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  • 纺织工艺中静电产生的危害及消除措施探讨


        要:

    在纺织工艺生产加工的过程中,由于摩擦作用会导致静电产生,对纺织工艺的生产加工会造成极大的干扰。当纺织工艺加工生产过程中出现硬件问题时,会导致纺织品被吸附,出现缠绕现象,不仅会影响产品的质量,还会阻碍正常的生产活动。在纺织工艺生产过程中,对硬件处理不当,轻则会导致产品无法使用,情况严重时则会引发火灾,危害工作人员的生命安全。对纺织工艺中静电产生的危害和消除措施进行了相关的讨论分析。

    关键词:

    纺织工艺; 静电; 产生危害; 消除措施;

    作者简介: 张先云(1980—),男,安徽宿州人,本科,初级,纺织工程专业。;

    纺织工艺主要是将原棉等材料通过加工处理,制作出连续的棉纱或混纺纱。纺织工艺主要包括清棉、梳棉、精梳、并条、粗纱、细纱和后加工一系列工序。在纺织品生产过程中,主要材料以涤纶纤维为主,涤纶纤维导电性能差,在生产过程中由于摩擦作用会产生静电,当静电发生后,会出现纤维飘浮飞散等现象,对于纺织生产加工会造成严重的影响,尤其是纺织工艺中的梳棉工序。

    1 纺织工艺静电产生的主要原因

    静电产生的主要原因是两种物质摩擦后,接触面出现电子或离子所激发的能量,导致电荷累积,从而出现接触带电、摩擦带电、变形带电等。在纺织工艺中产生静电的主要原因是纺织材料之间的相互摩擦,由于绝大多数的纺织材料是不良导体,电阻较高,在纺织工艺生产加工过程中会因为摩擦压缩等因素而产生静电[1]

    2 纺织工艺静电产生的危害

    2.1 健康危害

    如果纺织工作人员长期处于静电环境中,会增加人体血糖浓度,降低人体血液中钙和维生素c的含量,从而引发发烧、头痛、胸闷、咳嗽等不良反应情况,严重时甚至会危害生命安全,出现支气管哮喘和心律失常等严重的疾病。

    2.2 电击危害

    静电属于一种放电现象,当放电集中时会出现光和爆炸声,但是静电本身能量小,即便是发生电击也不会直接造成人员伤亡,但是静电接触人体后会出现摔倒、坠落等情况,从而造成二次伤害[2]

    2.3 爆炸危害

    虽然静电自身能量不大,但是进阶的电压很高,放电后会出现静电,棉花属于易燃物品,出现静电放电时会直接引发火灾,情况严重时还会引发爆炸,从而危害到周围工作人员的生命安全,会给生产企业造成严重的经济损失。

    2.4 产品危害

    在纺织过程中产生的静电会直接影响纺织产品的质量,也会对纺织产品生产过程造成严重的影响,尤其是染整工艺。纺织品干燥后,纺织物的含水量会减少,静电不易导出,导致纺织物会吸附在金属部件上,甚至会出现缠绕,影响正常的生产流程[3]。由于纺织物所含的电荷相同而出现电极现象,导致纺织物在整理的过程中无法进行整齐折叠,影响到下一步的加工流程。另外工作人员在进行操作时,用手接触带电的纺织品时,会感受到电击感,从而影响正常的工作。待建的纺织品会吸附空气中的灰尘和污染物,当静电纺织品穿戴在身上后,还会发生互相缠绕等现象,从而危害人们的身心健康,给穿戴者带来严重的不适感。

    3 影响纺织工艺静电产生的因素

    3.1 亲水性

    在纺织工艺中使用的生产材料主要以纤维为主,纤维具有亲水性好的优势,当亲水性越好时,吸湿能力也就越强,抗静电效果越好。纺织工艺中材料的亲水性对于静电的影响较大,当所使用材料的亲水性好,电阻也就越低,从而会导致静电现象不明显;反之,如果使用材料的亲水能力较差,会导致电阻上升,从而引发严重的静电现象。

    3.2 摩擦条件

    纤维表面越粗糙,磨擦系数也就越大,接触点越多,从而容易产生静电。当两个物体表面之间的摩擦速度增加时,接触面越大,电荷分布密度也就越高,从而产生静电问题。

    3.3 空气温度

    空气温度也是影响纺织工艺出现静电的一大因素,空气的温度会直接影响材料中的静电容量,当温度升高时,材料的电阻降低,电荷量就会减少,不会轻易出现静电现象,温度越低时电阻就会增加,所含电荷量也会增加,从而产生严重的静电现象[4]

    4 纺织工艺静电消除措施

    在纺织工艺中消除静电的原则主要有两方面,一方面是防止和减少静电的产生;另一方面是防止和减少静电的积累,也就是常说的增加静电的泄漏,将静电转移走。通过这两方面的原则,可以有效地消除纺织工艺渐渐产生的危害。

    4.1 使用抗静电剂

    抗静电剂的使用主要是在纺织产品整理的过程中,使用适用于各种纤维材料的纺织产品,抗静电剂通过浸渍、烘烤等方式,吸附到纺织产品中,通过降低产品之间的摩擦系数提高产品的吸湿能力,从而抑制和减少静电电荷的产生,达到抗静电的目的。通过使用抗静电剂和纺织产品具有吸湿防污染不吸尘的明显优势,但是经过抗静电剂的处理后纺织产品对于抗静电效果的耐久性会明显变差,同时表面活性剂容易挥发,从而导致耐洗性差[5]

    4.2 使用抗静电纱线

    在纺织工艺中可以使用少量的导电短纤维混合来生产抗静电纱线,从而减少甚至消除纺纱过程中的硬件问题。导电纤维主要包括金属纤维、碳纤维和有机导电纤维三种,目前使用最多的是有机导电纤维制作的静电混纺纱。通过在纺织产品生产的过程中使用抗静电纱线,能够提高纺织产品的耐洗性、耐摩擦性和耐热性,并且不会受环境温度的变化而出现变化。使用这种方法,唯一的缺点是成本较高,会增加纺织企业的资金投入[5]

    4.3 涂覆方法

    涂覆法主要是将导电材料比如石墨铜粉或银粉来混合到涂层中,通过增加纺织产品表面的涂层来起到抗静电效果。使用这种方法可以有效提高纺织产品的抗静电效果,同时不会受到温度和环境因素的影响,抗静电效果持久,方法简单,但是透气性较差。另外电镀金属或复合镀层也是有效的抗静电方法,通过使用电镀金属或复合镀层,可以减少成本资金的投入,让纺织产品面料变得柔软,穿着性能好。

    4.4 工艺控制法

    在纺织时使用工艺控制法消除静电,主要从工艺流程、设备结构、材料选择、操作管理等方面采取措施,限制静电的产生和积累。首先要限制纺织产品输送的速度,摩擦降低纺织产品在运输过程中产生的硬件控制,传输速度是降低纺织产品出现静电的有效方法。涤纶属于合成纤维,是纺织工艺中常用的材料之一,涤纶有吸湿性能差、导电性差的缺点,在纺织过程中产生的静电现象极为严重。因此为解决机轮的静电问题,要在涤纶纺织过程中添加油剂降低涤纶的摩擦系数和电阻时,涤纶表面变得柔软光滑,以此来减少静电。

    4.5 静电接地法

    在纺织工业中消除静电可以选择使用静电接地法,这是消除静电的有效措施,静电接地法主要分为泄漏导走法和静电接地两种。通过增湿,确保静置时间的方法可以将带电体上的静电向大地泄漏,通过增湿可以降低纺织材料的电阻,提高爆炸引燃的上限,从而减少因为静电而引发的爆炸火灾事故。确保静置时间,使注油代入电荷有充足时间向周围消散。静电接地是将生产设备与地面相连接,从而将纺织材料中产生的静电传导给地面,是防止静电的基本有效措施。在连接地面时,金属导体可以使用静电跨接和直接接地两种方式,当周围环境有爆炸性气体时,静电接地电阻不能大于100Ω。金属导体要形成连续的导电体,并接入地面设备的内部,不能出现与大地绝缘的导体零部件。

    4.6 控制温度和湿度

    在纺织工业中,生产环境中的温度和湿度对静电的产生影响较大,当温度过高时,纺织材料的摩擦系数会随之增加,产生静电。当材料的回潮率增加时,导电性能会增强,减少静电的产生,因此在纺织工艺中要合理控制生产环境中的湿度和温度,湿度要控制在52%~60%,温度要控制在22~28℃。在生产过程中控制生产环境中的温度和湿度,能有效解决静电对生产过程造成的影响,确保纺织生产正常进行。

    4.7 高压静电消除器

    在纺织工业中,使用高压静电消除器也是消除静电的有效措施,高压静电消除器主要由高压电源产生器和放电极组成,在尖端处通过放电将空气中的电离子分成大量的正负离子,再用风将正负离子吹到物体表面和静电电荷。只需要将高压静电消除器靠近纺织材料表面就可以消除材料表面的静电电荷。

    5 结语

    综上所述,纺织工业中静电对工作人员的生命健康和生产过程都有严重影响,因此要采取有效的消除措施来消除纺织工艺中的静电,减少静电对生产过程和工作人员的影响。

    参考文献

    [1] 钟声.纺织工艺中静电产生的危害及其消除措施分析[J].科学技术创新,2020(12):183-184.

    [2] 李丽柏.高压静电消除器在纺纱工艺中的应用[J].广西轻工业,2010,26(10):67-68.

    [3] 李贵洪.浅析静电的产生、危害及其防御办法[J].科技创新导报,2010(9):213-214.

    [4] 毕鹏宇,彭叶,陈跃华,等.纺织品负离子测试中的静电分析与消除[J].纺织学报,2005(3):46-47,56.

    [5] 孙学东,李长德,张永海,等.消除纺纱静电解决梳棉加工困难的几项措施[J].黑龙江纺织,1994(3):17-18.

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