防静电面料的纺织静电材料

防静电面料的纺织静电材料,第1张

纺织材料是电的绝缘体材料,比电阻一般很高,尤其是吸湿性能低涤纶、晴纶、氯纶等合成纤维。因此,在纺织加工过程中,由于纤维与纤维或纤维与机件间的密切接触和摩擦。造成电荷在物体表面的转移,结果产生静电。带相同电荷的纤维之间相互排斥,带不同电荷的纤维与机件之间发生吸引,结果造成条子发毛,纱线毛羽增多,卷装成型不良,纤维粘缠机件,纱线断头增加,以及在布面上形成分散性条影等。服装带电后,大量吸附尘土,容易沾污,而且服装与人体、服装与服装也会发生缠附现象或者产生电火花。因此,静电干扰,影响加工的顺利进行,影响产品的质量和织物的服用性能等。静电现象严重时,静电压高达几千伏,会因放电产生火花,引起火灾,造成严重后果。

很早就已经发现,当两个绝缘体相互摩擦并分开时,介电系数,较高的物体带正电荷,介电系数较低的带负电荷。这是十九世纪末就发现的规律,这个规律和许多实验结果是相符的,。由实验所获得的各种纤维的静电电位序列,如表3-32(实验条件是温度和空气相对湿度33%)。当表中两种纤维发生摩擦时,排在表中上面的纤维带正电荷,下面的点负电荷。

表1 纤维静电电位序列

羊毛 锦纶 粘胶纤维 棉 蚕丝 聚酯纤维 聚乙烯醇 涤纶 腈纶 氯纶 腈氯纶 偏氯纶 聚乙烯 丙纶 氟纶

+-

1757年的第一个电位序列表,只包含羊毛一种纺织材料,排列在表的靠近正电的一端。以后很多人在这个方面做过研究。在已发表的一些电位序列中,各种纤维的排列顺序,不是完全相同的,有的差别还是比较大。但大体上可以说,聚酰胺类纤维(羊毛、蚕丝和锦纶)排在表的靠近正电荷的一端,纤维素纤维排在表的中间,碳链纤维排在表的负电荷一端。需要说明,实验条件的微小变化,可能引起纤维电位的变化。并且纺织材料带电后,材料各部位的电位并不相同,有的部位带正电荷,有的部位可能带负电荷,情况比较复杂。

纺织材料所带的静电的“强度”,用单位重量(或单位面积)的材料的带电量(库仑或静电单位)表示。各种纤维的最大带电量是接近相等的,而静电衰减速度却大不相同。决定静电衰减速度的主要因素,是材料的表面比电阻。一些织物上的静电衰减到原始数值的一半,所需要的时间一半衰期与织物的表面比电阻的关系。

各种织物的电荷半衰期与表面的电阻的对数关系,是直线关系,表面比电阻越大,半衰期越长,一些织物表面比电阻与电荷半衰期的关系表1(试验条件是温度30oC和空气相对湿度33%)。当表中两种纤维发生摩擦时,排在表面上的纤维带正电荷,下面的带负电荷。

纺织材料所带静电的“强度”,用单位重量(或单位面积)的材料的带电量(库仑或者静电单位)表示。各种纤维的最大带电量是接近相等的,而静电的衰减速度却大不相同。决定静电衰减速度的主要因素是材料的表面比电阻。

织物的表面比电阻越大,电荷半衰期越长。因此,如果把纺织面料的比电阻降低到一定程度,静电现象就可以防止。

生产实践表明,在纺织厂加工纤维素纤维,很少受到静电干扰。加工如羊毛和蚕丝,就存在一定的静电干扰。而加工聚酯纤维、锦纶、涤纶以及其他合成纤维,受静电干扰最大。

为了解决合成纤维织物在穿用过程中的静电干扰,必须使合成纤维及其织物具有耐久性抗静电性能。使合成纤维以及其织物具有耐久性抗静电性能的方法很多。例如,在合成纤维的聚合或者纺丝时,加入亲水性聚合物或则导电性低分子聚合物;或则利用复合纺丝法,制成外层具有亲水性的复合纤维等。又如,可以在纺纱的过程中,可以将合成纤维与吸湿性强的纤维进行混纺,或者按照电位序列,使带正电荷的纤维与带负电荷的纤维进行混纺,以及对织物进行耐久性的亲水性助剂整理。

现在市场上现有的抗静电面料有三大类:导电丝防静电面料、导电纤维防静电面料和助剂整理防静电面料。 市场上现有的几类型防静电面料中主要是导电丝面料、导电纤维面料,针对两种种面料的各方面对比如表4.

由表4可以直观的看出3种防静电面料的各方面性能以及特征的对比。

在具体使用方面,导电丝面料中的导电丝主要是嵌织在织物的背面,以利于织物的美观和平整,面料的背面是半导体,面料的正面是绝缘体。所以制成成衣以后,主要消除的仅仅是服装与人体摩擦产生的静电,无法消除与外界设备等摩擦产生的静电,服装正面依然有电荷积聚。混纺面料由于是将导电纤维在纺织过程中加入到纱线中,面料的正面和背面均属于半导体,而且可以使布面表面正负电荷可以传导并相互抵消,能快速均匀的消除人体与服装产生的静电以,以及与外界接触所服装表面产生的静电,服装没有电荷积聚。

在油田,石化,炼化,化工等行业,穿着防静电服装以及相关防护用品的目的主要就是消除外界与人体产生的静电,同时避免电荷积聚,消除静电放电时产生的火花引起的安全隐患。

因此,在大部分高危行业,已经接受了混纺防静电面料的防护性能。采用混纺防静电面料,既提高了防静电性能,又降低了安全隐患。 采用不锈钢纤维、亚导电纤维、防静电合成纤维与涤棉混纺或混织布,能自动电晕放电或泄漏放电,可消除衣服及人体带电,同时供防静电的帽子、袜子、鞋。其性能指标符合GB12014-2009标准:

布料电荷密度≤5μC/m2

上衣带电荷量≤0.5μC/m2

防静电服装十大标准:

1、防静电工作服:为了防止衣服的静电积聚,用防静电织物为面料而缝制的工作服。

2、防静电织物:防止衣物的静电积聚,在纺织时,大致间隔或均匀地混入导电纤维的织物。

3、导电纤维:采用金属氧化物或碳黑进行复合纺丝方法而制成的纤维。

4、服装外观要求:无破损、斑点、污物以及其他影响服装性能上的缺陷。

5、防静电面料性能:在温度20±5℃、湿度30~40%的环境下,经水洗100次后,面料电荷面密度平均值≤7.0μc/m2。

6、防静电服装性能:每件防静电服的带电电荷量<0.6μc/件,耐洗涤性能(A级≥33.0 h, B级≥16.5 h)。

7、防静电服装检验标准:中华人民共和国防静电服装国标(GB12014—2009)。

8、防静电服装检验依据:GB/T12703-1991《纺织品静电测试方法》。

9、防静电面料染色要求:轻丝光,不磨毛。氧漂剂请尽量控制在剂量的80%。

10、防静电服穿用要求:禁止在易燃易爆场所穿脱;禁止在防静电服装上佩戴任何金属物件;与防静电鞋配套穿用。

硅是地壳中赋存最高的固态元素,其含量为地壳的四分之一,但在自然界不存在单体硅,多呈氧化物或硅酸盐状态。硅的原子价主要为4价,其次为2价;在常温下它的化学性质稳定,不溶于单一的强酸,易溶于碱;在高温下化学性质活泼,能与许多元素化合。

硅材料资源丰富,又是无毒的单质半导体材料,较易制作大直径无位错低微缺陷单晶。晶体力学性能优越,易于实现产业化,仍将成为半导体的主体材料。

多晶硅材料是以工业硅为原料经一系列的物理化学反应提纯后达到一定纯度的电子材料,是硅产品产业链中的一个极为重要的中间产品,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料,是信息产业和新能源产业最基础的原材料。

硅 硅guī(台湾、香港称矽xī)是一种化学元素,它的化学符号是Si,旧称矽。原子序数14,相对原子质量28.09,有无定形和晶体两种同素异形体,同素异形体有无定形硅和结晶硅。属于元素周期表上IVA族的类金属元素。

晶体结构:晶胞为面心立方晶胞。硅(矽)

原子体积:(立方厘米/摩尔)

12.1

元素在太阳中的含量:(ppm)

900

元素在海水中的含量:(ppm)

太平洋表面 0.03

地壳中含量:(ppm)

277100

氧化态:

Main Si+2, Si+4

Other

化学键能: (kJ /mol)

Si-H 326

Si-C 301

Si-O 486

Si-F 582

Si-Cl 391

Si-Si 226

热导率: W/(m·K)

149

晶胞参数:

a = 543.09 pm

b = 543.09 pm

c = 543.09 pm

α = 90°

β = 90°

γ = 90°

莫氏硬度:6.5

声音在其中的传播速率:(m/S)

8433

电离能 (kJ/ mol)

M - M+ 786.5

M+ - M2+ 1577.1

M2+ - M3+ 3231.4

M3+ - M4+ 4355.5

M4+ - M5+ 16091

M5+ - M6+ 19784

M6+ - M7+ 23786

M7+ - M8+ 29252

M8+ - M9+ 33876

M9+ - M10+ 38732

晶体硅为钢灰色,无定形硅为黑色,密度2.4克/立方厘米,熔点1420℃,沸点2355℃,晶体硅属于原子晶体,硬而有光泽,有半导体性质。硅的化学性质比较活泼,在高温下能与氧气等多种元素化合,不溶于水、硝酸和盐酸,溶于氢氟酸和碱液,用于造制合金如硅铁、硅钢等,单晶硅是一种重要的半导体材料,用于制造大功率晶体管、整流器、太阳能电池等。硅在自然界分布极广,地壳中约含27.6%,

结晶型的硅是暗黑蓝色的,很脆,是典型的半导体。化学性质非常稳定。在常温下,除氟化氢以外,很难与其他物质发生反应。

硅的用途:

①高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素,形成p型硅半导体;掺入微量的第VA族元素,形成n型和p型半导体结合在一起,就可做成太阳能电池,将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。另外广泛应用的二极管、三极管、晶闸管和各种集成电路(包括我们计算机内的芯片和CPU)都是用硅做的原材料。

②金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结,制成金属陶瓷复合材料,它耐高温,富韧性,可以切割,既继承了金属和陶瓷的各自的优点,又弥补了两者的先天缺陷。 可应用于军事武器的制造第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时摩擦产生的高温,全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。

③光导纤维通信,最新的现代通信手段。用纯二氧化硅拉制出高透明度的玻璃纤维,激光在玻璃纤维的通路里,无数次的全反射向前传输,代替了笨重的电缆。光纤通信容量高,一根头发丝那么细的玻璃纤维,可以同时传输256路电话,它还不受电、磁干扰,不怕窃听,具有高度的保密性。光纤通信将会使 21世纪人类的生活发生革命性巨变。

④性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是极好的防水涂布材料。在地下铁道四壁喷涂有机硅,可以一劳永逸地解决渗水问题。在古文物、雕塑的外表,涂一层薄薄的有机硅塑料,可以防止青苔滋生,抵挡风吹雨淋和风化。天安门广场上的人民英雄纪念碑,便是经过有机硅塑料处理表面的,因此永远洁白、清新。

有机硅化合物,是指含有Si-O键、且至少有一个有机基是直接与硅原子相连的化合物,习惯上也常把那些通过氧、硫、氮等使有机基与硅原子相连接的化合物也当作有机硅化合物。其中,以硅氧键(-Si-0-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷,是有机硅化合物中为数最多,研究最深、应用最广的一类,约占总用量的90%以上。

有机硅材料具有独特的结构:

(1) Si原子上充足的甲基将高能量的聚硅氧烷主链屏蔽起来;

(2) C-H无极性,使分子间相互作用力十分微弱;

(3) Si-O键长较长,Si-O-Si键键角大。

(4) Si-O键是具有50%离子键特征的共价键(共价键具有方向性,离子键无方向性)。

由于有机硅独特的结构,兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性,广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长,应用领域不断拓宽,形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系,许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。

有机硅材料按其形态的不同,可分为:硅烷偶联剂(有机硅化学试剂)、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性剂)、高温硫化硅橡胶、液体硅橡胶、硅树脂、复合物等。

发现

1822年,瑞典化学家贝采里乌斯用金属钾还原四氟化硅,得到了单质硅。

名称由来

源自英文silica,意为“硅石”。

分布

硅主要以化合物的形式,作为仅次于氧的最丰富的元素存在于地壳中,约占地表岩石的四分之一,广泛存在于硅酸盐和硅石中。

制备

工业上,通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得。

化学反应方程式:

SiO2 + 2C → Si + 2CO

这样制得的硅纯度为97~98%,叫做金属硅。再将它融化后重结晶,用酸除去杂质,得到纯度为99.7~99.8%的金属硅。如要将它做成半导体用硅,还要将其转化成易于提纯的液体或气体形式,再经蒸馏、分解过程得到多晶硅。如需得到高纯度的硅,则需要进行进一步的提纯处理。

同位素

已发现的硅的同位素共有12种,包括硅25至硅36,其中只有硅28,硅29,硅30是稳定的,其他同位素都带有放射性。

用途

硅是一种半导体材料,可用于制作半导体器件和集成电路。还可以合金的形式使用(如硅铁合金),用于汽车和机械配件。也与陶瓷材料一起用于金属陶瓷中。还可用于制造玻璃、混凝土、砖、耐火材料、硅氧烷、硅烷。

元素周期表

总体特性

名称 符号 序号 系列 族 周期 元素分区 密度 硬度 颜色和外表 地壳含量

硅 Si 14 类金属 14族(IVA) 3 p 2330千克/立方米 6.5 深灰色、带蓝色调 25.7%

原子属性

原子量 原子半径 共价半径 范德华半径 价电子排布 电子在每能级的排布 氧化价(氧化物) 晶体结构

28.0855u (计算值)110(111)pm 111pm 210pm [Ne]3s23p2 2,8,4 4(两性的) 金刚石晶格

物理属性

物质状态 熔点 沸点 摩尔体积 汽化热 熔化热 蒸气压 声速

固态 1687 K(1414 °C) 3173 K(2900 °C) 12.06×10-6m3/mol 384.22 kJ/mol 50.55 kJ/mol 4.77 帕(1683K) 无数据

其他性质

电负性 比热 电导率 热导率 第一电离能 第二电离能 第三电离能 第四电离能

1.90(鲍林标度) 700 J/(kg·K) 2.52×10-4 /(米欧姆) 148 W/(m·K) 786.5 kJ/mol 1577.1 kJ/mol 3231.6 kJ/mol 4355.5kJ/mol

第五电离能 第六电离能 第七电离能 第八电离能 第九电离能 第十电离能

16091 kJ/mol 19805 kJ/mol 23780 kJ/mol 29287 kJ/mol 33878 kJ/mol 38726 kJ/mol

最稳定的同位素

同位素 丰度 半衰期 衰变模式 衰变能量(MeV) 衰变产物

28Si 92.23% 稳定

29Si 4.67% 稳定

30Si 3.10% 稳定

32Si 人造 276年 β衰变 0.224 32P

29Si

核自旋 1/2

元素名称:硅

元素原子量:28.09

元素类型:非金属

发现人:贝采利乌斯 发现年代:1823年

发现过程:

1823年,瑞典的贝采利乌斯,用氟化硅或氟硅酸钾与钾共热,得到粉状硅。

元素描述:

由无定型和晶体两种同素异形体。具有明显的金属光泽,呈灰色,密度2.32-2.34克/厘米3,熔点1410℃,沸点2355℃,具有金刚石的晶体结构,电离能8.151电子伏特。加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用,也能同某些金属如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般无机酸中,可溶于碱溶液中,并有氢气放出,形成相应的碱金属硅酸盐溶液,于赤热温度下,与水蒸气能发生作用。硅在自然界分布很广,在地壳中的原子百分含量为16.7%。是组成岩石矿物的一个基本元素,以石英砂和硅酸盐出现。

元素来源:

用镁还原二氧化硅可得无定形硅。用碳在电炉中还原二氧化硅可得晶体硅。电子工业中用的高纯硅则是用氢气还原三氯氢硅或四氯化硅而制得。

元素用途:

用于制造高硅铸铁、硅钢等合金,有机硅化合物和四氯化硅等,是一种重要的半导体材料,掺有微量杂质得硅单晶可用来制造大功率的晶体管,整流器和太阳能电池等。

元素辅助资料:

硅在地壳中的含量是除氧外最多的元素。如果说碳是组成一切有机生命的基础,那么硅对于地壳来说,占有同样的位置,因为地壳的主要部分都是由含硅的岩石层构成的。这些岩石几乎全部是由硅石和各种硅酸盐组成。

长石、云母、黏土、橄榄石、角闪石等等都是硅酸盐类;水晶、玛瑙、碧石、蛋白石、石英、砂子以及燧石等等都是硅石。但是,硅与氧、碳不同,在自然界中没有单质状态存在。这就注定它的发现比碳和氧晚。

拉瓦锡曾把硅土当成不可分割的物质——元素。

1823年,贝齐里乌斯将氟硅酸钾(K2SiF6)与过量金属钾共热制得无定形硅。尽管之前也有不少科学家也制得过无定形硅,但直到贝齐里乌斯将制得的硅在氧气中燃烧,生成二氧化硅——硅土,硅才被确定为一种元素。硅被命名为silicium,元素符号是Si。

硅是一种半导体材料,可用于制作半导体器件和集成电路。还可以合金的形式使用(如硅铁合金),用于汽车和机械配件。也与陶瓷材料一起用于金属陶瓷中。还可用于制造玻璃、混凝土、砖、耐火材料、硅氧烷、硅烷。

造房子用的砖、瓦、砂石、水泥、玻璃,吃饭,喝水用的瓷碗、水杯,洗脸间的洁具,它们看上去截然不同,其实主要成分都是硅的化合物。虽然人们早在远古时代便使用硅的化合物粘土制造陶器。但直到1823年,瑞典化学家贝采利乌斯才首次分离出硅元素,并将硅在氧气中燃烧生成二氧化硅,确定硅为一种元素。中国曾称它为矽,因矽和锡同音,难于分辨,故于1953年将矽改称为硅。硅是一种非金属元素,化学符号是Si。它是构成矿物与岩石的主要元素。在自然界硅无游离状态,都存在于化合物中。硅的化合物主要是二氧化硅(硅石)和硅酸盐。例如,花岗岩是由石英、长石、云母混合组成的,石英即是二氧化硅的一种形式,长石和云母是硅酸盐。砂子和砂岩是不纯硅石的变体,是天然硅酸盐岩石风化后的产物。硅约占地壳总重量的27.72%,其丰度仅次于氧。

硅是非金属元素,有无定形和晶体两种同素异形体,晶体硅具有金属光泽和某些金属特性,因此常被称为准金属元素。硅是一种重要的半导体材料,掺微量杂质的硅单晶可用来制造大功率晶体管、整流器和太阳能电池等。二氧化硅(硅石)是最普遍的化合物,在自然界中分布极广,构成各种矿物和岩石。最重要的晶体硅石是石英。大而透明的石英晶体叫水晶,黑色几乎不透明的石英晶体叫墨晶。石英的硬度为7。石英玻璃能透过紫外线,可以用来制造汞蒸气紫外光灯和光学仪器。自然界中还有无定形的硅,叫做硅藻土,常用作甘油炸药( *** )的吸附体,也可作绝热、隔音材料。普通的砂子是制造玻璃、陶瓷、水泥和耐火材料等的原料。硅酸干燥脱水后的产物为硅胶,它有很强的吸附能力,能吸收各种气体,因此常用来作吸附剂、干燥剂和部分催化剂的载体

这就是硅。

[编辑本段]缺乏症

饲料中缺少硅可使动物生长迟缓。动物试验结果显示,喂饲致动脉硬化饮料的同时补充硅,有利于保护动物的主动脉的结构。另外,已确定血管壁中硅含量与人和动物粥样硬化程度呈反比。在心血管疾病长期发病率相差两部的人群中,其饮用水中硅的含量也相差约两倍,饮用水硅含量高的人群患病较少。并且他已知的危险因素都不能充分解释这种不同

常用方程式

Si + 2OH- + H2O == SiO32- + 2H2↑

SiO2 + 2OH- == SiO32- + H2O

SiO32- + 2NH4+ + H2O == H4SiO4↓ + 2NH3↑

SiO32- + CO2 + 2H2O == H4SiO4↓+ CO32-

SiO32- + 2H+ + H2O == H4SiO4↓

3SiO32- + 2Fe3+ == Fe2(SiO3)3↓

3SiO32- + 2Al3+ == Al2(SiO3)3↓

单晶硅 中文别名:硅单晶

英文名: Monocrystalline silicon

分子式: Si

分子量:28.086

CAS 号:7440-21-3

硅是地球上储藏最丰富的材料之一,从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后,它几乎改变了一切,甚至人类的思维。直到上世纪60年代开始,硅材料就取代了原有锗材料。硅材料――因其具有耐高温和抗辐射性能较好,特别适宜制作大功率器件的特性而成为应用最多的一种半导体材料,目前的集成电路半导体器件大多数是用硅材料制造的。

硅的单晶体。具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质,是一种良好的半导材料。纯度要求达到99.9999%,甚至达到99.9999999%以上。用于制造半导体器件、太阳能电池等。用高纯度的多晶硅在单晶炉内拉制而成。

单晶硅熔融的单质硅在凝固时硅原子以金刚石晶格排列成许多晶核,如果这些晶核长成晶面取向相同的晶粒,则这些晶粒平行结合起来便结晶成单晶硅。单晶硅具有准金属的物理性质,有较弱的导电性,其电导率随温度的升高而增加,有显著的半导电性。超纯的单晶硅是本征半导体。在超纯单晶硅中掺入微量的ⅢA族元素,如硼可提高其导电的程度,而形成p型硅半导体;如掺入微量的ⅤA族元素,如磷或砷也可提高导电程度,形成n型硅半导体。单晶硅的制法通常是先制得多晶硅或无定形硅,然后用直拉法或悬浮区熔法从熔体中生长出棒状单晶硅。

单晶硅主要用于制作半导体元件。

用途: 是制造半导体硅器件的原料,用于制大功率整流器、大功率晶体管、二极管、开关器件等

多晶硅 多晶硅polycrystalline silicon

性质:灰色金属光泽。密度2.32~2.34。熔点1410℃。沸点2355℃。溶于氢氟酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。硬度介于锗和石英之间,室温下质脆,切割时易碎裂。加热至800℃以上即有延性,1300℃时显出明显变形。常温下不活泼,高温下与氧、氮、硫等反应。高温熔融状态下,具有较大的化学活泼性,能与几乎任何材料作用。具有半导体性质,是极为重要的优良半导体材料,但微量的杂质即可大大影响其导电性。电子工业中广泛用于制造半导体收音机、录音机、电冰箱、彩电、录像机、电子计算机等的基础材料。由干燥硅粉与干燥氯化氢气体在一定条件下氯化,再经冷凝、精馏、还原而得。

多晶硅是单质硅的一种形态。熔融的单质硅在过冷条件下凝固时,硅原子以金刚石晶格形态排列成许多晶核,如这些晶核长成晶面取向不同的晶粒,则这些晶粒结合起来,就结晶成多晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。例如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性。在化学活性方面,两者的差异极小。多晶硅和单晶硅可从外观上加以区别,但真正的鉴别须通过分析测定晶体的晶面方向、导电类型和电阻率等。

参考这里:

http://baike.baidu.com/view/4748.htm?func=retitle

http://baike.baidu.com/view/174762.htm

http://baike.baidu.com/view/381366.htm?func=retitle

一. 纺织品抗菌目的

a) 皮肤表面排出的汗液、皮脂、油垢等代谢废物和来自外部的食物残渣附着于纺织品,成为微生物的营养源,微生物滋生引发异味和皮肤疾病

b) 消除异味、防止病菌滋生和减少皮肤传染病,保持穿着卫生,维护消费者身体健康

二. 抗菌相关的概念区分

a) 抗菌:能够有效抑制微生物生长繁殖或可杀死微生物

***i. 微生物类型简介

*1. 病毒:由一个核酸长链(DNA或RNA)和蛋白质外壳构成,必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖

*a) 根据有无膜分类

*i. 有膜病毒

*ii. 无膜病毒

*2. 细菌:体积微小,结构简单,细胞壁坚韧的原核微生物

*a) 按照形状分类

*i. 球菌

*ii. 杆菌

*iii. 螺旋菌

*b) 对氧气需求分

*i. 需氧菌

*ii. 厌氧菌

*c) 根据细胞壁组分分类

*i. 革兰氏阳性菌

*ii. 革兰氏阴性菌

*3. 真菌:单细胞或多细胞异养真核微生物,具有细胞壁

*4. 其他微生物

b) 杀菌:可有效杀死微生物

c) 抑菌:能够抑制微生物的生长繁殖或孢子萌发

d) 消毒:杀灭繁殖状态的微生物或对芽孢 、病毒有杀灭 、抑 制作用

e) 防霉:防止物体长霉变质

f) 防腐:可以防止 、减缓有机质的腐败变质 (包括蛋白质 的变质 、糖类的发酵 、脂类的酸败等)

g) 保鲜:防止水果 、蔬菜、鱼 肉、食品、花卉等鲜活物因受外界条件 (微生物、氧气、紫外线等 )的损害而腐败、变质

三. 抗菌纺织品的演化历程

a) 第一阶段:1955年—1965年

i. 抗菌纺织品的孕育时期

ii. 开始认识到抗菌纺织品的可行性和实用价值,积极参与研究开发工作

iii. 抗菌纺织品 “Sanitized”开始投放市场

b) 第二阶段:1965年—1975年

i. 抗菌纺织品的应用时期

ii. 应用前期:主要解决抗菌纺织品的抗菌效果问题

iii. 应用后期:关注抗菌纺织品的安全性

iv. 当时的技术:有机金属化合物类、氯代酚以及含硫化合物类等强抗菌性化学物质

v. 美国的环保局和食品医药局最先发现部分有机金属化合物以及含硫化合物会破坏人体的细胞和组织,从而引起皮肤炎症和皮肤斑疹,同时也开始了对抗菌剂的安全性进行检验

c) 第三阶段:1975年以后

i. 抗菌纺织品的发展时期

ii. 抗菌效果和安全性兼备

四. 抗菌纺织品技术分类

a) 抗菌主要指的是抗细菌和真菌

b) 抗菌机理分类

i. 使微生物内部的各种代谢酶失活,达到抗菌效果

ii. 与微生物内部的蛋白酶发生化学反应,破坏其机能,达到抗菌效果

iii. 抑制孢子的生成,阻断DNA的合成,抑制微生物生长

iv. 极大地加快磷酸氧化还原体系,打破微生物正常生长体系而消灭微生物

v. 破坏微生物内部的能量释放体系

vi. 阻碍电子转移系统及氨基酸转脂的生成

vii. 通过静电场的吸附作用,使细菌细胞壁破裂而杀灭细菌

c) 抗菌方式分类

i. 溶出型

抗菌物质向周围扩散并形成抑菌环,在抑菌环内的细菌均被杀灭或抑制,达到抗菌效果

ii. 非溶出型

不会形成抑菌环,主要靠抗菌物质直接与细菌接触,接触到的均会被杀灭或抑制

d) 抗菌物质分类

i. 天然抗菌物质

麻类、竹类、艾蒿、甲壳素及壳聚糖 、鱼精蛋白、桂皮油 、罗汉柏油、姜黄素、大黄素、大蒜素等等

ii. 无机抗菌物质

抗菌性能稳定,但是对霉菌没有作用

1. 金属型

a) 主要是银、铜、锌等金属或金属离子

b) 金属离子接触微生物,使微生物蛋白质结构破坏 ,造成微生物死亡或产生功能障碍

c) 目前银离子、铜离子在纺织产品上应用最广

2. 光催化型

a) 能被光子激活的半导体氧化物 ,包括 TiO2、ZnO、ZrO2等

b) 能起到催化活性中心的作用 ,激活吸附在材料表面的空气或水中的氧气 ,产生羟自由基 和活性氧中心 ,它们具有很强的氧化还原能力 ,能够破坏细菌细胞的增殖能力 ,抑制或杀灭细菌

iii. 有机抗菌物质

1. 有机酸、醇类、酚类 、酯类 、醚类 、吡啶、奎琳 、噻唑、双胍 、二硫化合物 、硫代氨基甲酸酯等等20类

2. 与细菌或霉菌的细胞膜表面的阴离子相结合 ,或与巯基反应 ,破坏蛋白质和细胞膜的合成系统,从而抑制细菌和霉菌的繁殖

3. 常用的有季铵盐类、季磷盐类、双胍类

e) 抗菌纺织品生产工艺类型

i. 由抗菌纤维制得抗菌纺织品

1. 特点:抗菌效果持久,耐洗性好,安全性高,但对抗菌纤维的生产工艺要求更高

2. 抗菌纤维类型

a) 天然抗菌纤维

i. 定义:指本身具有抗菌功能的天然纤维

ii. 类型

1. 麻类纤维

a) 麻类纤维中含有的麻留醇、鞣质等有效的天然抗菌物质

b) 纤维表面粗糙,有许多裂缝和孔洞,富含氧气使厌氧菌无法生存

2. 竹纤维

a) 分为竹原纤维和竹浆纤维,但竹浆纤维中的抗菌物质基本已受破坏

b) 竹子自身含有一种名为“竹醌”的抗菌物质

3. 甲壳素纤维(壳聚糖纤维)

a) 甲壳素分子中有带正电的氨基,氨基会吸附细菌 ,使细菌细胞壁膜蛋白变性,阻碍细菌生长

b) 甲壳素苷键断裂,阻止细菌内外物质的传递,使细菌内部组织外露而死亡

4. 芦荟纤维

a) 芦荟中的酚类化合物具有抗菌作用

5. 其他

b) 人工抗菌纤维

i. 定义:采用物理的或化学的方法将抗菌剂引入纤维表面及内部,使纤维获得抗菌性能

ii. 常用来生产合成纤维类抗菌纺织产品

iii. 常以涤纶、锦纶材质为载体

iv. 加工方法

1. 共混纺丝法

a) 在纤维聚合阶段或纺丝原液中将抗菌剂与原料进行共混,然后通过纺丝制得具有抗菌效果的纤维

b) 抗菌剂均匀分布在纤维之中,所制得的纤维抗菌性能稳定、持久,但是抗菌剂会对纤维的物理性能指标产生不利影响

c) 产品:浙江康洁丝抗菌防臭涤纶锦纶纤维、浙江适康能新材料ClearMAX抗菌纤维等

2. 复合纺丝法

a) 含有抗菌成分熔体与不含抗菌成分的熔体通过复合纺丝纺制成皮芯型、并列型、镶嵌型等结构的 抗菌纤维,制成的纤维表层含有抗菌剂,内层不含有抗菌剂

b) 抗菌剂的用量少,复合纺丝法还可提高抗菌纤维的耐洗涤性能,但是生产成本高

c) 产品:日本可丽公司新型 Shine Up抗菌纤维

3. 接枝改性法

a) 通过对纤维表面的大分子上接枝具有抗菌作用的基团,使纤维具有抗菌性能的一种加工方法

b) 产品:日本东洋纺的Biosil 抗菌纤维

4. 离子交换法

a) 采用离子交换反应使纤维表层置换上具有抗菌作用的银离子、铜离子或锌离子,从而使纤维获得抗菌性

b) 产品:美国 DAK 纤维公司开发的 SteriPuAM 纤维

5. 等离子改性法

ii. 对纱线或织物进行抗菌后处理获得抗菌性能

1. 用抗菌液对纺织品进行浸渍或涂覆,把抗菌剂固定在纺织品上的方法

2. 特点:加工工艺简单,但耐用性通常较差

3. 既可生产天然纤维或合成纤维类抗菌产 品,也可生产混纺纤维类产品,适应性广

四. 加工方法

a) 浸渍法

i. 对织物用抗菌剂浸渍一定时间后再脱水烘干的处理 *** 作

ii. 抗菌剂可以直接吸附在织物表面或者与织物中纤维发生反应而结合

iii. 直接吸附型耐水洗性差,结合型耐水洗涤性好

iv. 产品:美国道康宁DC-5700 、中国深圳北岳海威化工 WS-8810、美国MICROBAN妙抗保、瑞典Polygiene纳米银离子、德国司马化工等等

b) 表面涂层法

i. 对织物进行涂层处理,使抗菌剂固着在织物表面,从而使织物具有抗菌功能的处理方法

ii. 加工简单,所得织物抗菌性好,但耐洗性不好

iii. 如用磺胺药类、呋喃药类处理棉麻织物;有机硅季铵盐 类处理化纤织物

c) 树脂整理法

i. 将抗菌剂溶解在树脂中配成乳化液,再将织物放在乳化液中充分浸渍,抗菌剂通过树脂能够附于织物表面使其具有抗菌功效

ii. 二苯醚类抗菌整理

d) 微胶囊法

i. 将抗菌剂制成微胶囊,再用高分子粘合剂或涂层剂使胶囊附着在织物上

f) 工艺小结

i. 天然系抗菌纺织品原料来源广泛,但生产工艺复杂,抗菌物质耐热性差,在加工过程中易被破坏,抗菌物质含量和活性不稳定,实际抗菌性能依照实物检测报告为准

ii. 目前应用比较成熟的纺织品抗菌物质类型主要有 :无机化合物 (纳米银、铜离子等)、与纤维配位的络合金属 、季铵盐 、胍 类、酚类 、脂肪酸及脂肪酸盐 、有机铜化合物、脱乙酞基甲壳质和含氮杂环化合物等

iii. 发展方向:高效广谱性、安全无毒性、环境相容性、耐久性、良好配伍性和相容性、便于加工使用

五. 抗菌纺织品检测标准

a) 测试的菌种包括细菌和真菌

b) 目前大部分抗菌产品的抗菌性能 ,往往选择金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌分别作为革兰氏阳性 菌 、革兰 氏阴性菌和真菌的代表

c) 要根据不同纺织品对象以及纺织品的最终用途而采用相应的抗菌评价方法和标准

d) 检测标准

i. 国际标准

1. ISO20645:2004 《纺织织物抗菌能力的测定 琼脂扩散板试验 》

2. ISO 20743:2007《纺织品抗菌制成品的抗菌活性测定 》

ii. 中国标准

1. GB/T 20944.1:2007《纺织品抗菌性能的评价 第 1部分:琼脂平皿扩散法》

2. GB/T-20944.2: 2007《纺织品抗菌性能的评价 第 2部分: 吸收法》

3. GB/T20944.3:2008《纺织品抗菌性能的评价 第 3部分:振荡法》

iii. 美国标准

1. AATCC30:2004(E2010)《抗菌性 : 纺织品防霉和防腐性能 》

2. AATCC100: 2004(E2009)《纺织品抗菌整理的评价 》

3. AATCC147:2011《纺织品的抗菌性 :平行划线法 》

iv. 日本标准等等

e) 针对抗病毒检测有对应的抗病毒检测标准,此处不进行扩展

*推荐一个全品类(男女内裤、男女袜、毛巾等)采用第三代安全、高效、持久抗菌技术的优质国货家居内衣品牌:    SOFU舒工坊家居


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