抗靜電織物在很多領(lǐng)域都有良好的應(yīng)用，但有價(jià)格過高的問題，縱觀所有添加的抗靜電材料，以碳黑原料最有經(jīng)濟(jì)效益，且最能夠快速達(dá)到抗靜電效果。 　　在眾多抗靜電纖維中，以碳黑制成的抗靜電織物的歷史最悠久且成本最低，因此若能將碳黑配合高分子材料以混練加工、后加工處理或是其他方式制成長(zhǎng)效抗靜電織物，甚至是導(dǎo)電織物，則可增加工藝的穩(wěn)定性，減少不良率的產(chǎn)生。 　　抗靜電材料是指具有導(dǎo)電性能的材料，依照其導(dǎo)電效果進(jìn)行分類，可分為絕緣材料、抗靜電材料、導(dǎo)電材料、高導(dǎo)電材料。 　　抗靜電原理 　　一般靜電的產(chǎn)生主要分為兩種方式，一種經(jīng)接觸產(chǎn)生靜電，另一種為受到靜電誘導(dǎo)而產(chǎn)生靜電。接觸產(chǎn)生靜電最主要是由于電荷的移動(dòng)產(chǎn)生的，物體經(jīng)過摩擦接觸后，一物體表面開始累積正電荷，另一物體表面則帶有負(fù)電荷，進(jìn)而產(chǎn)生靜電。而通過靜電誘導(dǎo)產(chǎn)生靜電則是當(dāng)導(dǎo)電體在導(dǎo)體或絕緣體附近時(shí)，靠近導(dǎo)電體的導(dǎo)體側(cè)或絕緣體側(cè)就會(huì)開始累積電荷，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的誘導(dǎo)后，可使導(dǎo)體或絕緣體的正負(fù)電荷被完全分開，產(chǎn)生靜電帶電的效果。因此抗靜電就是指抗靜電織物能夠?qū)㈦姾赊D(zhuǎn)移效應(yīng)減到最小，防止靜電的聚集，減少與制品的摩擦或接觸，進(jìn)而達(dá)到抗靜電效果。 　　抗靜電纖維的發(fā)展 　　抗靜電纖維產(chǎn)品是從上世紀(jì)60年代開始發(fā)展起來的，最早的制造方法是在織物表面涂覆碳黑制造出抗靜電纖維。世界上最早出現(xiàn)的產(chǎn)品有日本帝人公司和德國(guó)BASF公司制造的抗靜電纖維產(chǎn)品。此類產(chǎn)品由于碳黑是利用涂布的方式在纖維表面形成一導(dǎo)電通路，因此具有良好的抗靜電性能和導(dǎo)電性能，但此種抗靜電纖維最大的缺點(diǎn)是當(dāng)纖維在受到外力摩擦或扭曲時(shí)，其表面附著的碳黑容易脫離纖維表面，使抗靜電效果大幅下降，故此種技術(shù)在當(dāng)時(shí)并不看好。直到1974年，美國(guó)杜邦公司采用復(fù)合紡絲技術(shù)制造出以碳黑為芯的復(fù)合導(dǎo)電纖維，尼龍BCF紗AntronⅢ，大大改變了人們的看法，從此，各大化纖公司紛紛開始投入以碳黑為導(dǎo)電成分的復(fù)合纖維的研究與開發(fā)。如日本Kuraray公司的Kuracarbo、日本尤尼吉卡公司開發(fā)MeganaⅢ導(dǎo)電纖維、美國(guó)Monsanto公司的并列型Utron導(dǎo)電纖維、日本鐘紡公司開發(fā)Belltron導(dǎo)電纖維、東洋紡織KE－9導(dǎo)電纖維等，使碳黑復(fù)合型導(dǎo)電纖維得到了廣泛的發(fā)展。到了20世紀(jì)80年代末期，日本復(fù)合型導(dǎo)電纖維的年產(chǎn)量可以達(dá)到200噸左右。但由于此種導(dǎo)電纖維以碳黑為導(dǎo)電成分，因此纖維通常為灰黑色，故只能應(yīng)用于黑色紗。解決辦法是在纖維制作過程中盡量不使碳黑露出來，并于鞘屑間的聚合物增加TiO 　　2 　　含量，以提高白度。 　　碳黑材料的制備 　　碳黑是以天然氣或重油原料與過?？諝馔ㄈ敕磻?yīng)爐中，在1300℃～1700℃進(jìn)行完全燃燒，然后將液狀原料油以霧狀連續(xù)噴入，進(jìn)行熱分解，使反應(yīng)爐內(nèi)產(chǎn)生高溫的碳黑氣體，接著利用水霧將碳黑氣體急速冷卻至400℃～600℃，利用袋式集塵器加以收集，外觀一般為純黑色的細(xì)?；蚍蹱钗铮伾纳顪\、粒子的細(xì)度以及比重的大小均隨所用原料及制造方法不同而有所差異。 　　要制造抗靜電纖維，就必須先了解碳黑材料的本性，一般可針對(duì)粒徑大小、比表面積、吸油量和比著色力幾項(xiàng)進(jìn)行探討： 　　一般而言，碳黑粒徑大小約在1nm～500nm，粒徑越小，其比表面積越大，補(bǔ)強(qiáng)效果亦越好，但分散較困難，需要借助添加劑來達(dá)到效果。比表面積越大，其填充量就會(huì)減少，也就是添加少量的碳黑就可以達(dá)到預(yù)期的效果。吸油量的評(píng)估方式是利用DBP油去取代碳黑之中的空隙，藉由碳黑吸附了多少油的體積，針對(duì)數(shù)值作判斷，該數(shù)值越大，則碳黑內(nèi)部的構(gòu)造越發(fā)達(dá)，其可吸附的空位也越多，使用高DBP值的碳黑原料，除了可以增加耐磨性、導(dǎo)電度及分散性之外，還可增加加工時(shí)的擠出性、丹尼黏度，但其缺點(diǎn)是彈性及抗剪力會(huì)下降。比著色力是黑色色料特有的性質(zhì)之一，指的是ZnO遮蔽碳黑的比例，其值代表的是碳黑聚集體的大小，當(dāng)聚集體越小，則其比著色力越大。 　　依上述分類結(jié)果，若要制造良好的抗靜電效果的纖維，則碳黑平均粒徑不能太大，適時(shí)增加碳黑含量以增加效果，選擇較大的DBP吸油值及BET比表面積值，選擇適合制造纖維的高分子材料，通過添加劑克服碳黑與高分子材料界面間的分散性，并尋找最佳加工參數(shù)。 　　抗靜電纖維應(yīng)用 　　紡織品的應(yīng)用層面非常廣泛，針對(duì)其不同用途，其外觀和性能要求的規(guī)格也不盡相同。舉例來說，有些紡織品需要將抗靜電纖維隱蔽在布料中不得外露，但仍然具抗靜電功效，如一般衣著用面料和時(shí)裝面料等。有些紡織品則要求突出較佳的抗靜電性能，甚至具有導(dǎo)電性能，期望此類紡織品能夠減少與物體接觸摩擦產(chǎn)生的靜電，并能夠防止儀器損害、減少電磁波干擾電腦系統(tǒng)并能夠消除雜音，一般應(yīng)用于精密儀器、機(jī)械零件、電子工業(yè)、照相、食品、醫(yī)藥、電腦機(jī)房以及化妝品等方面。因此，如何針對(duì)不同的品種需要，在織物組織上設(shè)計(jì)專門的抗靜電纖維添加方法，以達(dá)到不同外觀和性能要求，乃當(dāng)務(wù)之急。 　　未來技術(shù)發(fā)展 　　抗靜電材料目前的發(fā)展技術(shù)仍然是利用添加各種具有抗靜電效果的材料，經(jīng)由混煉、混和或其他后加工處理方式，進(jìn)而達(dá)到抗靜電的效果之紡織品，縱觀所有添加之抗靜電材料，仍是以碳黑原料最為便宜，且能夠快速達(dá)到抗靜電效果，但目前的抗靜電材料常因置放的時(shí)間過久或因紡絲時(shí)需在高溫加工抽絲進(jìn)而失去抗靜電的效果，因此未來的目標(biāo)除了要提高織物的導(dǎo)電度之外，制造永久型抗靜電纖維則是未來不可或缺的趨勢(shì)。因?yàn)橛谰眯缘目轨o電纖維，不僅可保持材料本身抗靜電性，不因水洗或搓揉而消失，還可增進(jìn)材料的物理性能，因此，不單單需針對(duì)碳黑原料做選擇及處理，增加分散于基材表面，提高導(dǎo)電度之外，織物后加工處理亦是一項(xiàng)重要的技術(shù)，通過包覆或通過利用不同的編織方法，或是利用表面涂層的方式使得靜電效果永久維持，是未來發(fā)展的趨向，預(yù)期不久的將來能夠有更耐水洗、不易因時(shí)間或摩擦而脫落的抗靜電織物，為更多產(chǎn)業(yè)所應(yīng)用。