Tĩnh điện là một trong những vấn đề âm thầm nhưng gây thiệt hại lớn trong ngành dệt may – từ làm giảm chất lượng sản xuất, gây khó chịu khi mặc, cho đến tiềm ẩn nguy cơ cháy nổ tại các nhà máy có môi trường dễ bắt lửa. Đặc biệt với sợi tổng hợp như polyester, nylon vốn có điện trở cao, tĩnh điện phát sinh trong quá trình dệt tốc độ cao là vấn đề nhà máy cần chủ động kiểm soát ngay từ khâu hồ sợi dọc. Bài viết dưới đây tổng hợp kiến thức về tĩnh điện trong dệt may và các giải pháp chống tĩnh điện phổ biến.
1. TĨNH ĐIỆN LÀ GÌ VÀ HÌNH THÀNH NHƯ THẾ NÀO?
Lực hút electron lớp hóa trị (độ âm điện) khác nhau giữa các nguyên tử cấu thành nên vật liệu dệt. Vật liệu có độ âm điện cao sẽ hút electron hóa trị từ vật liệu có độ âm điện thấp hơn, khiến một số vật liệu mang điện tích dương và một số mang điện tích âm. Quá trình sinh ra điện tích trên vật liệu gọi là hiện tượng nhiễm điện. Do điều kiện và môi trường khác nhau, điện tích trên bề mặt vật liệu có thể được sinh ra hoặc tiêu tán; khi đạt trạng thái cân bằng, nếu vật liệu không trung hòa về điện thì điện tích mang theo được gọi là tĩnh điện.
Trong quá trình sản xuất, gia công và sử dụng xơ sợi cùng các sản phẩm từ xơ sợi, tĩnh điện phát sinh do nhiều yếu tố như ma sát, kéo giãn, nén ép, bóc tách, cảm ứng điện trường và sấy bằng khí nóng.
2. TÁC HẠI CỦA TĨNH ĐIỆN TRONG DỆT MAY
Ảnh hưởng chất lượng sản xuất: khi xơ bị tích điện trong môi trường vận hành máy móc, chúng bám không đều vào khung máy, đường ống, gây ra độ dày không đồng đều của lớp xơ, đồng thời vướng vào trục ép và các bộ phận máy khác khiến sản xuất khó vận hành trơn tru. Ở công đoạn phân loại, xơ bị tích điện có xu hướng vướng vào các bộ phận máy, làm gián đoạn quy trình sản xuất và phát sinh bụi xơ ngắn gây ô nhiễm.
Gây tai nạn: khi người mặc quần áo tích tụ điện tích, các điện tích này rò rỉ qua khe hở nhỏ trong không khí tạo ra tia lửa điện xung quanh. Những tia lửa này có đủ năng lượng để châm ngòi hoặc thậm chí gây nổ khí dễ cháy nổ ở gần đó. Đã ghi nhận các sự cố như quần áo gây cháy khi đứng gần thùng xăng, cháy trong phòng gây mê ête tại bệnh viện, bụi trong nhà máy bốc cháy, và tĩnh điện dẫn đến lỗi dù gây thương vong.
Ảnh hưởng đến trải nghiệm mặc: tĩnh điện sinh ra từ quần áo làm từ các chất liệu khác nhau có thể khiến quần áo dính chặt vào nhau, gây bất tiện khi mặc. Quần áo từ xơ hóa học do tĩnh điện mạnh dễ hút bụi mang điện tích khác dấu trong không khí, gây bám bẩn; đồ tổng hợp cũng đặc biệt dễ hút gàu. Mặc đồ tổng hợp sinh ra điện áp tĩnh cao do ma sát, có thể phóng điện khi chạm vào vật dẫn điện như kim loại hoặc bắt tay người khác, gây cảm giác giật điện khó chịu.
Ảnh hưởng sức khỏe con người: tác động của tĩnh điện lên cơ thể vẫn chưa được nhiều người hiểu rõ hoàn toàn, với các quan điểm khác nhau như có thể làm tăng huyết áp, gây thất thoát canxi trong máu hoặc dị ứng da.
3. NGUYÊN LÝ VÀ PHƯƠNG PHÁP CHỐNG TĨNH ĐIỆN CHO VẬT LIỆU DỆT
Tĩnh điện thường được tạo ra theo hai cách: qua tiếp xúc và cảm ứng từ tĩnh điện sẵn có, làm tích tụ thêm điện tích. Vì vậy, chống tĩnh điện là khả năng của vật liệu làm giảm sự truyền điện tích, từ đó giảm tích tụ tĩnh điện khi ma sát hoặc tiếp xúc với vật thể khác, đạt được hiệu quả chống tĩnh điện. Các kỹ thuật thường dùng gồm:
Cải thiện tính ưa nước của xơ: nước dẫn điện rất tốt, khi xơ hoặc vải bị ẩm bởi một lượng nước nhất định, điện tích có thể phân tán nhanh qua lớp nước trên bề mặt, nhờ đó giảm khả năng tích tụ tĩnh điện do khả năng hút ẩm cao của xơ.
Phương pháp trung hòa điện tích: pha trộn hai chất mang điện tích trái dấu theo tỷ lệ nhất định để cân bằng điện tích với các cực tính khác nhau mà không loại bỏ hoàn toàn, thay vào đó trung hòa điện tích bề mặt.
Phương pháp phóng điện corona: chuyển hướng dòng điện ra khỏi vải mà không cần nối đất, bằng cách sử dụng các loại sợi dẫn điện như sợi kim loại và sợi gốc carbon, hoặc phủ lớp phủ dẫn điện như than đen lên bề mặt xơ tổng hợp, hoặc tạo sợi composite từ hợp chất gốc carbon/kim loại với polymer tạo xơ để sinh ra vật liệu dẫn điện composite.
Trong thực tế sản xuất, các kỹ thuật chống tĩnh điện phổ biến chủ yếu gồm tăng độ ẩm môi trường và nâng cao độ dẫn điện của vật liệu xơ, với nguyên tắc cơ bản là giảm điện trở và tăng độ dẫn điện của xơ. Thông thường có ba hướng tiếp cận: áp dụng chất hoàn tất chống tĩnh điện lên vải; biến tính xơ bằng cách ghép mạch với vật liệu khác hoặc kết hợp với xơ ưa nước khác; và sử dụng xơ dẫn điện pha trộn hoặc dệt xen kẽ. Trong môi trường ẩm hoặc sau nhiều lần giặt, hiệu quả xử lý bằng chất hoàn tất có thể không bền lâu; phương pháp thứ ba (xơ dẫn điện) có thể xử lý tĩnh điện hiệu quả và liên tục, phù hợp cho các loại trang phục chức năng đặc thù như đồng phục chống tĩnh điện.
4. PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT VẢI CHỐNG TĨNH ĐIỆN
Xử lý bề mặt xơ: phun hoặc phủ chất chống tĩnh điện (muối kim loại dẫn điện hoặc chất hoạt động bề mặt) lên bề mặt xơ và vải để giảm tích điện ở lớp bề mặt.
Biến tính bằng phương pháp pha trộn: đưa một lượng vật liệu dẫn điện như than đen hoặc oxit kim loại vào dung dịch xơ và trộn cùng, tạo ra xơ chống tĩnh điện có hiệu quả bền lâu; tuy nhiên chất chống tĩnh điện thêm vào cần có độ ổn định nhiệt phù hợp và tương thích với xơ trong quá trình gia công.
Biến tính hóa học bản thể: đưa monome vào trong quá trình sản xuất vật liệu đồng trùng hợp và thực hiện phản ứng đồng trùng hợp để tạo xơ ưa nước, nâng cao khả năng hút ẩm và tính chống tĩnh điện của thành phẩm.
Phương pháp kéo sợi composite: thành phần dẫn điện bên trong xơ dẫn điện chạy liên tục theo chiều dài, dễ dàng giải phóng điện tích tích tụ; các cấu hình composite phổ biến gồm dạng lõi–vỏ, dạng điểm đơn hoặc đa điểm hình tròn và dạng lớp kẹp.
Phương pháp nạp vật liệu dẫn điện: trong quá trình kéo sợi, vật liệu dẫn điện được thêm riêng vào dung dịch kéo sợi ở lớp lõi dẫn điện để tăng cường độ dẫn điện, khác với phương pháp kéo sợi composite.
5. KIỂM TRA TÍNH NĂNG CHỐNG TĨNH ĐIỆN CỦA VẬT LIỆU DỆT
Kiểm tra tĩnh điện bao gồm xác định các nguồn gây tĩnh điện tiềm ẩn, đánh giá tính chất tĩnh điện của vật liệu và sản phẩm, cùng đánh giá độ nhạy của vật liệu dễ cháy nổ với tác động tĩnh điện. Các tiêu chuẩn liên quan đến tính chất tĩnh điện của vật liệu dệt bao gồm bộ tiêu chuẩn GB/T 12703 và FZ/T 01059.
Phương pháp kiểm tra điện tích của xơ hoặc vải được chia thành hai nhóm: phân tích định tính (quan sát tia lửa phóng điện, hiện tượng giật điện, tiếng phóng điện, và hiện tượng hút bám như bám bụi, nhiễm bẩn, quấn quanh cơ thể) và phân tích định lượng, với các phương pháp cơ bản gồm: phương pháp bán hủy điện áp tĩnh, phương pháp điện áp tích điện do ma sát, phương pháp mật độ điện tích bề mặt, phương pháp điện áp tĩnh động, phương pháp lượng điện tích và phương pháp điện trở suất.
6. CHẤT CHỐNG TĨNH ĐIỆN TRONG HỒ SỢI DỌC – GIẢI PHÁP TỪ GỐC CHO SỢI TỔNG HỢP
Với sợi dọc làm từ xơ tổng hợp như polyester, nylon – vốn có điện trở bề mặt cao và gần như không hút ẩm – nguy cơ tích tụ tĩnh điện trong quá trình dệt là rất lớn do sợi liên tục ma sát với go dệt, thanh dẫn và các bộ phận máy dệt tốc độ cao. Tĩnh điện tích tụ trên sợi dọc không chỉ khiến sợi hút bụi, xơ vụn bám dính gây lỗi vải, mà còn làm sợi bị đẩy dạt, dính chùm hoặc phóng điện gây gián đoạn quá trình dệt, đặc biệt nghiêm trọng trên máy dệt tia khí và tia nước tốc độ cao.
Đây là lý do chất chống tĩnh điện thường được tích hợp trực tiếp vào công thức hồ sợi dọc dành cho sợi tổng hợp: bên cạnh chức năng bảo vệ cơ học của lớp hồ, phụ gia chống tĩnh điện giúp trung hòa hoặc tiêu tán điện tích tích tụ ngay trên bề mặt sợi trong suốt quá trình dệt, giảm hiện tượng hút bụi, đứt sợi và phóng điện, từ đó nâng cao hiệu suất và ổn định chất lượng vải dệt từ sợi tổng hợp.
Pinnacle Việt Nam cung cấp Chất chống tĩnh điện trong danh mục Hồ sợi dọc, phù hợp phối trộn cùng các dòng hồ PVA và hồ sợi Filament để kiểm soát tĩnh điện ngay từ khâu chuẩn bị sợi dọc, đặc biệt hữu ích với các nhà máy dệt sợi polyester, nylon trên máy dệt tốc độ cao.
7. LIÊN HỆ TƯ VẤN CHẤT CHỐNG TĨNH ĐIỆN
Đội ngũ kỹ thuật của Pinnacle Việt Nam sẵn sàng tư vấn giải pháp phối trộn chất chống tĩnh điện phù hợp với từng loại sợi và loại máy dệt, đồng thời hỗ trợ thử nghiệm thực tế trực tiếp tại nhà máy khách hàng.
CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHIỆP PINNACLE (VIỆT NAM)
Địa chỉ: Lô A3.6 đường D2, KCN Thành Thành Công, Phường Trảng Bàng, Tỉnh Tây Ninh
VPĐD: Tầng 2, tòa nhà Orchard Parkview, 130-132 Hồng Hà, Phường Đức Nhuận, TP.HCM
Hotline: +84-835 178 834 / +84-835 178 836
Điện thoại / Zalo: 0919 968 109
Email: sales.pinnaclevn@gmail.com
