張先云

紡織工藝中靜電產(chǎn)生的危害及消除措施探討

張先云

（山東濱州亞光家紡有限公司，山東 濱州 256600）

在紡織工藝生產(chǎn)加工的過程中，由于摩擦作用會導(dǎo)致靜電產(chǎn)生，對紡織工藝的生產(chǎn)加工會造成極大的干擾。當(dāng)紡織工藝加工生產(chǎn)過程中出現(xiàn)硬件問題時，會導(dǎo)致紡織品被吸附，出現(xiàn)纏繞現(xiàn)象，不僅會影響產(chǎn)品的質(zhì)量，還會阻礙正常的生產(chǎn)活動。在紡織工藝生產(chǎn)過程中，對硬件處理不當(dāng)，輕則會導(dǎo)致產(chǎn)品無法使用，情況嚴(yán)重時則會引發(fā)火災(zāi)，危害工作人員的生命安全。對紡織工藝中靜電產(chǎn)生的危害和消除措施進(jìn)行了相關(guān)的討論分析。

紡織工藝；靜電；產(chǎn)生危害；消除措施

紡織工藝主要是將原棉等材料通過加工處理，制作出連續(xù)的棉紗或混紡紗。紡織工藝主要包括清棉、梳棉、精梳、并條、粗紗、細(xì)紗和后加工一系列工序。在紡織品生產(chǎn)過程中，主要材料以滌綸纖維為主，滌綸纖維導(dǎo)電性能差，在生產(chǎn)過程中由于摩擦作用會產(chǎn)生靜電，當(dāng)靜電發(fā)生后，會出現(xiàn)纖維飄浮飛散等現(xiàn)象，對于紡織生產(chǎn)加工會造成嚴(yán)重的影響，尤其是紡織工藝中的梳棉工序。

1 紡織工藝靜電產(chǎn)生的主要原因

靜電產(chǎn)生的主要原因是兩種物質(zhì)摩擦后，接觸面出現(xiàn)電子或離子所激發(fā)的能量，導(dǎo)致電荷累積，從而出現(xiàn)接觸帶電、摩擦帶電、變形帶電等。在紡織工藝中產(chǎn)生靜電的主要原因是紡織材料之間的相互摩擦，由于絕大多數(shù)的紡織材料是不良導(dǎo)體，電阻較高，在紡織工藝生產(chǎn)加工過程中會因為摩擦壓縮等因素而產(chǎn)生靜電[1]。

2 紡織工藝靜電產(chǎn)生的危害

2.1 健康危害

如果紡織工作人員長期處于靜電環(huán)境中，會增加人體血糖濃度，降低人體血液中鈣和維生素c的含量，從而引發(fā)發(fā)燒、頭痛、胸悶、咳嗽等不良反應(yīng)情況，嚴(yán)重時甚至?xí)：ι踩霈F(xiàn)支氣管哮喘和心律失常等嚴(yán)重的疾病。

2.2 電擊危害

靜電屬于一種放電現(xiàn)象，當(dāng)放電集中時會出現(xiàn)光和爆炸聲，但是靜電本身能量小，即便是發(fā)生電擊也不會直接造成人員傷亡，但是靜電接觸人體后會出現(xiàn)摔倒、墜落等情況，從而造成二次傷害[2]。

2.3 爆炸危害

雖然靜電自身能量不大，但是進(jìn)階的電壓很高，放電后會出現(xiàn)靜電，棉花屬于易燃物品，出現(xiàn)靜電放電時會直接引發(fā)火災(zāi)，情況嚴(yán)重時還會引發(fā)爆炸，從而危害到周圍工作人員的生命安全，會給生產(chǎn)企業(yè)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。

2.4 產(chǎn)品危害

在紡織過程中產(chǎn)生的靜電會直接影響紡織產(chǎn)品的質(zhì)量，也會對紡織產(chǎn)品生產(chǎn)過程造成嚴(yán)重的影響，尤其是染整工藝。紡織品干燥后，紡織物的含水量會減少，靜電不易導(dǎo)出，導(dǎo)致紡織物會吸附在金屬部件上，甚至?xí)霈F(xiàn)纏繞，影響正常的生產(chǎn)流程[3]。由于紡織物所含的電荷相同而出現(xiàn)電極現(xiàn)象，導(dǎo)致紡織物在整理的過程中無法進(jìn)行整齊折疊，影響到下一步的加工流程。另外工作人員在進(jìn)行操作時，用手接觸帶電的紡織品時，會感受到電擊感，從而影響正常的工作。待建的紡織品會吸附空氣中的灰塵和污染物，當(dāng)靜電紡織品穿戴在身上后，還會發(fā)生互相纏繞等現(xiàn)象，從而危害人們的身心健康，給穿戴者帶來嚴(yán)重的不適感。

3 影響紡織工藝靜電產(chǎn)生的因素

3.1 親水性

在紡織工藝中使用的生產(chǎn)材料主要以纖維為主，纖維具有親水性好的優(yōu)勢，當(dāng)親水性越好時，吸濕能力也就越強，抗靜電效果越好。紡織工藝中材料的親水性對于靜電的影響較大，當(dāng)所使用材料的親水性好，電阻也就越低，從而會導(dǎo)致靜電現(xiàn)象不明顯；反之，如果使用材料的親水能力較差，會導(dǎo)致電阻上升，從而引發(fā)嚴(yán)重的靜電現(xiàn)象。

3.2 摩擦條件

纖維表面越粗糙，磨擦系數(shù)也就越大，接觸點越多，從而容易產(chǎn)生靜電。當(dāng)兩個物體表面之間的摩擦速度增加時，接觸面越大，電荷分布密度也就越高，從而產(chǎn)生靜電問題。

3.3 空氣溫度

空氣溫度也是影響紡織工藝出現(xiàn)靜電的一大因素，空氣的溫度會直接影響材料中的靜電容量，當(dāng)溫度升高時，材料的電阻降低，電荷量就會減少，不會輕易出現(xiàn)靜電現(xiàn)象，溫度越低時電阻就會增加，所含電荷量也會增加，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的靜電現(xiàn)象[4]。

4 紡織工藝靜電消除措施

在紡織工藝中消除靜電的原則主要有兩方面，一方面是防止和減少靜電的產(chǎn)生；另一方面是防止和減少靜電的積累，也就是常說的增加靜電的泄漏，將靜電轉(zhuǎn)移走。通過這兩方面的原則，可以有效地消除紡織工藝漸漸產(chǎn)生的危害。

4.1 使用抗靜電劑

抗靜電劑的使用主要是在紡織產(chǎn)品整理的過程中，使用適用于各種纖維材料的紡織產(chǎn)品，抗靜電劑通過浸漬、烘烤等方式，吸附到紡織產(chǎn)品中，通過降低產(chǎn)品之間的摩擦系數(shù)提高產(chǎn)品的吸濕能力，從而抑制和減少靜電電荷的產(chǎn)生，達(dá)到抗靜電的目的。通過使用抗靜電劑和紡織產(chǎn)品具有吸濕防污染不吸塵的明顯優(yōu)勢，但是經(jīng)過抗靜電劑的處理后紡織產(chǎn)品對于抗靜電效果的耐久性會明顯變差，同時表面活性劑容易揮發(fā)，從而導(dǎo)致耐洗性差[5]。

4.2 使用抗靜電紗線

在紡織工藝中可以使用少量的導(dǎo)電短纖維混合來生產(chǎn)抗靜電紗線，從而減少甚至消除紡紗過程中的硬件問題。導(dǎo)電纖維主要包括金屬纖維、碳纖維和有機導(dǎo)電纖維三種，目前使用最多的是有機導(dǎo)電纖維制作的靜電混紡紗。通過在紡織產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中使用抗靜電紗線，能夠提高紡織產(chǎn)品的耐洗性、耐摩擦性和耐熱性，并且不會受環(huán)境溫度的變化而出現(xiàn)變化。使用這種方法，唯一的缺點是成本較高，會增加紡織企業(yè)的資金投入[5]。

4.3 涂覆方法

涂覆法主要是將導(dǎo)電材料比如石墨銅粉或銀粉來混合到涂層中，通過增加紡織產(chǎn)品表面的涂層來起到抗靜電效果。使用這種方法可以有效提高紡織產(chǎn)品的抗靜電效果，同時不會受到溫度和環(huán)境因素的影響，抗靜電效果持久，方法簡單，但是透氣性較差。另外電鍍金屬或復(fù)合鍍層也是有效的抗靜電方法，通過使用電鍍金屬或復(fù)合鍍層，可以減少成本資金的投入，讓紡織產(chǎn)品面料變得柔軟，穿著性能好。

4.4 工藝控制法

在紡織時使用工藝控制法消除靜電，主要從工藝流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)、材料選擇、操作管理等方面采取措施，限制靜電的產(chǎn)生和積累。首先要限制紡織產(chǎn)品輸送的速度，摩擦降低紡織產(chǎn)品在運輸過程中產(chǎn)生的硬件控制，傳輸速度是降低紡織產(chǎn)品出現(xiàn)靜電的有效方法。滌綸屬于合成纖維，是紡織工藝中常用的材料之一，滌綸有吸濕性能差、導(dǎo)電性差的缺點，在紡織過程中產(chǎn)生的靜電現(xiàn)象極為嚴(yán)重。因此為解決機輪的靜電問題，要在滌綸紡織過程中添加油劑降低滌綸的摩擦系數(shù)和電阻時，滌綸表面變得柔軟光滑，以此來減少靜電。

4.5 靜電接地法

在紡織工業(yè)中消除靜電可以選擇使用靜電接地法，這是消除靜電的有效措施，靜電接地法主要分為泄漏導(dǎo)走法和靜電接地兩種。通過增濕，確保靜置時間的方法可以將帶電體上的靜電向大地泄漏，通過增濕可以降低紡織材料的電阻，提高爆炸引燃的上限，從而減少因為靜電而引發(fā)的爆炸火災(zāi)事故。確保靜置時間，使注油代入電荷有充足時間向周圍消散。靜電接地是將生產(chǎn)設(shè)備與地面相連接，從而將紡織材料中產(chǎn)生的靜電傳導(dǎo)給地面，是防止靜電的基本有效措施。在連接地面時，金屬導(dǎo)體可以使用靜電跨接和直接接地兩種方式，當(dāng)周圍環(huán)境有爆炸性氣體時，靜電接地電阻不能大于100 Ω。金屬導(dǎo)體要形成連續(xù)的導(dǎo)電體，并接入地面設(shè)備的內(nèi)部，不能出現(xiàn)與大地絕緣的導(dǎo)體零部件。

4.6 控制溫度和濕度

在紡織工業(yè)中，生產(chǎn)環(huán)境中的溫度和濕度對靜電的產(chǎn)生影響較大，當(dāng)溫度過高時，紡織材料的摩擦系數(shù)會隨之增加，產(chǎn)生靜電。當(dāng)材料的回潮率增加時，導(dǎo)電性能會增強，減少靜電的產(chǎn)生，因此在紡織工藝中要合理控制生產(chǎn)環(huán)境中的濕度和溫度，濕度要控制在52%～60%，溫度要控制在22～28 ℃。在生產(chǎn)過程中控制生產(chǎn)環(huán)境中的溫度和濕度，能有效解決靜電對生產(chǎn)過程造成的影響，確保紡織生產(chǎn)正常進(jìn)行。

4.7 高壓靜電消除器

在紡織工業(yè)中，使用高壓靜電消除器也是消除靜電的有效措施，高壓靜電消除器主要由高壓電源產(chǎn)生器和放電極組成，在尖端處通過放電將空氣中的電離子分成大量的正負(fù)離子，再用風(fēng)將正負(fù)離子吹到物體表面和靜電電荷。只需要將高壓靜電消除器靠近紡織材料表面就可以消除材料表面的靜電電荷。

5 結(jié)語

綜上所述，紡織工業(yè)中靜電對工作人員的生命健康和生產(chǎn)過程都有嚴(yán)重影響，因此要采取有效的消除措施來消除紡織工藝中的靜電，減少靜電對生產(chǎn)過程和工作人員的影響。

［1］鐘聲.紡織工藝中靜電產(chǎn)生的危害及其消除措施分析［J］.科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（12）：183-184.

［2］李麗柏.高壓靜電消除器在紡紗工藝中的應(yīng)用［J］.廣西輕工業(yè)，2010，26（10）：67-68.

［3］李貴洪.淺析靜電的產(chǎn)生、危害及其防御辦法［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010（9）：213-214.

［4］畢鵬宇，彭葉，陳躍華，等.紡織品負(fù)離子測試中的靜電分析與消除［J］.紡織學(xué)報，2005（3）：46-47，56.

［5］孫學(xué)東，李長德，張永海，等.消除紡紗靜電解決梳棉加工困難的幾項措施［J］.黑龍江紡織，1994（3）：17-18.

TS10

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.18.038

2095－6835（2020）18－0097－02

張先云（1980—），男，安徽宿州人，本科，初級，紡織工程專業(yè)。

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕