Първият етап
Използвайте хигроскопичен антистатичен агент, за да извършите етап на повърхностна обработка на влакна или тъкани.
Водата има висока електропроводимост. Докато се абсорбира малко количество вода, проводимостта на полимера може значително да се подобри. Водата може да осигури преносна среда за зареждане, да насърчи движението на йони към противоположния електрод и когато водата се намали, тя може да бъде попълнена от атмосферата. Използвайки тази характеристика на водата, са разработени серия от антистатични агенти. Антистатичният агент е повърхностно активно вещество, имащо хидрофилна група и хидрофобна група. Хидрофобната група сочи към повърхността на влакнестия материал, адсорбира върху фазовия интерфейс и променя състоянието на фазовия интерфейс; хидрофилната група е насочена към пространството и абсорбира водните пари в атмосферата.
Антистатичните агенти обикновено имат следните функции върху повърхността на влакната и техните продукти:
1. Абсорбция на влага: върху повърхността на влакнестия материал се образува непрекъснат мономолекулен воден филм.
2. Намаляване на специфичното съпротивление: Водният филм върху повърхността на влакнестия материал увеличава диелектричния коефициент на влакнестия материал, като по този начин ефективно намалява повърхностното му специфично съпротивление.
3. Подобрете йонната проводимост: увеличете концентрацията на йони върху повърхността на влакнестия материал и подобрете неговата йонна (включително протонна) проводимост във водна пара.
4. Насърчаване на разтварянето на електролита: Осигурява място за разтваряне на въглероден диоксид във въздуха и електролити във влакнести материали.
5. Електрическа неутрализация: Когато знакът на заряда на антистатичния агент е противоположен на този на влакнестия материал, той ще доведе до електрическа неутрализация.
Предимства: удобна обработка, ниска цена и очевиден антистатичен ефект.
Недостатъци: Антистатичното представяне е силно зависимо от влажността на околната среда. При ниска влажност (RH<40%), its antistatic performance is lost and its durability is poor.
втори етап
Добавете антистатичен агент във влакното, за да модифицирате влакното.
Компонент антистатичен агент се добавя към основния полимер, смесен или съполимеризиран с основния полимер и комбинирано антистатично влакно с морско-остров или обвивка-ядро се изработва чрез метод на композитно предене. Островната фаза или сърцевината е полимер, съдържащ антистатичен агент, а основният полимер като морска фаза или кожна част е основното тяло на влакното, което защитава полимера с хидрофилна група и поема основната функция на влакното. Антистатичният агент вътре в антистатичното влакно е предимно полярно или йонно повърхностно активно вещество. Неговата молекулярна структура също има хидрофилни групи и хидрофобни групи. Хидрофобната група има определена степен на съвместимост с основния полимер, докато хидрофилната група го кара да има определена степен на хигроскопичност.
Антистатичен механизъм на антистатичното влакно: Хидрофилната група, съдържаща се в антистатичния агент във влакното, може да мигрира към повърхността на влакното и да образува воден филм. Водният филм абсорбира атмосферните водни пари, за да увеличи диелектрика на влакното. Функция за намаляване на повърхностното специфично съпротивление на влакното и ускоряване на изтичането на нетен електростатичен заряд.
Предимства: Тъй като антистатичният агент е вътре в основния полимер, неговата издръжливост е по-добра.
Недостатъци: Ефектът на антистатика зависи от неговата хигроскопичност, която е обречена на зависимост от влажността на околната среда. При ниска влажност (RH<40%) conditions, it will lose its antistatic performance. The dosage is large.
Третият етап
Етап на повърхностно покритие от метални влакна и проводими материали.
1. Метално проводимо влакно: Проводимото влакно е направено чрез използване на отличната проводимост на метала, което го прави най-ранното и истинско проводящо влакно. Неговото съпротивление може да достигне 10¯²-10¯¹ Ω · cm. Често използвани метали за метални влакна са: неръждаема стомана, мед, алуминий, никел, злато, сребро и др. Най-широко използваните са влакната от неръждаема стомана 304, 304L и 316, 316L. Основният метод на производство е методът на директно изтегляне. Металната тел се опъва многократно през матрицата, за да се образува влакно с диаметър 4-10 μm (в момента най-тънкото е по-малко от 1 μm), якостта на скъсване е 5-15cN/dtex, а удължението на скъсване е 3,0-5,0%. Влакното от неръждаема стомана има отлична издръжливост, топлопроводимост, устойчивост на огъване, устойчивост на абразия и устойчивост на радиация. Когато съдържанието на метални влакна е по-голямо от 0,5%, тъканта има определени антистатични свойства, а когато съдържанието на метални влакна е от 2 до 5%, тъканта има добри антистатични свойства. Когато съдържанието на метални влакна е по-голямо от 8%, тъканта не само има антистатични свойства, но също така има някои свойства за екраниране на електромагнитни вълни.
Съдържание на метални влакна и анти{0}}статично свойство
Забележка: Електрическата проводимост на влакната от неръждаема стомана се увеличава с увеличаване на фиността. Когато фиността е по-малка от 8 μm, тя намалява с увеличаването на фиността. Недостатъци: влакното е по-твърдо, кохезионната сила е малко по-лоша, боядисването е лошо и цената на влакното е по-висока.
2. Повърхността на проводимия материал е покрита с проводимо влакно:
Това влакно е представено от проводящо влакно с покритие от сажди-, разработено за първи път от BASF в Германия през 60-те години на миналия век. Производственият метод е за покриване и фиксиране на метал, въглерод, проводящ полимер и други проводими материали върху повърхността на обикновени влакна чрез физични и химични методи. Проводимите компоненти на това влакно са разпределени по повърхността на влакното, така че антистатичният ефект е добър, но в процеса на употреба проводящият материал лесно пада и проводимите характеристики се губят.
Четвърти етап
Сцена от композитни проводящи влакна.
През 1975 г. DuPont използва технология за предене на композитни материали, за да направи композитно проводящо влакно с въглеродно проводимо ядро-Antron III. В резултат на това големите компании за химически влакна започнаха да изследват и разработват композитни влакна със сажди като проводящ компонент. Monsanto разработи проводящи влакна едно до друго, Kanebo разработи найлонови проводими влакна, а Unijika, Kuraray и Toyobo последователно разработиха композитни проводими влакна. През този период саждите композитни проводими влакна бяха силно развити. До края на 80-те години годишното производство на Япония достига 200 тона. Тъй като въглеродните комбинирани проводими влакна използват сажди като проводящ компонент, влакното обикновено е тъмно сиво, което ограничава обхвата на приложение.
Появата на въглеродни композитни проводими влакна насърчава развитието и производството на инкрустирани антистатични тъкани.
Пети етап
Етапът на развитие на избелване на проводимо влакно.
През 80-те години на миналия век започва изследователска работа за избелване на проводими влакна. Общият метод е да се използват мед, сребро, никел и кадмий и други метални сулфиди, йодиди или оксиди и обикновени полимери за смесване или комбинирано предене, за да се направят проводими влакна. Например проводящото влакно на проводимия слой CuS се прави чрез химическа реакция; проводящото влакно Т-25, съдържащо CuI, е произведено от Teijin Co., Ltd.; проводящото влакно, съдържащо Zn0, е направено от Kanebo Co., Ltd.; Unijika и други компании също са направили бяло проводимо влакно. Ефективността на белите проводими влакна, използващи метални съединения или оксиди като проводящи материали, не е толкова добра, колкото тази на въглеродните композитни проводящи влакна, но тяхното приложение не е ограничено от цвят.
Шести етап
Етапът на развитие на полимерно проводимо влакно.
Полимерно проводимо влакно е присъщо полимерно проводящо влакно, направено чрез допиране на полимерни материали. Като полипирол, политиофен, полианилин и други полимерни материали. Тези полимери с вътрешна проводимост имат висока проводимост (до 10¯³~10¯²s/cm).
Изследванията на този тип материали постигнаха известен окуражаващ напредък. Въпреки това все още има някои трудности при практическото приложение, главно поради лоша производителност на обработка. Освен това се провеждат изследвания върху свръхпроводимостта на полимерите у нас и в чужбина. Изследователската работа върху интелигентния текстил на електронната информация също е в ход.
Вътрешната научноизследователска и развойна работа върху проводящите влакна е сравнително закъсняла. През 80-те години започва местното производство на метални влакна и въглеродни влакна, но производството е сравнително малко. Повечето от необходимите проводими влакна зависят от вноса. Най-ранните вътрешни изследвания и разработки на метални влакна са Изследователският институт по минно дело и металургия в Ланджоу и други научноизследователски институции и някои предприятия, като фабриката 540 в Синсянг. Вътрешните изследвания и разработки на въглеродни композитни проводими влакна включват Wuxi Textile Research Institute и China Textile Excellent Silk of Textile Academy. Текущата технология на процеса е сравнително зряла. Значителен брой местни университети и научноизследователски институции и някои големи предприятия също успешно са разработили разнообразие от органични проводими влакна и бели проводими влакна.
Като: метални полиестерни проводящи влакна, покрити с мед и никел на повърхността, проводими акрилни влакна от меден йодид, проводими влакна, изработени от меден йодид и полиестерно смесено предене, въглеродни композитни влакна и др. В технологията на производство на бели проводими влакна някои местни предприятия успешно са разработили технология за морски-островни влакна и т.н. Най-общо казано, все още има известна разлика с чуждестранното напреднало ниво, като например в качеството и стабилността на продукта.
