涤纶面料具有挺括、悬垂、不易起皱、不缩水等特点，广受消费者喜爱。但是，聚酯大分子没有亲水基团，分子堆积紧密，容易产生静电积聚，危害极大。因此，涤纶织物的抗静电整理越来越受到人们的重视。为了提高纤维或织物的吸湿性和降低电阻率，通常采用表面活性剂对纤维或织物进行整理。但其抗静电效果和耐久性较差，在低湿度环境下不表现出抗静电性能；炭黑复合导电纤维的应用，使纺织品抗静电效果显著，经久耐用，不受环境湿度的影响，但由于炭黑复合导电纤维为灰黑色，不适合用于浅色纺织品，其应用范围受到限制。

    分别采用纳米ATO粉体和季铵盐阳离子表面活性剂TM对涤纶织物进行整理，比较了其在低湿度环境下的抗静电性能，分析了ATO整理涤纶织物的抗静电机理。

    1实验 

    1.1材料与仪器 

    织物：纯涤纶低弹牛津布，规格：300 Dx300 Dx224根/10 cmx164根/10 cm。 

    化学试剂：纳米ATO粉体抗静电剂TM(季铵盐型阳离子表面活性剂)，钛酸酯偶联剂NDZ一311W，聚丙烯酸酯低温自交联剂(粘合剂)。 

    仪器：TH2681型绝缘电阻测试仪，多功能表面电子能谱仪，Rapid型轧车等。 

    1.2整理工艺 

    纳米ATO粉体整理：将织物浸渍在经钛酸酯偶联剂处理后的纳米ATO分散液中(45℃，30min，浴比1:50)→二浸二轧→预烘(80℃，5min)→焙烘(120℃，4min)。 

    表面活性剂TM整理：浸渍(TM 40g/L，45℃，浴比1:50，30min)→二浸二轧(轧液率100%)→预烘(120℃，4min)→焙烘(180℃，30 s)。 

    1.3测试 

    表面比电阻：将整理涤纶织物剪成数条1 cm宽的样品，于恒温恒湿环境下(20℃，湿度70%)平衡12 h以上，用绝缘电阻测试仪测试电阻值，取20次值的平均值，得出整理涤纶织物的表面比电阻值。当织物的表面比电阻值<1011具有抗静电作用。 

    XPS测试：利用x射线光电子能谱(XPS)测试分析ATO粉体以及ATO整理涤纶织物表层中元素的组成与价态。 

    对最优工艺进行验证，测得整理织物的表面比电阻值为9.28x109Ω，小于正交实验最小的表面比电阻值1.03x1010Ω。 

    2.52x1010Ω，而抗静电剂TM整理涤纶织物的表面比电阻值为3.08x1010Ω由此可见，抗静电剂整理涤纶织物的抗静电性能对环境湿度有很大依赖性，原因是： 

    (1)纤维上定向排列的亲水基吸水减少，无法形连续的湿膜； 

    (2)即使是离子型表面活性剂也需在一定湿度下才能电离出离子。因此，当环境湿度下降时，织物的吸湿性下降，不利于静电荷的逸散。ATO整理涤纶织物在干燥4 d后，表面比电阻不再随外界环境湿度的降低而升高，说明其导电机理不同于表面活性剂TM的离子导电或吸湿导电。ATO是一种无机纳米粉体，晶格的氧缺位和5价Sb杂质在SnO2禁带形成施主能级并向导带提供n型载流子是ATO导电的两种主要机理。纳米ATO粉体作为导电填料加入到纤维中，首先形成导电通路，随导电粉末添加量的增加，导电粒子间距离缩短，当达到十分接近或全接触状态后形成大量的导电网络通道，使材料的导电性提高。由此可见，纳米ATO粉体整理涤纶织物属于电子导电，纤维内部的自由电子因自由流动而具有导电性，因此，其无湿度依赖性，即使在低湿度条件下也能保持良好的导电性能。而ATO整理涤纶的抗静电性受环境湿度的影响小。 

    结合ATO的结构可以发现：Sb离子的掺杂是一种施主杂质，当Sb5+以替代形式占据Sn4+的位置时，由于不符合化学计量比，产生多余电子，这种电子受到的束缚作用相当弱，能够在晶体中自由运动，从而形成自由载流子，使SnO2具有n-型半导体性质，从而使导电性增大。 

    由此可见，ATO粉体整理涤纶织物的抗静电性主要是由电子导电所致，而电子导电与外界环境空气湿度无关。 

    采用纳米ATO粉体对涤纶织物进行后整理可提高织物的抗静电性能。在抗静电整理的过程中，纳米ATO质量浓度的影响最为显著。 

    最优整理工艺：纳米ATO质量浓度为100g/L，粘合剂质量浓度为20g/L，轧液率为100%。纳米ATO粉体整理涤纶织物的抗静电性主要是电子导电所致，其不受环境湿度影响。