滌綸是一種應(yīng)用廣泛的合成纖維，其產(chǎn)量居世界合成纖維之首。但由于其分子結(jié)構(gòu)高度對稱而且亞苯基鍵剛性強(qiáng)，因而具有疏水性、難染性、易產(chǎn)生靜電、易燃等缺點(diǎn)。在紡造過程中，由于帶靜電易從空氣中吸引灰塵和飛毛，使織物上產(chǎn)生集中的深色污點(diǎn)；在穿著過程中，由于靜電不僅大量吸附灰塵，易玷污，而且衣服與人體、衣服與衣服也會發(fā)生纏附現(xiàn)象。因此，消除或減弱滌綸所帶的靜電已成為當(dāng)前研究的重要課題。
1.抗靜電劑的分類
滌綸消除靜電的方法有許多種，這里討論的方法是常見的抗靜電劑法，即用抗靜電劑對纖維及其織物表面處理，降低纖維的比電阻，從而提高滌綸的抗靜電性，以消除靜電?？轨o電劑大多數(shù)為表面活性劑，它具有極性基團(tuán)，可以吸濕，使聚合體的表面電阻減小，加快靜電荷的散逸。目前，抗靜電劑品種很多，按離子型分類法，主要有陰離子型、陽離子型、兩性及非離子型四種抗靜電劑。
其優(yōu)缺點(diǎn)如下：
陰離子抗靜電劑應(yīng)用最廣泛，但如何針對不同種類的纖維確定烷基數(shù)及中和劑等工作十分復(fù)雜。
陽離子抗靜電劑對纖維的吸附性最強(qiáng)，因此，顯示出最好的抗靜電效果，尤其作為纖維制品的抗靜電劑，不僅抗靜電性好，而且使紡織產(chǎn)品手感得到明顯地改善。
兩性抗靜電劑，其效果可與陽離子抗靜電劑媲美，但價格昂貴，故目前使用范圍不大。非離子型抗靜電劑，在一般濕度下抗靜電效果一般，但在低濕度情況下卻顯露出明顯的抗靜電效果。
2.陽離子表面活性劑的抗靜電原理
陽離子表面活性劑帶有正電荷，而大多數(shù)纖維表面帶有負(fù)電荷，由于相反電荷中和，抗靜電效果比陰離子型和非離子型好，此外，它還能在纖維表面形成憎水性油膜，降低纖維的摩擦系數(shù)，顯示出柔軟平滑效果。以季胺鹽為例，它是由親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)所組成的。其疏水基結(jié)構(gòu)與陰離子表面活性劑相似，疏水基和親水基的連接方式也很類同，即除親水基直接連在疏水鏈上外，往往還通過酯、醚、酰胺等形式來連接，但溶于水時，其親水基呈現(xiàn)正電荷(其親水基團(tuán)主要為堿性氮原子，也有磷、硫、碘等)。由于其極強(qiáng)的吸附能力，容易在基體表面上形成親油性膜及產(chǎn)生陽電性，故廣泛用作紡織品的柔軟劑及抗靜電劑等(前者是由于親油性膜的形成而使紡織品有憎水的作用以及能顯著地降低纖維表面的靜摩擦系數(shù)，從而使纖維具有良好的平滑性，而后者則是陽電性作用的表現(xiàn))。對于通常帶有負(fù)電荷的紡織品來講，它的吸附能力比陰離子和非離子強(qiáng)。正是這種特殊性質(zhì)決定了陽離子表面活性劑在抗靜電領(lǐng)域的特殊價值。
3.實(shí)驗(yàn)部分：
3.1實(shí)驗(yàn)材料
聚酯布
3.2主要試劑
⑴抗靜電劑PKA
⑵抗靜電劑NB908
⑶抗靜電劑ZK38 陽離子型表面活性劑
3.3主要儀器、設(shè)備
烘箱：101一A型數(shù)顯電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海錦屏儀器儀表有限公司通州分公司；
ZC36型高阻計，測量范圍：106 ～1017Ω上海精密科學(xué)儀器有限公司第六電表廠
3.4性能測試
表面電阻按GB/T16801-1997測試。
4.結(jié)果討論
Fig4.1不同濃度的抗靜電劑處理后的滌綸織物表面電阻值
Fig4.1給出了不同濃度的抗靜電劑溶液處理的纖維的抗靜電效果。由圖可見，隨著抗靜電劑溶液濃度的增加，表面電阻值減少即試樣的抗靜效果增強(qiáng)。但濃度由1%增加到2%的時候，抗靜電效果變化比較明顯，而由2%繼續(xù)增至4%時，變化已經(jīng)趨于平穩(wěn)了。這可以解釋為，當(dāng)溶液濃度較稀時，濃度的增加可以使纖維表面吸附量增大；隨著溶液濃度的增大，纖維表面的吸附量逐漸接近飽和，抗靜電劑的濃度增加對抗靜電性能的影響就很小了。
從上圖中還可以看出，1%的ZK38的抗靜電效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于4%的抗靜電劑PKA。
Fig4.2相同成本的抗靜電劑處理后的滌綸織物表面電阻值
從Fig4.2可以很直觀的看出，相同成本的抗靜電劑溶液處理后的纖維的抗靜電效果。由圖可見，抗靜電劑的量為0.15元/L時，即抗靜電劑PKA，抗靜電劑NB908和抗靜電劑ZK38的加入量分別是15g/L,9.5g/L和3g/L處理后的纖維的抗靜電效果是用ZK38處理的最好，抗靜電效果的優(yōu)劣關(guān)系分別是：ZK38＞NB908＞PKA；當(dāng)同時增大抗靜電劑的用量，使抗靜電劑的成本升高至0.5元/L,隨著抗靜電劑濃度的增加，表面電阻值都明顯降低，但抗靜電效果的關(guān)系仍保持一致——在三者中，ZK38的抗靜電效果不但最優(yōu)，而且同時具有最高的性能價格比。
5.結(jié)論
⑴通過用不同濃度的抗靜電劑處理滌綸織物，表明抗靜電劑的濃度和纖維的抗靜電性能的關(guān)系：隨著抗靜電劑濃度的增大，纖維的抗靜電性能增強(qiáng)；當(dāng)纖維表面吸附抗靜電劑逐漸趨于飽和時，纖維的抗靜電性能將不再增強(qiáng)。
⑵通過不同種類的抗靜電劑在相同濃度和相同成本條件下，處理滌綸織物的后織物的抗靜電性能的變化對比，找出了對滌綸等合成纖維具有性能最優(yōu)，同時也具有最佳性能價格比的陽離子型抗靜電劑ZK38。
