紡織工藝中靜電產(chǎn)生的危害及其消除措施分析

鐘聲

（佛山市凱利德安全技術(shù)咨詢有限公司，廣東 佛山528000）

靜電危害泛指靜電對(duì)人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)與生活造成的損害現(xiàn)象。在通常情況下，靜電危害分為兩種，其中，第一種便是因靜電產(chǎn)生的火花放電所引發(fā)的突然燃燒爆炸現(xiàn)象，第二種則是因靜電自身力作用，發(fā)生吸附現(xiàn)象對(duì)日常生活與生產(chǎn)所帶來的負(fù)面影響。前者會(huì)造成較大一次性經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失，這一情況一般會(huì)發(fā)生于石油廠、化工廠、火工品廠等相關(guān)部門，例如，油品發(fā)生靜電爆炸行為會(huì)對(duì)人民人身造成傷亡事故與財(cái)產(chǎn)損失。而后者則往往影響層面較為廣泛，其主要在紡織、塑料、橡膠、造紙等產(chǎn)業(yè)當(dāng)中時(shí)有發(fā)生，其會(huì)對(duì)生產(chǎn)與產(chǎn)品質(zhì)量造成嚴(yán)重負(fù)面影響。

1 紡織工藝中的靜電危害

靜電危害在紡織工藝當(dāng)中基本屬于上述第二種，靜電對(duì)紡織工藝帶來的危害主要體現(xiàn)在生產(chǎn)工藝過程與產(chǎn)品質(zhì)量等兩個(gè)方面，因紡織所需材料大部分都具備一定絕緣性能，尤其是在其中加入大量化學(xué)纖維，再加之不斷高速地生產(chǎn)，便導(dǎo)致靜電問題普遍在紡織業(yè)中存在，在紡織生產(chǎn)過程當(dāng)中，在纖維材料到紗布產(chǎn)品過程當(dāng)中需經(jīng)過開松、梳理、合并、牽伸、加捻、卷繞、整經(jīng)、漿紗、織造等多項(xiàng)工序，在產(chǎn)品經(jīng)過不同工序與不同機(jī)臺(tái)時(shí)，每一個(gè)步驟都不能避免纖維與纖維之間、纖維與機(jī)件之間相互接觸與摩擦，如上文所述因各類材料是不同能級(jí)，因此，其在接觸與摩擦過程當(dāng)中便會(huì)產(chǎn)生靜電[1]。例如：在棉紡廠當(dāng)中，纖維經(jīng)過清棉機(jī)械各種打擊與壓輥的延遲壓實(shí)后，其會(huì)被制作成棉卷，而棉卷則會(huì)帶有靜電，因纖維材料具備較高絕緣電阻，其所帶靜電便更加容易泄漏，在棉卷進(jìn)入梳棉機(jī)在刺輥、錫林、蓋板、道夫之間經(jīng)過梳理后，斬刀便會(huì)剝下棉網(wǎng)。在這一過程當(dāng)中，纖維便會(huì)受到靜電的影響，并且往往會(huì)增加飛花數(shù)量，導(dǎo)致破網(wǎng)現(xiàn)象發(fā)生，而成條在經(jīng)過壓輥與喇叭口等機(jī)件時(shí)，靜電會(huì)持續(xù)積累，從而導(dǎo)致堵塞斷頭現(xiàn)象發(fā)生，而（轉(zhuǎn)下頁）在之后的并條、粗紗、細(xì)沙等機(jī)臺(tái)當(dāng)中，由于其已經(jīng)過多道牽伸程序，纖維與羅拉、皮輥等便會(huì)發(fā)生緊密接觸與摩擦行為，令纖維帶電，從而產(chǎn)生邊纖維擴(kuò)散、飛花粘附、卷繞皮輥等現(xiàn)象，而這一現(xiàn)象又會(huì)引發(fā)斷頭現(xiàn)象，使不均率大幅度增加，制成率大幅度下降，對(duì)整個(gè)勞動(dòng)生產(chǎn)率造成極其不利的影響[2]。

2 紡織工藝中靜電現(xiàn)象形成原因

紡織品在使用過程當(dāng)中會(huì)發(fā)生靜電，這一現(xiàn)象也是眾所周知，例如在羊毛衫上脫除的腈綸衫便帶有幾千伏的負(fù)電位，將其放置于暗處能夠看見明顯靜電放電火花與放電響聲，而在紡織工藝生產(chǎn)過程當(dāng)中，靜電現(xiàn)象更是隨處可見，特別是在加工合成纖維這一方面當(dāng)中，因其具備較好絕緣性與增水性，其靜電發(fā)生現(xiàn)象會(huì)更為嚴(yán)重，這一點(diǎn)在纖維生產(chǎn)到紡織加工整個(gè)過程當(dāng)中，每一項(xiàng)工序中都有所表現(xiàn)，若在纖維合成加工過程中，因靜電引起排斥與吸引反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致毛羽增加、纖維糾纏等現(xiàn)象，最終演變成為集束不良，為紡織品加工生產(chǎn)帶來極大影響。又如在紡織工藝當(dāng)中梳理、牽伸、卷繞、整經(jīng)、漿紗、織造等各項(xiàng)工序中，都會(huì)存有不同靜電現(xiàn)象，因此，紡織工業(yè)當(dāng)中大部分工廠皆存有靜電這一現(xiàn)象，而靜電產(chǎn)生原因較為復(fù)雜，在諸多方面尚有待進(jìn)一步研究。而通常靜電發(fā)生原因主要與起電與電荷泄漏兩方面相關(guān)，而關(guān)于起電機(jī)理，一種普遍受到承認(rèn)的說法便是接觸起電論，而接電起電論泛指兩種不同物質(zhì)之間互相接觸，但是由于彼此間費(fèi)米能級(jí)不同，便會(huì)引發(fā)兩種物質(zhì)產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，從而令二者接帶有異性電荷，而通常所講的摩擦起電，僅僅是增加了二者之間的接觸，因此摩擦起電是一種接觸起電。而電荷泄漏主要是因材料自身表面形態(tài)、結(jié)晶性、雜質(zhì)含量、受力方向等諸多因素所決定，其與高聚物結(jié)構(gòu)相連，同時(shí)與高分子物理與高分子化學(xué)有著極為緊密的聯(lián)系。現(xiàn)階段，紡織材料大部分屬于高聚物這一介質(zhì)，將纖維加工成為布匹需要經(jīng)過幾十道工序與上百只機(jī)件，而在這一過程當(dāng)中會(huì)不可避免發(fā)生摩擦行為，從而發(fā)生起電現(xiàn)象[3]。

3 防止與消除紡織工藝靜電的有效措施

3.1 降低紡織材料自身電阻率

使用并加入各種抗靜電劑，與增加濕度以及輻照變性等方法能夠令靜電有效消除，針對(duì)存有嚴(yán)重靜電的合成纖維與羊毛等紡織品加工過程當(dāng)中，則需主要依靠抗靜電劑，抗靜電劑作用機(jī)理首先是增加紡織品吸濕性能，在使用表面活性劑等抗靜電劑對(duì)合成纖維進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)先在纖維表面形成一層吸水性薄膜，從而令纖維表面所存有電阻率大幅度降低，而其另一個(gè)作用則是增加纖維潤(rùn)滑性，降低纖維與其他機(jī)件的摩擦系數(shù)，減少摩擦起電現(xiàn)象發(fā)生，因此，抗靜電劑具備消除與防治靜電兩種相結(jié)合的功能。除此之外，因紡織生產(chǎn)工藝流程普遍較長(zhǎng)，傳統(tǒng)解決方法是在各個(gè)部位裝置消除器，這一方式不僅不具備經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)也欠缺便利性，而在其中加入抗靜電劑后能夠令其在整個(gè)工藝過程當(dāng)中皆發(fā)揮作用，并且能夠令紡織產(chǎn)品具備長(zhǎng)期抗靜電效應(yīng)。因此，若想切實(shí)解決在紡織工藝當(dāng)中所存有的靜電危害，首先應(yīng)使用抗靜電劑，但是這一方式也存在某些不足，其中最為明顯的不足便是理想的抗靜電劑獲取較為不易，其與纖維相融性、穩(wěn)定性都有著一定要求，紡織生產(chǎn)屬于開放性生產(chǎn)，紡織品與人體有著最為直接的接觸，因此紡織產(chǎn)品在加入抗靜電劑后，便能夠令纖維性質(zhì)不會(huì)發(fā)生變化同時(shí)也不會(huì)令機(jī)械設(shè)備受到腐蝕，從而保證人體健康[4]。

3.2 將帶電體周圍空氣離子化

因帶電體周圍空氣經(jīng)過離子化后，帶電離子便能夠在電子力場(chǎng)作用之下進(jìn)行移動(dòng)行為，從而將帶電體吸引到異號(hào)電荷當(dāng)中，從而達(dá)到中和與消除靜電這一目的，而產(chǎn)生空氣電力的方法具體如下。

（1）自動(dòng)感應(yīng)時(shí)靜電消除裝置。通過利用帶電體自身帶電對(duì)接的自感應(yīng)針?biāo)峁┑母袘?yīng)，引發(fā)中間電暈放電，令周圍空氣產(chǎn)生電離，這一裝置的顯著特性在于其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、易制作、使用安全、具備一定經(jīng)濟(jì)性，在熱定型機(jī)、整經(jīng)機(jī)，軋光機(jī)等靜電位相對(duì)較高的紡織機(jī)臺(tái)之中，若想有效解決工作人員受靜電電擊這一情況，應(yīng)對(duì)其大力推廣與應(yīng)用，這一消除裝置缺點(diǎn)在于，消除靜電效果會(huì)受到帶電體自身靜電位所帶來的制約，因此，對(duì)于部分對(duì)靜電電位不高且要徹底消除的場(chǎng)合并不適用，這一靜電消除器消除靜電效果與其自身結(jié)構(gòu)與安裝皆有著密切關(guān)聯(lián)，因此，消電極與帶電體之間，應(yīng)盡量保持靠近距離，同時(shí)選用導(dǎo)電纖維、導(dǎo)電橡膠等作為消電材料。（2）利用靜電序列產(chǎn)生異號(hào)電荷消除靜電。在通常情況下，纖維、紗線、布匹、各類機(jī)件相互接觸摩擦便會(huì)產(chǎn)生靜電，因各類紡織材料與機(jī)件材料性質(zhì)各不相同，因此，所產(chǎn)生靜電有正極靜電與負(fù)極靜電的區(qū)分，若能夠選擇適宜機(jī)件材質(zhì)并對(duì)其予以具備合理性的配置，例如某紡織物與A 滾筒接觸后帶有正極靜電，而在與B 滾筒接觸后產(chǎn)生負(fù)極靜電，這一紡織物在經(jīng)過A、B 兩個(gè)滾筒后便能夠?qū)㈧o電加以中和，從而抵消靜電，這也便是起電中和法，如圖所示。

起電中和法

綜合所述，因部分紡織物易攜帶靜電，且容易吸附灰塵，導(dǎo)致紡織物會(huì)在視覺效果當(dāng)中呈現(xiàn)臟臟的狀態(tài)，同時(shí)，附著靜電的紡織品極易與人體皮膚相粘連，令人體感覺不適。伴隨工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)逐漸發(fā)展，大部分機(jī)械傳輸速度愈加快速，導(dǎo)致靜定也容易產(chǎn)生，而靜電對(duì)于紡織工藝的危害也極其明顯，只有正確認(rèn)知到靜電所帶來的危害與使用科學(xué)合理的手段才能夠做好充分防護(hù)，避免靜電對(duì)紡織工藝造成損害。