聚酯纤维抗静电改性研究进展

聚酯纤维抗静电改性研究进展

采用聚酯纤维（丝绸）广泛应用于服装、家具等行业。然而聚酯纤维的大分子间以共价键相互连接,不能电离,也不能传递电子和离子,另外其分子基团极性较小,属于疏水性纤维,从而易产生静电标准状况下的普通合成纤维的体积比电阻为101聚酯纤维的制备聚合阶段改性主要是利用共聚法,即在合成聚酯时加入亲水性单体或抗静电剂等改性组分,使其与聚酯单体通过共聚来增强聚酯材料本体的电导率,从而提高聚酯纤维的抗静电性能但是,聚乙二醇的附着性差,易喷出,所以通常要加入第二抗静电改性组分—磺酸盐或无机盐,以改善PEG与PET的相容性,另外还可以加入导电聚合物(如纳米级金属氧化物),使其与抗静电剂起到协同抗静电作用。张国强等采用共聚法制得的聚酯纤维不仅具有理想的抗静电性能,而且耐久性良好,但此方法还存在一定的局限性。因为在聚酯合成时引入其他化合物需要改变聚酯合成工艺流程,面对众多的聚酯产品,此方法普遍适应性较差,且成本较高,所以尚未实现工业化生产。2抗静电改性纺丝阶段改性可以通过在纺丝熔体中以某种形式(如母粒等)加入亲水性化合物或抗静电剂等改性组分,以改善纤维的抗静电性能;亦可以通过改变纺丝设备来提高纤维的吸湿性,从而提高纤维电导率,达到抗静电效果。2.1抗静电聚酯纤维共混改性通常是添加具有导电性能的有机或无机物,并通过对其进行表面处理等方法,改善其在聚酯基体中的相容性等,提高体系的导电率,再经纺丝制得抗静电聚酯纤维。早期,通常采用PEG等多元共混体系来实现抗静电性能。仲蕾兰等随着时代发展,碳纳米管(CNTs)因具有优良的力学性能、电性能和电磁性能共混改性无需改变聚酯合成的工艺流程,易于调整,且制备的抗静电聚酯纤维持久性较强。另外,共混改性可选择的抗静电材料种类较多,但这些材料与聚酯的相容性较差,会引起材料的表观和机械性能下降。2.2非圆形截面纤维“异形”是相对于圆形而言,即在纤维生产中,通过改变喷丝板孔型或纺丝工艺条件来生产制造各种非圆形截面的纤维。目前,异形截面纤维至少有数十种,如扁平型、三角形、L型、C型、哑铃型、十字形等异形截面纤维具有很多优点,如吸水性强等。相对于圆形截面纤维,异形截面纤维的比表面积增大,吸水性增强,纤维的抗静电性能也随之提高。李翠芳等3然后对纤维或织物进行分类3.1表面处理的改革表面处理改性即对纤维或织物进行表层改性,不引起聚合物内部结构的变化,可大致分为3类:表面涂覆改性、等离子体改性、碱减量改性。3.1.1吸湿与抗静电结合顾名思义,表面涂覆改性即在纤维表面涂覆表面活性剂类抗静电剂,从而提高纤维的吸湿性,降低表面电阻,改善纤维的抗静电性能。吕景春等此方法操作简单,成本较低,所以目前仍被广泛采用。常规表面涂覆方式制得的聚酯纤维虽满足抗静电要求,但抗静电效果难以长久保存,不耐水洗,且在低湿度环境中无法起到抗静电效果。3.1.2等表面改性等离子体表面改性是通过等离子体处理以及在材料表面进行等离子体接枝来改变材料表面结构的一种表面处理方法3.1.3涤纶织物的过程碱减量处理是指在高温和较浓的烧碱溶液中处理涤纶织物的过程。碱处理可改变纤维的表面形态及内部结构,使纤维表面受到刻蚀而产生微坑,形成孔隙,利用毛细吸水原理提高纤维吸水率3.2掺杂法聚苯胺体系表面接枝改性是利用热引发、紫外线、高能射线等,使纤维聚合物与亲水性单体接枝聚合的方法聚苯胺具有特殊的电学、光学性质,经掺杂后可使聚合物具有导电性及电化学性能。Kutanis等经表面接枝处理后,聚酯纤维的抗静电性能得到明显提升,且耐久性较好,但织物手感较差,设备投资费用较大,且对空气湿度有很强的依赖性,目前尚未实现工业化。3.3石墨烯抗静电整理的作用机理嵌织式抗静电织物是在织物中等间距地置入导电纤维,利用导电纤维的静电诱导/电晕放电/泄露等作用的综合效果石墨烯是一种新型碳材料,具有独特的二维纳米结构,电子传输率高、导电性能优越、机械强度非常高,所以在聚合物中添加少量石墨烯便可获得优良抗静电效果。于伟等4目前存在的问题综上所述,在制备聚酯纤维的不同阶段都可以对其进行抗静电改性,但是