Az első szakasz
Rost vagy szövet felületkezelési fázisa higroszkópos antisztatikus szerrel.
A víz nagyon magas elektromos vezetőképességgel rendelkezik. Mindaddig, amíg kis mennyiségű víz felszívódik, a polimer vezetőképessége jelentősen javítható. A víz átviteli közegként szolgálhat az elektromos töltésekhez, és elősegítheti az ionok mozgását a szemközti elektródára, a víz csökkenésekor pedig a légkörből pótolható. A víznek ezt a tulajdonságát felhasználva egy sor antisztatikus szert fejlesztettek ki. Az antisztatikus szerek hidrofil és hidrofób csoportokkal rendelkező felületaktív anyagok. A hidrofób csoport a szálanyag felületére mutat, a fázis határfelületén adszorbeálódik, és megváltoztatja a fázis határfelület állapotát; a hidrofil csoport a tér felé mutat, nedvességet adszorbeálva a légkörben.
Az antisztatikus szerek általában a következő hatásokat fejtik ki a szálak és termékeik felületén:
1. Higroszkópos hatás: a rostanyag felületén folyamatos monomolekuláris vízfilm képződik.
2. A fajlagos ellenállás csökkentésének hatása: A szálanyag felületén lévő vízfilm javítja a szálanyag dielektromos együtthatóját, ezáltal hatékonyan csökkenti a felületi fajlagos ellenállást.
3. Növelje az ionvezetőképességet: növelje az ionkoncentrációt a szálanyag felületén, és növelje az ionok vezetőképességét (beleértve a protonokat is) a vízgőzben.
4. Az elektrolit oldódásának elősegítése: helyet biztosítson a levegőben lévő szén-dioxid és a rostanyagban jelenlévő elektrolit oldódásának.
5. Elektromos semlegesítés: Ha az antisztatikus anyag töltésjele ellentétes a szálanyagéval, elektromos semlegesítés történik.
Előnyök: kényelmes feldolgozás, alacsony költség és nyilvánvaló antisztatikus hatás.
Hátrányok: Az antisztatikus teljesítmény nagymértékben függ a környezet páratartalmától. Ha a páratartalom alacsony (RH<40%), the antistatic performance is lost and the durability is poor.
második szakasz
Adjon antisztatikus szert a szál belsejébe, hogy módosítsa a szálat.
Egy antisztatikus komponenst adnak az alappolimer belsejébe, keverik vagy kopolimerizálják az alappolimerrel, és kompozit fonási módszert használnak tengeri{0}}sziget vagy bőr-magkompozit antisztatikus szál előállítására. A szigetfázis vagy mag egy antisztatikus anyagot tartalmazó polimer, és az alappolimer, mint tengeri fázis vagy héj a szál fő teste, amely védi a polimer hidrofil csoportját, és átveszi a szál alapvető funkcióját. Az antisztatikus szálak belsejében található antisztatikus szerek többnyire poláris vagy ionos felületaktív anyagok. Molekulaszerkezetében hidrofil csoportok és hidrofób csoportok is vannak. A hidrofób csoportok bizonyos mértékben kompatibilisek a bázikus polimerekkel, míg a hidrofil csoportok higroszkópossá teszik őket.
Az antisztatikus szál antisztatikus mechanizmusa: A szálon belüli antisztatikus anyagban található hidrofil csoport a szál felületi rétegébe vándorolhat, és vízréteget képezhet. A vízfilm elnyeli a vízgőzt a légkörben, hogy javítsa a szál dielektrikumát, csökkentse a szál felületi fajlagos ellenállását, és felgyorsítsa a nettó elektrosztatikus töltés szivárgását.
Előnyök: Mivel az antisztatikus anyag az alappolimerben található, tartóssága jobb.
Hátrányok: Az antisztatikus szer funkciója a higroszkóposságától függ, ami a környezet páratartalmától függ. Alacsony páratartalom mellett (RH<40%), the antistatic performance will be lost. Large amount.
A harmadik szakasz
Fémszálas és vezetőképes anyagok felületének bevonási szakasza.
1. Fém vezető szál: A vezető szál a fém kiváló vezetőképességének felhasználásával készült, így ez a legkorábbi és valódi vezető szál. Ellenállása elérheti a 10¯²-10¯¹ Ω · cm-t. A fémszálakhoz általánosan használt fémek a következők: rozsdamentes acél, réz, alumínium, nikkel, arany, ezüst stb. Jelenleg a legszélesebb körben használt 304, 304L és 316, 316L rozsdamentes acélszálak. A fő gyártási módszer a közvetlen nyújtás. A fémhuzalrudat többször átnyújtják a szerszámon, hogy 4-10 μm átmérőjű szálak jöjjenek létre (jelenleg a legvékonyabb 1 μm-nél kisebb), szakítószilárdsága 5-15 cN/dtex, szakítószilárdsága pedig 3,0-5,0%. A rozsdamentes acélszál kiváló tartóssággal, hővezető képességgel, hajlítási ellenállással, kopásállósággal és sugárvédelemmel rendelkezik. Ha a fémszál-tartalom nagyobb, mint 0,5%, a szövet bizonyos antisztatikus tulajdonságokkal rendelkezik. Ha a fémszál-tartalom 2-5%, a szövet jó antisztatikus tulajdonságokkal rendelkezik. Ha a fémszál-tartalom meghaladja a 8%-ot, a szövet nemcsak antisztatikus tulajdonságokkal rendelkezik, hanem bizonyos elektromágneses hullám-árnyékoló tulajdonságokkal is rendelkezik.
Fémszál tartalom és antisztatikus tulajdonságok
Megjegyzés: A rozsdamentes acélszál elektromos vezetőképessége a finomság növekedésével nő, ha a finomság kisebb, mint 8 μm, akkor a finomság növekedésével csökken. Hátrányok: merev a szál, valamivel rosszabb a kohézió, rossz a festhetőség, magasabb a szál ára.
2. Vezetőképes anyag felületére bevont vezető szál:
Ezt a szálat a korom felületű{0}}bevonatú vezető szál képviseli, amelyet először a német BASF cég fejlesztett ki az 1960-as években. A gyártási módszer a fém, szén, vezetőképes polimer és egyéb vezető anyagok fizikai és kémiai módszerekkel történő bevonása és rögzítése közönséges szálak felületén. Ennek a szálnak a vezetőképes komponensei eloszlanak a szál felületén, így az antisztatikus hatás jó, de a használat során a vezető anyag könnyen leesik, így a vezetőképesség elveszik.
A negyedik szakasz
Kompozit vezetőszálas fokozat.
1975-ben a DuPont kompozit fonó technológiát használt, hogy kormot vezetőképes magot tartalmazó kompozit vezetőszálat -Antron (Antron III) készítsen. Ennek eredményeként a nagy vegyiszál-gyártó cégek megkezdték a kormot vezető komponensként használó kompozit szálak kutatását és fejlesztését. A Monsanto egymás mellett--egymás mellett fejlesztett vezető szálakat, a Japan Bell Textile nejlon vezetőszálakat, az Unijica, a Kuraray és a Toyobo pedig egymás után fejlesztett kompozit vezetőszálakat. Ebben az időszakban a korom kompozit vezető szál nagymértékben fejlődött. Az 1980-as évek végére Japán éves termelése elérte a 200 tonnát. Mivel a korom kompozit vezetőszálas kormot használ vezető komponensként, a szál általában feketeszürke, ami korlátozza az alkalmazási kört.
A korom kompozit vezetőszálak megjelenése elősegítette az intarziás antisztatikus szövetek fejlesztését és gyártását.
Az ötödik szakasz
A vezető szálak fehéredésének fejlődési szakasza.
Az 1980-as években megkezdődtek a vezetőszálak fehérítésével kapcsolatos kutatások. Elterjedt módszer a fémek szulfidjainak, jodidjainak vagy oxidjainak, például réznek, ezüstnek, nikkelnek és kadmiumnak a használata közönséges polimerekkel való keveréshez vagy kompozit centrifugáláshoz vezető szálak előállításához. Például a CuS vezetőrétegből készült vezető szál kémiai reakcióval; a Teijin Company által gyártott, CuI-t tartalmazó vezetőképes T-25 szál; a Zn0-t tartalmazó vezető szál, amelyet a Zhongfang Company gyártott; az olyan cégek, mint az Unijka, szintén fehér Conductive szálat gyártottak. A fémvegyületeket vagy oxidokat vezető anyagként használó fehér vezető szálak teljesítménye nem olyan jó, mint a korom kompozit vezetőszálaké, de alkalmazásukat nem korlátozza a szín.
Hatodik szakasz
Polimer vezetőszálak kutatás-fejlesztési szakasza
A polimer vezető szál egy polimer anyag adalékolásával készült belső polimer vezetőszál. Ilyen például a polipirrol, politiofén, polianilin és más polimer anyagok. Ezek a belső vezetőképes polimerek nagy vezetőképességgel rendelkeznek (akár 10¯³~10¯²s/cm).
Biztató előrelépés történt az ilyen anyagok kutatása terén. A gyakorlati alkalmazásban azonban még mindig vannak nehézségek, elsősorban a gyenge feldolgozási teljesítmény miatt. Emellett a polimerek szupravezető képességével kapcsolatos kutatások is folyamatban vannak itthon és külföldön. Az elektronikus információ intelligens textíliáinak kutatása is folyamatban van.
A vezető szálak hazai kutatása és fejlesztése viszonylag későn zajlik. Az 1980-as években megkezdődött a fémszál és szénszál hazai gyártása, de a termelés kicsi volt. A szükséges vezető szálak nagy részét importálják. A fémszálakkal kapcsolatos legkorábbi hazai kutatás és fejlesztés olyan tudományos kutatóintézetek, mint a Lanzhou Bányászati és Kohászati Intézet és néhány vállalkozás, mint például a Xinxiang-i 540-es gyár. A korom kompozit vezetőszálak hazai kutatása és fejlesztése közé tartozik a Wuxi Textile Research Institute és a China Textile Yousi, a Textiltudományi Akadémia. A jelenlegi technológia viszonylag kiforrott. Számos hazai egyetem, tudományos kutatóintézet és néhány nagyvállalat is sikeresen kifejlesztett különféle szerves vezetőszálakat és fehér vezetőszálakat.
Ilyenek: réz-bevonat, nikkelezett- fém poliészter vezetőszál, réz-jodid vezetőképes akrilszál, réz-jodid poliészter kevert fonalból készült vezető szál, korom kompozit szál stb. A fehér vezetőszálak gyártási technológiáját tekintve a hazai cégek sikeresen fejlesztették ki a szigettípusú száltechnológiát-. Általánosságban elmondható, hogy még mindig van egy bizonyos szakadék a fejlett külföldi szinthez képest, mint például a termékminőség és a stabilitás.
