První etapa
Použijte hygroskopický antistatický prostředek k provedení fáze povrchové úpravy vlákna nebo tkaniny.
Voda má vysokou elektrickou vodivost. Dokud se absorbuje malé množství vody, vodivost polymeru se může výrazně zlepšit. Voda může poskytovat přenosové médium pro nabíjení, podporovat pohyb iontů k opačné elektrodě, a když je voda redukována, může být doplňována z atmosféry. Pomocí této vlastnosti vody byla vyvinuta řada antistatických činidel. Antistatické činidlo je povrchově aktivní látka, která má hydrofilní skupinu a hydrofobní skupinu. Hydrofobní skupina směřuje k povrchu vláknitého materiálu, adsorbuje se na fázovém rozhraní a mění stav fázového rozhraní; hydrofilní skupina ukazuje do prostoru a absorbuje vodní páru v atmosféře.
Antistatická činidla mají na povrchu vláken a výrobků z nich obecně následující funkce:
1. Absorpce vlhkosti: na povrchu vláknitého materiálu se vytvoří souvislý monomolekulární vodní film.
2. Snížení specifického odporu: Vodní film na povrchu vláknitého materiálu zvyšuje dielektrický koeficient vláknitého materiálu, čímž účinně snižuje jeho povrchový specifický odpor.
3. Zvýšení iontové vodivosti: zvýšení koncentrace iontů na povrchu vláknitého materiálu a zvýšení jeho iontové (včetně protonové) vodivosti ve vodní páře.
4. Podporujte rozpouštění elektrolytu: Poskytuje místo pro rozpouštění oxidu uhličitého ve vzduchu a elektrolytů ve vláknitých materiálech.
5. Elektrická neutralizace: Je-li znaménko náboje antistatického činidla opačné než u vláknitého materiálu, dojde k elektrické neutralizaci.
Výhody: pohodlné zpracování, nízká cena a zřejmý antistatický efekt.
Nevýhody: Antistatický výkon je velmi závislý na okolní vlhkosti. Při nízké vlhkosti (RH<40%), its antistatic performance is lost and its durability is poor.
druhý stupeň
Přidejte antistatické činidlo dovnitř vlákna, abyste vlákno upravili.
Složka antistatického činidla je přidána do základního polymeru, smíchána nebo kopolymerována se základním polymerem a kompozitní antistatické vlákno s mořským -ostrovním nebo pláštěm{1}}jádrem je vyrobeno metodou kompozitního zvlákňování. Ostrovní fáze nebo část jádra je polymer obsahující antistatické činidlo a základní polymer jako mořská fáze nebo část kůže je hlavním tělesem vlákna, které chrání polymer s hydrofilní skupinou a přebírá základní funkci vlákna. Antistatické činidlo uvnitř antistatického vlákna je většinou polární nebo iontové povrchově aktivní činidlo. Jeho molekulární struktura má také hydrofilní skupiny a hydrofobní skupiny. Hydrofobní skupina má určitý stupeň kompatibility se základním polymerem, zatímco hydrofilní skupina ji činí určitým stupněm hygroskopičnosti.
Antistatický mechanismus antistatického vlákna: Hydrofilní skupina obsažená v antistatickém prostředku uvnitř vlákna může migrovat na povrch vlákna a vytvářet vodní film. Vodní film absorbuje atmosférickou vodní páru a zvyšuje dielektrikum vlákna. Funkce pro snížení povrchového specifického odporu vlákna a urychlení úniku čistého elektrostatického náboje.
Výhody: Protože je antistatické činidlo uvnitř základního polymeru, je jeho trvanlivost lepší.
Nevýhody: Účinek antistatického prostředku závisí na jeho hygroskopičnosti, která je odsouzena k závislosti na vlhkosti prostředí. Při nízké vlhkosti (RH<40%) conditions, it will lose its antistatic performance. The dosage is large.
Třetí etapa
Stupeň povrchového potahování kovových vláken a vodivých materiálů.
1. Kovové vodivé vlákno: Vodivé vlákno je vyrobeno pomocí vynikající vodivosti kovu, což z něj činí nejstarší a skutečně vodivé vlákno. Jeho odpor může dosáhnout 10¯²-10¯¹ Ω · cm. Běžně používané kovy pro kovová vlákna jsou: nerezová ocel, měď, hliník, nikl, zlato, stříbro atd. Nejpoužívanější jsou nerezová vlákna 304, 304L a 316, 316L. Hlavní výrobní metodou je metoda přímého tažení. Kovový drát je opakovaně protahován průvlakem za vzniku vlákna o průměru 4-10μm (v současnosti je nejtenčí méně než 1μm), pevnost v přetržení je 5-15cN/dtex a prodloužení při přetržení je 3,0-5,0%. Vlákno z nerezové oceli má vynikající trvanlivost, tepelnou vodivost, odolnost v ohybu, odolnost proti oděru a odolnost proti záření. Když je obsah kovových vláken větší než 0,5 %, látka má určité antistatické vlastnosti, a když je obsah kovových vláken 2 až 5 %, látka má dobré antistatické vlastnosti. Když je obsah kovových vláken větší než 8 %, tkanina má nejen antistatické vlastnosti, ale má také určité vlastnosti stínění elektromagnetických vln.
Obsah kovových vláken a anti{0}}statické vlastnosti
Poznámka: Elektrická vodivost vlákna z nerezové oceli se zvyšuje se zvyšující se jemností. Když je jemnost menší než 8 μm, snižuje se s rostoucí jemností. Nevýhody: vlákno je tužší, kohezní síla je o něco horší, barvitelnost je špatná a cena vlákna je vyšší.
2. Povrch vodivého materiálu je potažen vodivým vláknem:
Toto vlákno je zastoupeno vodivým vláknem potaženým sazemi,{0}}kterým poprvé vyvinula společnost BASF v Německu v 60. letech 20. století. Výrobní metodou je potažení a fixace kovu, uhlíku, vodivého polymeru a dalších vodivých materiálů na povrchu běžných vláken pomocí fyzikálních a chemických metod. Vodivé složky tohoto vlákna jsou rozmístěny na povrchu vlákna, takže antistatický efekt je dobrý, ale v procesu použití vodivý materiál snadno odpadává a ztrácí se vodivost.
Čtvrtá etapa
Kompozitní vodivý vláknový stupeň.
V roce 1975 použila společnost DuPont technologii kompozitního zvlákňování k výrobě kompozitního vodivého vlákna s vodivým jádrem sazí{1}}Antron III. V důsledku toho začaly velké společnosti vyrábějící chemická vlákna zkoumat a vyvíjet kompozitní vlákna se sazemi jako vodivou složkou. Společnost Monsanto vyvinula vodivá vlákna vedle sebe--, Kanebo vyvinula nylonová vodivá vlákna a Unijika, Kuraray a Toyobo postupně vyvinuly kompozitní vodivá vlákna. Během tohoto období bylo výrazně vyvinuto sazové kompozitní vodivé vlákno. Koncem 80. let dosáhla japonská roční produkce 200 tun. Protože sazové kompozitní vodivé vlákno používá saze jako vodivou složku, je vlákno obvykle tmavě šedé, což omezuje rozsah použití.
Vznik sazných kompozitních vodivých vláken podporuje vývoj a výrobu vykládaných antistatických tkanin.
Pátá etapa
Vývojová fáze bělení vodivého vlákna.
V 80. letech 20. století byly zahájeny výzkumné práce na bělení vodivých vláken. Běžnou metodou je použití mědi, stříbra, niklu a kadmia a dalších kovových sulfidů, jodidů nebo oxidů a běžných polymerů ke smísení nebo kompozitnímu zvlákňování za účelem výroby vodivých vláken. Například vodivé vlákno vodivé vrstvy CuS je vyrobeno chemickou reakcí; vodivé vlákno T-25 obsahující Cul vyrábí Teijin Co., Ltd.; vodivé vlákno obsahující ZnO vyrábí Kanebo Co., Ltd.; Unijika a další společnosti také vyrobily bílé vodivé vlákno. Výkon bílých vodivých vláken používajících kovové sloučeniny nebo oxidy jako vodivé materiály není tak dobrý jako výkon sazových kompozitních vodivých vláken, ale jejich použití není omezeno barvou.
Šestá etapa
Vývojová fáze polymerního vodivého vlákna.
Polymerní vodivé vlákno je vlastní polymerní vodivé vlákno vyrobené dopováním polymerních materiálů. Jako je polypyrrol, polythiofen, polyanilin a další polymerní materiály. Tyto vnitřně vodivé polymery mají vysokou vodivost (až 10¯³~10¯²s/cm).
Výzkum tohoto typu materiálu dosáhl určitého povzbudivého pokroku. Při praktické aplikaci však stále existují určité potíže, zejména kvůli špatnému výkonu zpracování. Kromě toho také probíhá výzkum supravodivosti polymerů doma i v zahraničí. Probíhají také výzkumné práce na inteligentních textiliích elektronických informací.
Domácí výzkumné a vývojové práce na vodivých vláknech jsou poměrně pozdní. V 80. letech 20. století začala domácí výroba kovových vláken a uhlíkových vláken, ale produkce byla relativně malá. Většina potřebných vodivých vláken závisí na dovozu. Nejstarší domácí výzkum a vývoj kovových vláken jsou Lanzhou Research Institute of Mining and Metalurgy a další vědecko-výzkumné instituce a některé podniky, jako je továrna 540 v Xinxiang. Mezi tuzemský výzkum a vývoj sazových kompozitních vodivých vláken patří Wuxi Textile Research Institute a China Textile Excellent Silk of Textile Academy. Současná procesní technologie je poměrně vyspělá. Značný počet domácích univerzit a vědecko-výzkumných institucí a některé velké podniky také úspěšně vyvinuly řadu organických vodivých vláken a bílých vodivých vláken.
Jako například: kovové polyesterové vodivé vlákno potažené mědí a niklem na povrchu, vodivé akrylové vlákno z jodidu měďnatého, vodivé vlákno vyrobené z polyesterové směsi spřádání jodidu měďnatého, kompozitní vlákno na bázi sazí atd. V technologii výroby bílých vodivých vláken některé tuzemské podniky úspěšně vyvinuly technologii vláken na moři{1}}a tak dále. Obecně lze říci, že stále existuje určitá mezera se zahraniční pokročilou úrovní, například v kvalitě a stabilitě produktů.
