První etapa
Stupeň povrchové úpravy vlákna nebo tkaniny hygroskopickým antistatickým prostředkem.
Voda má velmi vysokou elektrickou vodivost. Dokud se absorbuje malé množství vody, vodivost polymeru se může výrazně zlepšit. Voda může poskytovat přenosové médium pro elektrické náboje a podporovat pohyb iontů k opačné elektrodě, a když vody ubývá, může být doplňována z atmosféry. Pomocí této vlastnosti vody byla vyvinuta řada antistatických činidel. Antistatická činidla jsou povrchově aktivní látky s hydrofilními a hydrofobními skupinami. Hydrofobní skupina směřuje k povrchu vláknitého materiálu, adsorbuje se na fázovém rozhraní a mění stav fázového rozhraní; hydrofilní skupina ukazuje do prostoru a absorbuje vlhkost v atmosféře.
Antistatická činidla mají obecně tyto druhy účinků na povrch vláken a jejich produktů:
1. Hygroskopický efekt: na povrchu vláknitého materiálu se vytváří souvislý monomolekulární vodní film.
2. Vliv snížení měrného odporu: Vodní film na povrchu vláknitého materiálu zlepšuje dielektrický koeficient vláknitého materiálu, čímž účinně snižuje povrchový měrný odpor.
3. Zvýšení iontové vodivosti: zvýšení koncentrace iontů na povrchu vláknitého materiálu a zvýšení vodivosti iontů (včetně protonů) ve vodní páře.
4. Podporujte rozpouštění elektrolytu: poskytněte místo pro rozpouštění oxidu uhličitého ve vzduchu a elektrolytu přítomného ve vláknitém materiálu.
5. Elektrická neutralizace: Když je 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. Když je vlhkost nízká (RH<40%), the antistatic performance is lost and the 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 metoda kompozitního zvlákňování se používá k výrobě kompozitního antistatického vlákna s jádrem mořského -ostrova nebo kůže-. Ostrovní fáze nebo jádro je polymer obsahující antistatické činidlo a základní polymer jako mořská fáze nebo slupka je hlavním tělesem vlákna, které chrání hydrofilní skupinu polymeru a přebírá základní funkci vlákna. Antistatická činidla uvnitř antistatických vláken jsou většinou polární nebo iontové povrchově aktivní látky. Jeho molekulární struktura má také hydrofilní skupiny a hydrofobní skupiny. Hydrofobní skupiny mají určitou kompatibilitu se základními polymery, zatímco hydrofilní skupiny je činí hygroskopickými.
Antistatický mechanismus antistatického vlákna: Hydrofilní skupina obsažená v antistatickém prostředku uvnitř vlákna může migrovat do povrchové vrstvy vlákna a vytvářet vodní film. Vodní film absorbuje vodní páru v atmosféře, aby zlepšil dielektrikum funkce vlákna, snížil povrchový specifický odpor vlákna a urychlil únik čistého elektrostatického náboje.
Výhody: Protože je antistatické činidlo uvnitř základního polymeru, je jeho trvanlivost lepší.
Nevýhody: Funkce antistatického prostředku je závislá na jeho hygroskopičnosti, která je předurčena k závislosti na vlhkosti prostředí. Při nízké vlhkosti (RH<40%), the antistatic performance will be lost. Large amount.
Třetí etapa
Stupeň povrchového potahování kovových vláken a vodivých materiálů.
1. Kovové vodivé vlákno: Vodivé vlákno je vyrobeno s využitím vynikajících vodivých vlastností 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. V současnosti jsou nejpoužívanější nerezová vlákna 304, 304L a 316, 316L. Hlavní výrobní metodou je metoda přímého protahování. Kovový drátěný drát se opakovaně protahuje průvlakem, aby se vytvořila vlákna o průměru 4 až 10 μm (v současnosti nejtenčí dosáhla méně než 1 μm), s pevností v přetržení 5 až 15 cN/dtex a prodloužením při přetržení 3,0 až 5,0 %. Vlákno z nerezové oceli má vynikající trvanlivost, tepelnou vodivost, odolnost v ohybu, odolnost proti opotřebení a ochranu proti záření. Když je obsah kovových vláken větší než 0,5 %, tkanina má určité antistatické vlastnosti. Při obsahu kovových vláken 2 až 5 % má tkanina 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 antistatické vlastnosti
Poznámka: Elektrická vodivost vlákna z nerezové oceli se zvyšuje se zvyšováním jemnosti, když je jemnost menší než 8μm, klesá se zvyšováním jemnosti. Nevýhody: vlákno je tuhé, soudržnost je o něco horší, barvitelnost je špatná, cena vlákna je vyšší.
2. Vodivé vlákno potažené na povrchu vodivého materiálu:
Toto vlákno je reprezentováno vodivým vláknem potaženým sazemi,{0}}kterým poprvé vyvinula německá společnost BASF v 60. letech 20. století. Výrobní metoda spočívá v nanášení a fixaci kovu, uhlíku, vodivého polymeru a dalších vodivých látek na povrch běžných vláken pomocí fyzikálních a chemických metod. Vodivé složky tohoto vlákna jsou rozmístěny na povrchu vlákna, takže antistatický účinek je dobrý, ale v procesu použití vodivá látka snadno odpadne, takže se ztrácí vodivost.
Čtvrtá etapa
Kompozitní vodivé vlákno fáze.
V roce 1975 použila společnost DuPont technologii kompozitního zvlákňování k výrobě kompozitního vodivého vlákna obsahujícího saze vodivé jádro-Antron (Antron III). V důsledku toho velké společnosti vyrábějící chemická vlákna zahájily výzkum a vývoj kompozitních vláken, která používají saze jako vodivou složku. Společnost Monsanto vyvinula vodivá vlákna vedle sebe--, Japan Bell Textile vyvinula nylonová vodivá vlákna, Unijica, Kuraray a Toyobo postupně vyvinuly kompozitní vodivá vlákna. Během tohoto období bylo sazné kompozitní vodivé vlákno značně vyvinuto. Koncem 80. let dosáhla japonská roční produkce 200 tun. Protože sazové kompozitní vodivé vlákno používá saze jako vodivou složku, je vlákno obvykle černošedé, což omezuje rozsah použití.
Vzhled sazných kompozitních vodivých vláken podpořil vývoj a výrobu vykládaných antistatických tkanin.
Pátá etapa
Vývojová fáze bělení vodivých vláken.
V 80. letech 20. století byl zahájen výzkum bělení vodivých vláken. Běžnou metodou je použití sulfidů, jodidů nebo oxidů kovů, jako je měď, stříbro, nikl a kadmium, ke smísení nebo kompozitnímu zvlákňování s běžnými polymery k výrobě vodivých vláken. Například vodivé vlákno vyrobené z CuS vodivé vrstvy chemickou reakcí; vodivé vlákno T-25 vyrobené společností Teijin Company a obsahující Cul; vodivé vlákno obsahující ZnO vyrobené společností Zhongfang Company; společnosti jako Unijka také vyráběly bílé vodivé vlákno. Výkon bílých vodivých vláken, která používají kovové sloučeniny nebo oxidy jako vodivé materiály, není tak dobrý jako sazí kompozitní vodivá vlákna, ale jejich použití není omezeno barvou.
Šestá etapa
Fáze výzkumu a vývoje polymerního vodivého vlákna
Polymerní vodivé vlákno je vlastní polymerní vodivé vlákno vyrobené dopováním polymerního materiálu. Jako je polypyrrol, polythiofen, polyanilin a další polymerní materiály. Tyto vlastní vodivé polymery mají vysokou vodivost (až 10¯³~10¯²s/cm).
Ve výzkumu takových materiálů bylo dosaženo určitého povzbudivého pokroku. Při praktické aplikaci však stále existují určité potíže, zejména kvůli špatnému výkonu zpracování. Kromě toho probíhá také výzkum supravodivosti polymerů doma i v zahraničí. Probíhá také výzkum inteligentních textilií elektronických informací.
Tuzemský výzkum a vývoj vodivých vláken je poměrně pozdní. V 80. letech 20. století začala domácí výroba kovových vláken a uhlíkových vláken, ale produkce byla malá. Většina požadovaných vodivých vláken se dováží. Nejstarší domácí výzkum a vývoj kovových vláken jsou vědecké výzkumné instituce, jako je Lanzhou Institute of Mining and Metalurgy 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 Yousi z Akademie textilních věd. Současná technologie je poměrně vyspělá. Existuje také několik domácích univerzit, vědeckých výzkumných institucí a některých velkých podniků, které úspěšně vyvinuly řadu organických vodivých vláken a bílých vodivých vláken.
Jako jsou: poměděné-pokovené, poniklované-kovové polyesterové vodivé vlákno, vodivé akrylové vlákno s jodidem mědi, vodivé vlákno vyrobené z polyesterové směsové příze s jodidem mědi, kompozitní vlákno na bázi sazí atd. Pokud jde o technologii výroby bílých vodivých vláken, tuzemské společnosti úspěšně vyvinuly technologii vláken ostrovního -typu a tak dále. Obecně stále existuje určitá propast s vyspělou zahraniční úrovní, jako je kvalita a stabilita produktů.
