抗静电纤维ppt课件.ppt

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1、抗静电纤维,万英杰,LOGO,抗静电方法,静电危害抗静电的原理,发展历史,内容提要,特例产品,发展现状及前景 以及个别市场信息,定义以及分类,抗静电纤维的定义,不易积聚静电荷的化学纤维。在标准状态下体积电阻率小于1010cm的纤维或静电荷逸散半衰期小于60s的纤维。有暂时性和耐久性两种。,抗静电纤维的分类,1）表面活性剂添加型纤维：为制备效果相对耐久的表面活性剂添加型抗静电纤维，可采用将表面活性剂添加到纺丝液中进行共混纺丝的方法，利用表面活性剂从内向外的不断迁移扩散，使纤维表面长期含有表面活性剂。2）共混（成纤聚合物与抗静电剂）、共聚合（亲水性化合物与纤维单体）和接枝改性型抗静电纤维3）金属导

2、电纤维（与普通纤维混纺）4）碳素导电纤维（掺杂、涂层、炭化）5）导电聚合物制成的有机导电纤维（聚乙炔、聚苯胺）6）普通合成纤维涂敷导电物质制成的有机导电纤维（表面整理，炭黑、金属）7）复合纺丝法制成的有机导电纤维,抗静电纤维的发展历史,抗静电纤维产品是从上世纪60年代开始发展起来的，最早的制造方法是在织物表面涂覆碳黑制造出抗静电纤维。世界上最早出现的产品有日本帝人公司和德国BASF公司制造的抗静电纤维产品。此类产品由于碳黑是利用涂布的方式在纤维表面形成一导电通路，因此具有良好的抗静电性能和导电性能，但此种抗静电纤维最大的缺点是当纤维在受到外力摩擦或扭曲时，其表面附着的碳黑容易脱离纤维表面，使抗

3、静电效果大幅下降，故此种技术在当时并不看好。直到1974年，美国杜邦公司采用复合纺丝技术制造出以碳黑为芯的复合导电纤维，尼龙BCF纱Antron，大大改变了人们的看法，从此，各大化纤公司纷纷开始投入以碳黑为导电成分的复合纤维的研究与开发。如日本Kuraray公司的Kuracarbo、日本尤尼吉卡公司开发Megana导电纤维、美国Monsanto公司的并列型Utron导电纤维、日本钟纺公司开发Belltron导电纤维、东洋纺织KE9导电纤维等，使碳黑复合型导电纤维得到了广泛的发展。到了20世纪80年代末期，日本复合型导电纤维的年产量可以达到200吨左右。但由于此种导电纤维以碳黑为导电成分，因此纤

4、维通常为灰黑色，故只能应用于黑色纱。解决办法是在纤维制作过程中尽量不使碳黑露出来，并于鞘屑间的聚合物增加TiO2含量，以提高白度。,静电的危害,静电现象主要是由于物体摩擦（接触分离）或感应产生的。产生静电后同性电荷相互排斥、异性电荷相互吸引，从而造成生产和生活中的静电干扰。生活中因静电吸附，带有异性电荷的灰尘会附着在织物表面，上衣和裤子为不同材料时，不同极性的电荷造成相互吸引，出现衣服和衣服相互纠缠、衣服对人体纠缠的现象。除了上述一般性危害以外，纺织品和服装的静电现象可能引发重大损失的主要危害是：1）导致大规模集成电路等微电子器件的损坏。随着集成电路的微型化，由服装因摩擦产生的静电压足以使集成

5、电路击穿。例如MOS电路耐击穿的电压仅几十伏，而一般服装因摩擦产生的静电压可以达到上万伏甚至更高。2）导致油品燃烧。例如曾有两艘油轮因静电在一个月内相继起火；3）导致火工品（雷管、炸药等）的爆炸。例如曾因搬运炸药的人脱去衣服时产生的摩擦导致服装带有几十万伏的静电压，由此引发正在搬运的火工品爆炸。上述三种危害最大的静电灾害均与纺织品有关。,抗静电原理,3、未来技术发展,1、传统抗静电方法,2、抗静电新技术,纺织品抗静电技术,传统抗静电方法,1）采用抗静电纤维。抗静电纤维具有较高的吸湿性和平衡回潮率，能吸附空气中的水分子，使纺织品具有较好的抗静电性能，即不易产生静电，对已经产生的静电比较容易逸散。

6、2）施加抗静电剂。3）不锈钢纤维混纺。利用金属纤维良好的导电性能使已经产生的静电荷容易逸散。4）有机导电长丝嵌织或有机导电短纤维混纺。抗静电机理与不锈钢等金属导电纤维类似，即起到容易造成电荷逸散的效果。对于有机导电纤维而言，不但有采用碳黑为导电物质的灰色产品，也有以金属氧化物、金属碳化物为导电物质的白色或接近白色的有机导电纤维。宾馆丙纶地毯,抗静电剂,抗静电剂是一种可以减轻塑料在加工和使用过程中的静电积累，降低材料表面层电阻率的添加剂。众所周知，高分子材料一般电绝缘性非常好，但一经摩擦易产生静电，静电压有时可高达数千伏甚至数万伏，由此产生的放电现象可以引起火灾，甚至危及生命安全，因此，有必要消

7、除塑料制品上所带的静电。,抗静电剂的分类,按抗静电剂分子中的亲水基团能否电离，可分为离子型抗静电剂和非离子型抗静电剂。可分为阴离子型、阳离子型和两性离子型抗静电剂。由于离子型抗静电剂可以直接利用本身的离子导电性泄漏电荷，是目前应用较多的抗静电剂。阴离子抗静电剂的种类很多，主要品种有：磺酸盐、酸性磷酸酯和中性磷酸酯等，主要在纤维和纺织品上作油剂，整理剂之用。阳离子抗静电剂的品种有：胺盐、季胺盐、烷基咪唑啉等。它们有优良的抗静电性能，是主要抗静电剂。两性离子型抗静电剂与阴、阳离子抗静电剂均能配合使用，抗静电性能优良，主要品种有季胺内盐等。非离子型抗静电剂的效果虽不及离子型，但它热稳定性良好，不易老

8、化。主要品种有：多元醇、多元醇酯、烷基胺的环氧乙烷加合物等。,抗静电剂抗静电机理,根据作用机理不同，分为如下两类：（1）.降低摩擦系数，使玻璃纤维难于产生静电，阳离子季铵类润滑剂及咪唑啉类润滑剂均具有抗静电的作用。（2）.形成导电通道，使电荷能很快地从纤维表面移走。对有机抗静电剂，如聚氧乙烯蓖麻油、聚氧乙烯月桂酸酯、聚乙二醇等。它们均含有醚段，极易通过氢键与空气中水分结合并形成导电通道，这些具有吸湿性的有机化合物与离子型的季铵盐、叔胺盐或羧酸盐类有机化合物共同使用，可取得更好的抗静电效果。另一类最常用的抗静电剂为，.等无机盐类，此类无机盐有强烈形成水化物的趋势，成为带有结晶水的盐类。也就是说具

9、有较强的吸潮性，在浸润剂膜上吸收水分的同时本身离解成离子，所以导电效果很好。,抗静电新技术,近几年又出现并推广了两类导电纤维，可应用于纺织品的抗静电加工。1)镀银纤维或长丝。由于银纤维具有良好的抗菌作用和导电性能，故纺织品含较少镀银纤维（1%左右）时就有抗菌功能及良好的抗静电功能，如果在镀银纤维使用时使之在织物内形成导电的网络结构且这个结构相对比较致密，还可以具有良好的电磁屏蔽效果。针对抗静电功能而言，由于银纤维的导电性能好，静电荷的逸散能力强于有机导电纤维，故一般而言，抗静电效果优于有机导电纤维。2)导电高分子材料。如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。这些导电高分子是在近几年才开始进入工程应用的。现

10、在导电高分子已经可以制成纤维或者涂料，其具有较低的电阻率，可以作为纺织品抗静电加工的一种新型原料。,未来技术发展,抗静电材料目前的发展技术仍然是利用添加各种具有抗静电效果的材料，经由混炼、混和或其他后加工处理方式，进而达到抗静电的效果之纺织品，纵观所有添加之抗静电材料，仍是以碳黑原料最为便宜，且能够快速达到抗静电效果，但目前的抗静电材料常因置放的时间过久或因纺丝时需在高温加工抽丝进而失去抗静电的效果，因此未来的目标除了要提高织物的导电度之外，制造永久型抗静电纤维则是未来不可或缺的趋势。因为永久性的抗静电纤维，不仅可保持材料本身抗静电性，不因水洗或搓揉而消失，还可增进材料的物理性能，因此，不单单

11、需针对碳黑原料做选择及处理，增加分散于基材表面，提高导电度之外，织物后加工处理亦是一项重要的技术，通过包覆或通过利用不同的编织方法，或是利用表面涂层的方式使得静电效果永久维持，是未来发展的趋向，预期不久的将来能够有更耐水洗、不易因时间或摩擦而脱落的抗静电织物，为更多产业所应用。,碳黑制备以及性质分析,碳黑是以天然气或重油原料与过剩空气通入反应炉中，在13001700进行完全燃烧，然后将液状原料油以雾状连续喷入，进行热分解，使反应炉内产生高温的碳黑气体，接着利用水雾将碳黑气体急速冷却至400600，利用袋式集尘器加以收集，外观一般为纯黑色的细粒或粉状物，颜色的深浅、粒子的细度以及比重的大小均随所

12、用原料及制造方法不同而有所差异。要制造抗静电纤维，就必须先了解碳黑材料的本性，一般可针对粒径大小、比表面积、吸油量和比着色力几项进行探讨：一般而言，碳黑粒径大小约在1nm500nm，粒径越小，其比表面积越大，补强效果亦越好，但分散较困难，需要借助添加剂来达到效果。比表面积越大，其填充量就会减少，也就是添加少量的碳黑就可以达到预期的效果。吸油量的评估方式是利用DBP油去取代碳黑之中的空隙，藉由碳黑吸附了多少油的体积，针对数值作判断，该数值越大，则碳黑内部的构造越发达，其可吸附的空位也越多，使用高DBP值的碳黑原料，除了可以增加耐磨性、导电度及分散性之外，还可增加加工时的挤出性、丹尼黏度，但其缺点

13、是弹性及抗剪力会下降。比着色力是黑色色料特有的性质之一，指的是ZnO遮蔽碳黑的比例，其值代表的是碳黑聚集体的大小，当聚集体越小，则其比着色力越大。依上述分类结果，若要制造良好的抗静电效果的纤维，则碳黑平均粒径不能太大，适时增加碳黑含量以增加效果，选择较大的DBP吸油值及BET比表面积值，选择适合制造纤维的高分子材料，通过添加剂克服碳黑与高分子材料界面间的分散性，并寻找最佳加工参数,碳黑抗静电织物的发展,抗静电织物在很多领域都有良好的应用，但有价格过高的问题，纵观所有添加的抗静电材料，以碳黑原料最有经济效益，且最能够快速达到抗静电效果。缺点是当纤维在受到外力摩擦或扭曲时，其表面附着的碳黑容易脱离

14、纤维表面，使抗静电效果大幅下降 在众多抗静电纤维中，以碳黑制成的抗静电织物的历史最悠久且成本最低，因此若能将碳黑配合高分子材料以混练加工、后加工处理或是其他方式制成长效抗静电织物，甚至是导电织物，则可增加工艺的稳定性，减少不良率的产生。1974年，美国杜邦公司采用复合纺丝技术制造出以碳黑为芯的复合导电纤维，尼龙BCF纱Antron，（以碳黑为导电成分的复合纤维）还如日本Kuraray公司的Kuracarbo、日本尤尼吉卡公司开发Megana导电纤维、美国Monsanto公司的并列型Utron导电纤维、日本钟纺公司开发Belltron导电纤维、东洋纺织KE9导电纤维等,防静电地板（抗静电地面）的

15、发展前景,防静电地板广泛应用于各大工业厂房，市场前景良好。但未来发展趋势的快慢取决于不同的地区。据报道称，防静电地板市场有望持续缓慢增长，而亚洲市场特别是环氧防静电涂料型地板会迅猛发展。通常情况下，静电对人体危害不大，然而在电子计算机领域，因静电产生的损失一年可达50亿美元。随着计算机及电子产品的普及，越来越多的生产商开始采取防静电措施。防静电服装便是其中的一项重要举措。这是因为在生产车间中，人是产生静电荷最大的来源。可感知的静电量会因诸如身材高矮及脚的大小等因素不同而异，如身材高大，脚码较大的人需要积累较多的电荷来产生同等电量的电。此外，服装的面料、鞋底材质及天气状况也同样能影响静电量，比如

16、气候干燥则易产生静电。2,000-4,000伏左右的静电对于多数人来说是无害的。然而电子元件却会因为仅仅几伏的微小静电而损坏。据估计有8%-33%的产品损坏是由于静电造成的。防静电地板可防止电子元件损坏，并且在操作易燃气体和液体时，有预防起火或爆炸的功能。一旦静电未能控制，可能会造成一系列损失，特别是在半导体及电子产品行业，造成产品损坏、设备故障、损耗工时和产品返修，因此解决静电问题迫在眉睫。环氧防静电地板由具有导电性能的涂料制成，通过加入导电纤维制作而成 总而言之，防静电地板会随着消费电子产品的发展而发展，但同纺织行业一样，发展最快的依然是亚洲地区,抗静电纤维应用,纺织品的应用层面非常广泛，

17、针对其不同用途，其外观和性能要求的规格也不尽相同。举例来说，有些纺织品需要将抗静电纤维隐蔽在布料中不得外露，但仍然具抗静电功效，如一般衣着用面料和时装面料等。有些纺织品则要求突出较佳的抗静电性能，甚至具有导电性能，期望此类纺织品能够减少与物体接触摩擦产生的静电，并能够防止仪器损害、减少电磁波干扰电脑系统并能够消除杂音，一般应用于精密仪器、机械零件、电子工业、照相、食品、医药、电脑机房以及化妆品等方面。因此，如何针对不同的品种需要，在织物组织上设计专门的抗静电纤维添加方法，以达到不同外观和性能要求，乃当务之急。近十年来，我国纺织品的抗静电技术有了飞速发展，除应用于专业工作场所的抗静电工作服、超净

18、工作服外，军队、武警的常服、作训服等为了防止静电干扰及有可能产生的静电危害也都采用了抗静电技术，甚至一般民用纺织品如羊绒衫等针织物也添加了有机导电纤维,抗静电纱线产品信息及抗静电纤维市场预测报告之“走马观花”,抗静电纤维纱产品信息：以棉或者涤纶或者其他功能性纤维为主要原料，适量假如2%左右的抗静电纤维，做成的纱线有非常好的抗静电功能，可用于军队服装，工厂工作服，内衣，袜子等特殊领域。2010-2013中国丙纶抗静电纤维市场专项调查报告结合当前我国宏观环境情况,对我国丙纶抗静电纤维行业发展进行了详实、系统的分析。论述主要包括丙纶抗静电纤维产品生产现状、丙纶抗静电纤维产品消费情况、丙纶抗静电纤维产品生产的技术现状及我国丙纶抗静电纤维市场内的基本竞争构局。结合上述几大方面，报告内对我国丙纶抗静电纤维市场未来投资前景及重要投资领域等方面进行了深入的理性分析，对我国丙纶抗静电纤维企业未来投资及企业策略的制定具有积极、可靠的参考价值。中文价格：电子版：6700元 印刷电子：6900元 中英双版：电子版：14400元 印刷电子：14800元,谢,大家,谢,