紧密纺、网圈和抗静电.pdf
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1、紧密纺、网圈和抗静电 陆立秋陆宗源江苏盐城海马纺织机械有限公司( 中国) 摘要:简要阐述了紧密纺纺纱工序中静电产生和控制的基本原理。指出静电不是网 圈吸附灰尘的唯一原因,抗静电网圈也不是解决网圈吸附灰尘问题的唯一方 法。介绍了简单、实用、低成本的抗静电剂处理网圈的原理和方法。 关键词:抗静电剂,表面比电阻,摩擦起电序列 紧密纺普遍推广应用时,高分 子材料制造的网圈的静电问题却 困扰了人们。 初期德国绪森公司的网圈没 有抗静电措施,表面比电阻超过 1 0 1 2 Q ,静电效应明显,网圈容易吸 附灰尘,平均3 5d 就要卸下清 洗。2 0 0 6 年推出了用镀碳、镀银 尼龙丝制的“五星网圈”,表
2、面比电 阻降低至1 0 6 Q ,达到纺织品抗静 电良好级别,清洗周期大为延长, 基本解决了紧密纺用户的“静电。 问题。之后又进一步改进,电阻降 低达到“导体”水平。 网圈是由锦( 涤) 纶单丝机织 制成的“环形网”,属于纺织品范 畴。国内外纺织行业对于纺织品 的抗静电性有详尽研究,经验丰 富,制定了多种抗静电的措施和测 试方法标准。一个共同的结论是: 纺织品的表面比电阻达到1 0 9 Q 以 下,则该纺织品抗静电性能良好, 没有必要把纺织品变成“导体”,更 不可能做到“零电阻”。 现就紧密纺和网圈的静电问 题,进行一些基本原理的探讨。 1 静电的产生 网圈是纤维材料,被加工的絮 条也是纤维材
3、料,它们之间接触、 互相摩擦又分离,外层电子就会发 生转移,物体双方就会带电。物体 表面带电,就存在电压,如果环境 湿度比较高,或周围物体电阻不 大,电子就会以各种形式释放、逸 散。摩擦不断产生电子,又不断释 放,达到动态平衡。但是如果环境 条件不佳,电子释放不畅,电子就 会积累较多,形成一个电场,这就 是静电效应。 因此,抗静电实际上要解决两 个方面的问题:一方面设法减少静 电的产生;另一方面设法加快电子 的逸散。 不同物 质摩擦起电 的程度不同, 存在一个按 介电常数排 列的摩擦起 电序列( 图1 ) 。 排在左面的物质和排在右面的摩 擦,前者带正电,后者带负电。介 电常数相差越大,摩擦起
4、电越是严 重1 圳。 由摩擦起电序列发现,用锦纶 ( 尼龙) 制造的网圈用于纯毛纺时, 由于它们的介电常数很接近,基本 上不会产生静电;但如果是影涤 混纺纱,就会产生静电。 用锦纶( 尼龙) 网圈纺纯棉或 麻时会产生一定静电,但并不严 重,因为它们的介电常数还比较接 近。但如果是涤棉混纺,则静电 会严重些。 胶辊一般由合成橡胶或聚氨 酯制造,介电常数和锦纶( 尼龙) 相 差较大,但由于胶辊在制造过程中 已采取了抗静电措施,只要选用适 当,一般静电不会太严重。 紧密纺的静电问题,在纺织行 业中并不算十分严重,还没有达到 无法生产的程度。但由于静电导 致产品质量下降、生产效率低下的 问题必须加以解
5、决,解决的方法是 多渠道的,关键在于措施的合理性 和经济性。 图1 摩擦起电序列 国际纺织导报2 0 0 9 年第1 2 期 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 还应指出,网圈吸附灰尘静电 是一个因素,但不是全部。即使目 前采用导电丝制作的网圈,表面比 电阻可以达到导体程度,网圈还是 不能完全不吸附灰尘,还是需要定 期清洗。这是因为网圈的多孔性 使它具有比较大的表面积,本身具 有较大的分子吸附力,比较容易吸 附周围空气中的微细灰尘。 2静电控制 静电要
6、全部消除是困难的,也 没有必要,工业上一般将静电控制 在一定范围内,以不影响生产就可 以了。 车间具有良好的空调系统,保 持车间符合纺纱工艺要求的最佳 相对湿度是控制静电的一个重要 条件3 | 。 控制静电的基本原理是减J 、 周围介质的表面电阻,增加一定的 导电性,加速电子释放( 逸散) 的速 度。 工业上控制静电的方法主要 有以下3 种: 一使带静电的材料接地; 一使用抗静电剂处理口1 ; 一使带静电的材料周围空气 电离。 对紧密纺而言,要解决静电问 题可有多种途径,网圈的抗静电措 施只是一个方面,并不是唯一的, 不一定要局限在网圈的制造上。 现就上述3 种途径,分析探讨解决 紧密纺静电问
7、题的方法。 使带静电的网圈直接接地显 然是困难的,因为网圈在不断地运 转中。但是目前紧密纺的负压管 表面的耐磨镀层是不导电的,限制 了电子的逸散。如果机械制造上 能采用既耐磨,又导电的镀层,则 有利于网圈上的电子逸散。另外, 在网圈的非工作区( 下面) 采用接 地良好的碳纤维刷引导电子也是 纺织工业上常用的可靠方法。 目前中国普遍采用的镀碳( 导 电) 丝制造网圈是一有效方法,但 增加了网圈成本,提高了制造难 度。镀碳丝的防静电效果,不仅是 因为降低了表面比电阻,还因为初 期和纤维接触的是碳膜,而不是锦 纶,改变了摩擦条件,减少了摩擦 起电。但是碳膜很薄,使用不久, 镀碳层很快脱落,又恢复了锦
8、纶和 纤维摩擦的原状,降低了网圈的抗 静电效果。 实际上,化纤织物用抗静电剂 处理达到抗静电效果是纺织行业 普遍应用的方法,用在网圈上不失 是种价廉、简便的方法。 用电场使空气中氧分子的电 子游离,从而产生含有带负电的电 子和带正电的氧离子气流。将它 引导到紧密纺的集聚工作区,如果 材料带正电荷,则可被带负电的电 子中和;如果材料带负电荷,则可 被带正电的氧离子中和,这是一种 很科学有效的方法。但在目前的 网圈式紧密纺纱机上无法实现。 目前紧密纺工作区开式结构的严 重缺点是吸入气流来自车间空间, 很难避免空气中灰尘向工作区集 中,增加了网圈堵塞的几率。瑞士 立达公司的卡摩纺采用封闭工作 区结构
9、,吸入空气由送风管送入清 洁空气,大大减少了网孔堵塞的可 能性。预料网圈式紧密纺的技术 发展也将在纺制高级产品中采用 这种方式,并在空气供给系统中采 用电离方法,使清洁空气中含有带 电离子,从而可比较彻底地解决网 圈灰尘堵塞网孔的问题。 3 网圈的抗静电处理 2 0 世纪五六十年代国外就开 始研究化纤织物的抗静电处理问 题,并发明了一系列抗静电方法, 提出了对织物的抗静电要求和测 试方法标准。 中国从2 0 世纪8 0 年代开始, 由于化纤织物的广泛应用,对抗静 电纺织品进行了广泛研究,主要有 两种方法,即:采用导电纤维混纺 或交织;在后整理中采用抗静电剂 处理。后者由于方法简便,成本较 低被
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- 紧密 抗静电
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