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第12章 纤维衣物与静电

合成纤维织物有许多优点,如强度高、易洗涤等,但也有容易集聚静电的缺点。穿着时发出“啪啪”的声响,就是静电的放电现象。

合成纤维易带静电,不仅使衣服容易沾染灰尘,有时还会因放电产生电火花而引起火灾事故。许多要求环境十分清洁的工厂,如制药厂、食品厂,以及易爆易燃的化工厂等,都不能使用用合成纤维制作的工作服、窗帘、台布和地毯等。这样一来,合成纤维的应用范围,就大大地受到限制了。

为什么合成纤维容易积聚静电呢

大家知道,摩擦能起电。如果摩擦的物体有良好的导电性,就不会积聚静电。因此绝缘性能越好便越容易积聚静电。人们又发现,潮湿的物体摩擦后不容易起电,也不容易积聚静电,这是因为潮湿的物体,其表面的水膜含有导电的杂质,往往降低了它表面电阻的缘故。而合成纤维恰恰具有良好的电绝缘性能,又不容易受潮,所以十分容易产生静电和积聚静电。

这样看来,增加合成纤维的吸湿性和导电性,就可以使其具有抗静电的性能。最常用的方法就是在纤维表面覆盖一层能吸水的物质,使织物处于含水的状态,而不易积聚静电。但这类物质经一二状洗涤后很容易脱落,在实际应用上效果不理想。因此,这种方法仪适用于纺织厂的生产过程中,以防止因静电产生的断头、断丝现象。

穿棉布、丝绸织物,要比穿合成纤维舒适,其中原因之一就是天然纤维比合成纤维的吸湿性好。因此,采用天然纤维跟合成纤维混纺的形式,如涤棉、毛腈等,就能既改善织物的柔软性、透气性、吸湿性,又能有较好的抗静电效果。但这种方法并没有彻底改变合成纤维易带静电的缺点。那么,我们能不能改造合成纤维,使它也同天然纤维一样具有吸湿性呢?

科学家研究发现,天然纤维有良好的吸湿性,是因为它们的分子长链上有许多亲水的原子团,能够牢牢地拉住水分子。因此,人们用化学的方法,在合成纤维分子上接上这类原子团,这样便产生了既有吸湿性,又能抗静电的合成纤维。

然而,从静电的积聚看,即使是棉、丝也会积聚一定的静电,因为它们毕竟是电的绝缘体,特别在干燥气候下,空气中没有水分子可以被吸附,就失去了抗静电的本领。为此,人们又想出了更好的办法,就是把导电材料加入到合成纤维中去,制成导电纤维,这样,就从根本上解决了带静电的问题。例如,加有能导电的碳黑制得的碳黑纤维,就有极好的抗静电效果。

有人将碳黑纤维和一般合成纤维进行抗静电的测试实验,结果是,用手摩擦样品10次,10秒钟后,一般合成纤维上的静电压大于1万伏,60秒钟后仍在l万伏左右;而碳黑纤维,10秒钟后降低为1000~2000伏,60秒钟后仅为几百伏。这样低的静电压,当然就不会有放电现象了。

显然,这类纤维用于易燃、易爆的化工厂是十分安全的,由于不容易沾染灰尘,也适用于医药、食品和电子工业。用这类纤维制成的野外考察服,即使在满天尘土的环境下,也可在相当长的时间不用清洁。