程帶來諸多不便。
使用合成纖維制成的床單、毛毯或汽車坐墊時(shí)，人們經(jīng)過摩擦后立即接觸金屬門把，就會(huì)有一定程度的電擊感。在干燥的氣候條件下，脫去合成纖維的衣服時(shí)，會(huì)聽到清脆的“劈啪”聲，此時(shí)若在暗處，還可以看到電火花。這種放電的電壓很高，而放電量較小，雖然不會(huì)帶來直接生命危險(xiǎn)，但卻給人們帶來不適和煩惱，也有可能因此而間接地帶來事故。化學(xué)纖維在摩擦條件下易產(chǎn)生靜電，靜電現(xiàn)象比天然纖維嚴(yán)重的多。但即使是天然纖維，在冬季和低濕環(huán)境下，纖維及其制品也會(huì)產(chǎn)生靜電。
穿著合成纖維服裝受靜電干擾較突出的一種表現(xiàn)是纏貼現(xiàn)象，如女裙因靜電吸引纏繞人腿，在干燥氣候條件下的滌綸女裙，甚至?xí)谷瞬叫欣щy。穿著此類服裝并在周圍存在易燃易爆氣體的環(huán)境中活動(dòng)時(shí)，存在一定的危險(xiǎn)性，會(huì)引起火災(zāi)和爆炸。服裝帶電后的又一特征是很容易吸附灰塵。化纖織物在使用過程擦而帶上靜電，容易吸附空氣中的塵埃。塵土吸附后，還不易掉落。穿著未經(jīng)抗靜電加工
要減小甚或避免靜電的危害就必須采取防靜電的措施，研究這些措施的前提是必須首先了解靜電的產(chǎn)生機(jī)理或過程。
2.1.2靜電產(chǎn)生的機(jī)理
靜電產(chǎn)生的先決條件是出現(xiàn)電荷聚集，即通常所說的起電。起電的方式或機(jī)制有多種，如接觸起電，摩擦起電，變形起電（壓電效應(yīng)）以及光電和熱電效應(yīng)等。由于纖維高聚物為不良導(dǎo)體，故電荷一旦生成，就極易形成靜電。
a接觸起電
兩種物質(zhì)只要接觸，其間并不發(fā)生任何摩擦，由于表面性質(zhì)的不同，當(dāng)兩接觸物分離時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生靜電，而這種形式產(chǎn)生的靜電就稱為接觸起電。接觸起電的關(guān)鍵，在于材料接觸表面電層性質(zhì)的變化，兩種物體相互接觸時(shí)，因物質(zhì)表面性質(zhì)不同而誘導(dǎo)取向和界面極化，.在表層產(chǎn)生雙電層排列a此時(shí)，表面分子層的電荷和排列與內(nèi)層不同。當(dāng)分離時(shí)，某物質(zhì)就將接觸時(shí)吸引的電子捕獲而走，形成帶電荷層和極化層。顯然，電荷的形成可能是由極化作用引起的電離和吸附，或由電子的親和力作用引起的電動(dòng)現(xiàn)象，并在極薄的表層中形成電荷層，與次內(nèi)層有別。
酸性高聚物易于丟失正離子而變?yōu)樨?fù)電荷表面；堿性高聚物則反之。不論接觸物質(zhì)的性質(zhì)如何，其接觸表面狀態(tài)的影響是至關(guān)重要的，一是表面的清潔度，一是表面的平滑性。
b摩擦起電
摩擦起電比接觸起電要復(fù)雜得多，其不僅僅是接觸，還包括擠、壓、拉、磨、剝離、粘附等各種物理機(jī)械作用。摩擦過程實(shí)際上就是相互摩擦的兩個(gè)物體接觸面上不同接觸點(diǎn)之間連續(xù)不斷地進(jìn)行接觸和分離的過程。接觸面兩側(cè)溫度的非對(duì)稱性引起的電荷轉(zhuǎn)移以及摩擦中的質(zhì)量轉(zhuǎn)移引起的生電現(xiàn)象，部分剝離、粘合以及溫度差引起的擴(kuò)散等，其終止為表面的分離和形變的停止。
纖維摩擦起電的復(fù)雜性，不僅體現(xiàn)在摩擦起電機(jī)理的多樣性，而且表現(xiàn)在摩擦作用的多重性，如壓電生電，熱電生電，質(zhì)量轉(zhuǎn)移生電，各種變形生電，使同一材料表面(織物表面）的電荷量和正負(fù)電性均
C壓電起電
在一定壓力作用下，纖維的變形，尤其是晶格的變形會(huì)產(chǎn)生帶電現(xiàn)象。而壓力大小的變化，會(huì)導(dǎo)致電荷量或感應(yīng)電勢(shì)的變化。有人對(duì)羊毛做過試驗(yàn)，隨著壓力的增大，羊毛的微電勢(shì)會(huì)上升，帶電量增加壓電效應(yīng)在晶體中用得最多，如壓電陶瓷片用于電子打火、音響傳感器頭和測(cè)量傳感器等等。
d熱電效應(yīng)
加熱可使纖維表面的分子產(chǎn)生強(qiáng)烈的布朗運(yùn)動(dòng)和降低纖維表面的功函數(shù)、費(fèi)米能組以及價(jià)帶和禁帶作用。這都會(huì)導(dǎo)致電荷的逸出和熱解離子，同時(shí)纖維表面的晶格也會(huì)發(fā)生變化，產(chǎn)生附加電勢(shì)而帶電。Henry認(rèn)為，兩個(gè)接觸面溫度存在差異，或在同樣溫度作用下，因?yàn)椴牧系淖冃魏蜔嵝?yīng)不同，會(huì)導(dǎo)致電荷由高溫區(qū)向低溫區(qū)的擴(kuò)散，以及由高濃度區(qū)向低濃度區(qū)的擴(kuò)散。不過這種情況較多地還是發(fā)生在金屬物質(zhì)上，如各種金屬熱電偶，就是利用溫度變化，引起材料功函數(shù)以及導(dǎo)、價(jià)帶能級(jí)的變化，產(chǎn)生附加熱電勢(shì)而作為材料熱學(xué)量的測(cè)量傳感器w。
2.2織物抗靜電的基本原理
根據(jù)靜電產(chǎn)生的機(jī)理，紡織材料在生產(chǎn)加工或使用中，發(fā)生了兩個(gè)相反的靜電過程，即靜電的產(chǎn)生和散佚。因此，實(shí)際的靜電荷水平是這兩個(gè)相反過程達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的過程。
.導(dǎo)電纖維的抗靜電機(jī)理是使導(dǎo)電纖維間產(chǎn)生電暈放電。電暈放電是一種很緩和的放電現(xiàn)象，當(dāng)靜電壓達(dá)到一定數(shù)值后，即產(chǎn)生無火花的電暈放電使靜電消除。
如圖2-1所示，穿著的工作服因磨擦而帶電，帶.電體(工作服)各部分的電力線集中于細(xì)的導(dǎo)電纖維(靜電感應(yīng))。這樣，在導(dǎo)電纖維的近旁就形成不均勻的強(qiáng)電場(chǎng)。使導(dǎo)電纖維附近的空氣電離成正負(fù)離子對(duì)，空氣的絕緣被破壞，發(fā)生電暈放電。根據(jù)電荷“同性相斥，異性相吸”原理，產(chǎn)生的新空氣離子與工作服所帶電荷相反的離子迅速移向帶電工作服，而與帶電工作服所帶電荷相同的
這種現(xiàn)象通常認(rèn)為是織物中的導(dǎo)電纖維在靜電場(chǎng)的作用下，使周圍的空氣產(chǎn)生
迅速移向帶電工作服，而與帶電工作服所帶電荷相同的離子則向人體移動(dòng)，人體導(dǎo)向大地，結(jié)果是帶電工作服的電荷被中和。這樣，導(dǎo)電纖維由于帶電工作服本身形成的電場(chǎng)引起自身放電而達(dá)到消除靜電的目的。
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