Tekstilni materiali
Tekstilni materiali so električni izolatorji z visoko specifično odpornostjo, zlasti sintetična vlakna, kot so poliestrska, akrilna vlakna in kloro vlakna. Zato v procesu predelave tekstila zaradi tesnega stika in trenja med vlaknom in vlaknom ali med vlaknom in strojnimi deli. Povzroča prenos električnega naboja na površini predmeta, kar povzroči statično elektriko. Vlakna z enakim nabojem se odbijajo, vlakna z različnim nabojem pa privlačijo dele. Posledično je trak dlakav, dlakavost preje je povečana, oblikovanje zvitka ni dobro, vlakna se lepijo na dele, poveča se lomljenje preje in na površini tkanine nastane senca disperzivnega traku. Ko so oblačila elektrificirana, se bo absorbirala velika količina prahu, ki ga je enostavno onesnažiti. Poleg tega se bodo oblačila in človeško telo, oblačila in oblačila tudi zapletli ali ustvarili električne iskre. Zato elektrostatične motnje vplivajo na nemoteno obdelavo, kakovost izdelkov in obrabne lastnosti tkanin. Kadar je statična elektrika resna, je statična napetost visoka do nekaj tisoč voltov, kar bo povzročilo iskre zaradi razelektritve, povzročilo požar in hude posledice.
Že dolgo je bilo ugotovljeno, da ko se dva izolatorja drgneta drug ob drugega in se ločita, imajo objekti z višjim dielektričnim koeficientom pozitiven naboj, objekti z nižjim dielektričnim koeficientom pa negativni naboj. To je zakon, odkrit konec 19. stoletja, ki se ujema z mnogimi eksperimentalnimi rezultati. Zaporedje elektrostatičnega potenciala različnih vlaken, pridobljenih s poskusom, je prikazano v tabeli 3-32 (eksperimentalni pogoji so temperatura in relativna vlažnost zraka 33 %). Ko sta dve vrsti vlaken v tabeli v trenju, so vlakna na vrhu mize pozitivno nabita, točke spodaj pa negativno.
Tabela 1 Zaporedje elektrostatičnega potenciala vlaken
Volna, najlon, viskoza, bombaž, svila, poliester, polivinil alkohol, poliakrilonitril, klor, nitril, klor, vinilpolipropilen, fluor, vlakna
+ -
Prva potencialna zaporedna tabela iz leta 1757, ki vsebuje samo volno kot tekstilni material, je razporejena na bližnjem pozitivnem koncu tabele. Veliko ljudi je v prihodnosti raziskovalo na tem področju. V nekaterih objavljenih potencialnih sekvencah vrstni red različnih vlaken ni povsem enak, nekatere razlike pa so relativno velike. Na splošno pa so poliamidna vlakna (volna, svila in najlon) razporejena blizu konca površine s pozitivnim nabojem, celulozna vlakna so razporejena na sredini površine, vlakna ogljikove verige pa so razporejena na koncu površine z negativnim nabojem. Upoštevati je treba, da lahko majhna sprememba eksperimentalnih pogojev povzroči spremembo potenciala vlaken. In potem, ko je tekstilni material napolnjen, potencial vsakega dela materiala ni enak, nekateri deli imajo pozitiven naboj, nekateri deli imajo lahko negativen naboj, situacija je bolj zapletena.
"Moč" statične elektrike, ki jo prenašajo tekstilni materiali, je izražena z nabito količino (Coulomb ali elektrostatična enota) materialov na enoto teže (ali na enoto površine). Največji električni naboj vseh vrst vlaken je skoraj enak, vendar je stopnja elektrostatičnega razpada precej drugačna. Glavni dejavnik, ki določa hitrost elektrostatičnega razpada, je površinska specifična odpornost materiala. Razmerje med površinsko specifično odpornostjo nekaterih tkanin in polovičnim časom, potrebnim za elektrostatični razpad na polovico prvotne vrednosti.
Logaritemsko razmerje med razpolovno-dobo naboja različnih tkanin in površinsko odpornostjo je linearno razmerje. Večja kot je površinska specifična odpornost, daljša je razpolovna -doba. Tabela 1 prikazuje razmerje med površinsko specifično odpornostjo nekaterih tkanin in razpolovno-dobo naboja (testni pogoji so temperatura 30oC in relativna vlažnost zraka 33%). Ko pride do trenja med dvema vlaknima v mizi, so vlakna, ki so razporejena na površini, pozitivno nabita, vlakna spodaj pa negativno.
"Moč" statične elektrike, ki jo prenašajo tekstilni materiali, je izražena z nabito količino (Coulomb ali elektrostatična enota) materialov na enoto teže (ali na enoto površine). Največji naboj vseh vrst vlaken je skoraj enak, vendar je stopnja upadanja statične elektrike zelo različna. Glavni dejavnik, ki določa hitrost elektrostatičnega razpada, je površinska specifična odpornost materiala.
Večja kot je površinska specifična odpornost tkanine, daljša je razpolovna-doba naboja. Torej, če se specifična odpornost tekstilne tkanine zmanjša do določene mere, lahko preprečimo elektrostatični pojav.
Proizvodna praksa kaže, da obdelavo celuloznih vlaken v tekstilni tovarni le redko moti statična elektrika. Pri predelavi, kot sta volna in svila, pride do določenih elektrostatičnih motenj. Največjim elektrostatičnim motnjam pa je izpostavljena obdelava poliestra, najlona, poliestra in drugih sintetičnih vlaken.
Da bi rešili elektrostatične motnje v procesu nošenja tkanine iz sintetičnih vlaken, je treba zagotoviti, da imajo sintetična vlakna in njihova tkanina vzdržljivost in antistatične lastnosti. Obstaja veliko načinov za izdelavo sintetičnih vlaken in njihove tkanine imajo trajne antistatične lastnosti. Na primer, ko je sintetično vlakno polimerizirano ali predeno, se doda hidrofilni polimer ali prevodni nizkomolekularni polimer; ali pa je kompozitno vlakno s hidrofilno zunanjo plastjo izdelano po metodi kompozitnega predenja. Na primer, v procesu predenja se lahko sintetično vlakno zmeša z vlaknom z močno absorpcijo vlage ali glede na potencialno zaporedje se lahko vlakno s pozitivnim nabojem zmeša z vlaknom z negativnim nabojem, tkanina pa se lahko obdela s trpežnim hidrofilnim pomožnim sredstvom.
Na trgu so tri vrste antistatičnih tkanin: antistatična tkanina s prevodno žico, antistatična tkanina s prevodnimi vlakni in antistatična tkanina s pomožno končno obdelavo.
