Prva faza
Koristite higroskopno antistatičko sredstvo za površinsku obradu vlakana ili tkanine.
Voda ima visoku električnu vodljivost. Sve dok se mala količina vode apsorbira, vodljivost polimera može se značajno poboljšati. Voda može osigurati medij za prijenos naboja, pospješiti kretanje iona do suprotne elektrode, a kada se voda smanji, može se nadopuniti iz atmosfere. Koristeći ovo svojstvo vode, razvijen je niz antistatičkih sredstava. Antistatik je površinski aktivna tvar koja ima hidrofilnu skupinu i hidrofobnu skupinu. Hidrofobna skupina pokazuje na površinu vlaknastog materijala, adsorbira se na faznoj granici i mijenja stanje fazne sučelja; hidrofilna skupina ukazuje na prostor i upija vodenu paru u atmosferi.
Antistatici općenito imaju sljedeće funkcije na površini vlakana i njihovih proizvoda:
1. Apsorpcija vlage: kontinuirani monomolekularni vodeni film formiran je na površini vlaknastog materijala.
2. Smanjenje specifičnog otpora: Vodeni film na površini vlaknastog materijala povećava dielektrični koeficijent vlaknastog materijala, čime se učinkovito smanjuje njegov površinski specifični otpor.
3. Poboljšajte ionsku vodljivost: povećajte koncentraciju iona na površini vlaknastog materijala i povećajte njegovu ionsku (uključujući protonsku) vodljivost u vodenoj pari.
4. Pospješuje otapanje elektrolita: osigurava mjesto za otapanje ugljičnog dioksida u zraku i elektrolita u vlaknastim materijalima.
5. Električna neutralizacija: Kada je predznak naboja antistatičkog agensa suprotan onom vlaknastog materijala, proizvest će električnu neutralizaciju.
Prednosti: pogodna obrada, niska cijena i očigledan antistatički učinak.
Nedostaci: Antistatička svojstva jako ovise o vlažnosti okoliša. Pri niskoj vlažnosti (RH<40%), its antistatic performance is lost and its durability is poor.
druga faza
Dodajte antistatik unutar vlakna kako biste modificirali vlakno.
Komponenta antistatičkog agensa dodaje se osnovnom polimeru, miješa ili kopolimerizira s osnovnim polimerom, a kompozitno antistatičko vlakno sea-otok ili plašt-jezgre izrađuje se metodom predenja kompozita. Otočna faza ili jezgreni dio je polimer koji sadrži antistatik, a osnovni polimer kao morska faza ili kožni dio je glavni dio vlakna, koji štiti polimer hidrofilne skupine i preuzima osnovnu funkciju vlakna. Antistatičko sredstvo unutar antistatičkog vlakna uglavnom je polarni ili ionski surfaktant. Njegova molekularna struktura također ima hidrofilne skupine i hidrofobne skupine. Hidrofobna skupina ima određeni stupanj kompatibilnosti s osnovnim polimerom, dok hidrofilna skupina čini određeni stupanj higroskopnosti.
Antistatički mehanizam antistatičkog vlakna: Hidrofilna skupina sadržana u antistatičkom sredstvu unutar vlakna može migrirati na površinu vlakna i formirati vodeni film. Vodeni film apsorbira atmosfersku vodenu paru kako bi povećao dielektrik vlakna. Funkcija za smanjenje površinskog specifičnog otpora vlakna i ubrzavanje curenja neto elektrostatskog naboja.
Prednosti: Budući da se antistatik nalazi unutar osnovnog polimera, njegova trajnost je bolja.
Nedostaci: Učinak antistatika ovisi o njegovoj higroskopnosti, koja je osuđena na ovisnost o vlažnosti okoline. Pod niskom vlagom (RH<40%) conditions, it will lose its antistatic performance. The dosage is large.
Treća faza
Faza površinskog premazivanja metalnih vlakana i vodljivih materijala.
1. Metalno vodljivo vlakno: Vodljivo vlakno izrađeno je korištenjem izvrsne vodljivosti metala, što ga čini najstarijim i pravim vodljivim vlaknom. Njegov otpor može doseći 10¯²-10¯¹ Ω · cm. Najčešće korišteni metali za metalna vlakna su: nehrđajući čelik, bakar, aluminij, nikal, zlato, srebro itd. Najviše se koriste vlakna od nehrđajućeg čelika 304, 304L i 316, 316L. Glavna metoda proizvodnje je metoda izravnog crtanja. Metalna žica se opetovano rasteže kroz matricu kako bi se formiralo vlakno promjera 4-10 μm (trenutno najtanje je manje od 1 μm), čvrstoća na prekid je 5-15 cN/dtex, a istezanje na prekid 3,0-5,0%. Vlakna od nehrđajućeg čelika imaju izvrsnu izdržljivost, toplinsku vodljivost, otpornost na savijanje, otpornost na abraziju i otpornost na zračenje. Kada je udio metalnih vlakana veći od 0,5%, tkanina ima određena antistatička svojstva, a kada je udio metalnih vlakana 2 do 5%, tkanina ima dobra antistatička svojstva. Kada je udio metalnih vlakana veći od 8%, tkanina ne samo da ima antistatička svojstva, već ima i određena svojstva zaštite od elektromagnetskih valova.
Sadržaj metalnih vlakana i anti{0}}statičko svojstvo
Napomena: električna vodljivost vlakana od nehrđajućeg čelika raste s povećanjem finoće. Kada je finoća manja od 8 μm, smanjuje se s povećanjem finoće. Nedostaci: vlakno je kruće, kohezijska sila je nešto lošija, bojadljivost je loša, a cijena vlakna je viša.
2. Površina vodljivog materijala presvučena je vodljivim vlaknima:
Ovo vlakno predstavljeno je vodljivim vlaknom-obloženim čađom koje je prvi razvio BASF u Njemačkoj 1960-ih. Metoda proizvodnje je premazivanje i fiksiranje metala, ugljika, vodljivih polimera i drugih vodljivih materijala na površini običnih vlakana pomoću fizikalnih i kemijskih metoda. Vodljive komponente ovog vlakna raspoređene su po površini vlakna, tako da je antistatički učinak dobar, ali u procesu upotrebe vodljivi materijal lako otpada i gubi se vodljivost.
Četvrta faza
Kompozitni stupanj vodljivog vlakna.
Godine 1975. DuPont je upotrijebio tehnologiju predenja kompozita za izradu kompozitnih vodljivih vlakana s vodljivom jezgrom čađe-Antron III. Kao rezultat toga, velike tvrtke za proizvodnju kemijskih vlakana počele su istraživati i razvijati kompozitna vlakna sa čađom kao vodljivom komponentom. Monsanto je razvio--poredna vodljiva vlakna, Kanebo je razvio najlonska vodljiva vlakna, a Unijika, Kuraray i Toyobo su uzastopno razvili kompozitna vodljiva vlakna. Tijekom tog razdoblja, kompozitno vodljivo vlakno čađe je uvelike razvijeno. Do kraja 1980-ih godišnja proizvodnja Japana dosegla je 200 tona. Budući da kompozitno vodljivo vlakno čađe koristi čađu kao vodljivu komponentu, vlakno je obično tamno sivo, što ograničava opseg primjene.
Pojava čađe kompozitnih vodljivih vlakana potiče razvoj i proizvodnju intarziranih antistatičkih tkanina.
Peta faza
Faza razvoja izbjeljivanja vodljivih vlakana.
Osamdesetih godina 20. stoljeća započela su istraživanja izbjeljivanja vodljivih vlakana. Uobičajena metoda je korištenje bakra, srebra, nikla i kadmija i drugih metalnih sulfida, jodida ili oksida i običnih polimera za miješanje ili kompozitno predenje za izradu vodljivih vlakana. Na primjer, vodljivo vlakno vodljivog sloja CuS nastaje kemijskom reakcijom; vodljivo vlakno T-25 koje sadrži CuI proizvodi Teijin Co., Ltd.; vodljivo vlakno koje sadrži Zn0 proizvodi Kanebo Co., Ltd.; Unijika i druge tvrtke također su proizvodile bijela vodljiva vlakna. Izvedba bijelih vodljivih vlakana koja koriste metalne spojeve ili okside kao vodljive materijale nije tako dobra kao ona kompozitnih vodljivih vlakana čađe, ali njihova primjena nije ograničena bojom.
Šesta faza
Faza razvoja polimernog vodljivog vlakna.
Polimerno vodljivo vlakno je intrinzično polimerno vodljivo vlakno izrađeno dopiranjem polimernih materijala. Kao što su polipirol, politiofen, polianilin i drugi polimerni materijali. Ovi intrinzično vodljivi polimeri imaju visoku vodljivost (do 10¯³~10¯²s/cm).
Istraživanja ove vrste materijala postigla su ohrabrujući napredak. Međutim, još uvijek postoje neke poteškoće u praktičnoj primjeni, uglavnom zbog slabe obrade. Osim toga, u tijeku su istraživanja supravodljivosti polimera u zemlji i inozemstvu. U tijeku su i istraživanja inteligentnih tekstilija elektroničkih informacija.
Domaća istraživanja i razvoj vodljivih vlakana relativno kasne. U 1980-ima je započela domaća proizvodnja metalnih vlakana i karbonskih vlakana, ali je proizvodnja bila relativno mala. Većina potrebnih vodljivih vlakana ovisi o uvozu. Najranije domaće istraživanje i razvoj metalnih vlakana su Lanzhou istraživački institut za rudarstvo i metalurgiju i druge znanstveno-istraživačke institucije i neka poduzeća, kao što je tvornica 540 u Xinxiangu. Domaća istraživanja i razvoj čađih kompozitnih vodljivih vlakana uključuju Wuxi Textile Research Institute i China Textile Excellent Silk of Textile Academy. Trenutna tehnologija procesa je relativno zrela. Znatan broj domaćih sveučilišta i znanstveno-istraživačkih institucija te neka velika poduzeća također su uspješno razvili niz organskih vodljivih vlakana i bijelih vodljivih vlakana.
Kao što su: metalno poliestersko vodljivo vlakno presvučeno bakrom i niklom na površini, vodljivo akrilno vlakno od bakrenog jodida, vodljivo vlakno od bakrenog jodida i poliestera s mješavinom predenja, kompozitno vlakno čađe, itd. U tehnologiji proizvodnje bijelih vodljivih vlakana, neka domaća poduzeća uspješno su razvila tehnologiju morskih-otočnih vlakana i tako dalje. Općenito govoreći, još uvijek postoji određeni jaz u odnosu na inozemnu naprednu razinu, poput kvalitete i stabilnosti proizvoda.
