Prva stopnja
Stopnja površinske obdelave vlaken ali tkanine s higroskopskim antistatičnim sredstvom.
Voda ima zelo visoko električno prevodnost. Dokler se absorbira majhna količina vode, se lahko prevodnost polimera znatno izboljša. Voda lahko zagotovi medij za prenos električnih nabojev in spodbuja gibanje ionov do nasprotne elektrode, in ko se voda zmanjša, se lahko dopolni iz ozračja. Na podlagi te lastnosti vode je bila razvita vrsta antistatičnih sredstev. Antistatična sredstva so površinsko aktivne snovi s hidrofilnimi in hidrofobnimi skupinami. Hidrofobna skupina kaže na površino vlaknastega materiala, adsorbira na fazni meji in spremeni stanje fazne meje; hidrofilna skupina kaže na prostor, adsorbira vlago v ozračju.
Antistatična sredstva imajo na splošno te vrste učinkov na površino vlaken in njihovih izdelkov:
1. Higroskopski učinek: na površini vlaknastega materiala se tvori neprekinjen monomolekularni vodni film.
2. Učinek zmanjšanja specifičnega upora: vodni film na površini vlaknastega materiala izboljša dielektrični koeficient vlaknastega materiala, s čimer se učinkovito zmanjša površinski specifični upor.
3. Izboljšajte ionsko prevodnost: povečajte koncentracijo ionov na površini vlaknastega materiala in povečajte prevodnost ionov (vključno s protoni) v vodni pari.
4. Spodbujajte raztapljanje elektrolita: zagotovite prostor za raztapljanje ogljikovega dioksida v zraku in elektrolita, ki je prisoten v vlaknenem materialu.
5. Električna nevtralizacija: Ko je znak naboja antistatičnega sredstva nasproten znaku naboja vlaknastega materiala, pride do električne nevtralizacije.
Prednosti: priročna obdelava, nizki stroški in očiten antistatični učinek.
Slabosti: Antistatična učinkovitost je zelo odvisna od vlažnosti okolja. Ko je vlažnost nizka (RH<40%), the antistatic performance is lost and the durability is poor.
druga stopnja
V vlakno dodajte antistatično sredstvo, da spremenite vlakno.
Komponenta antistatičnega sredstva je dodana v osnovni polimer, zmešana ali kopolimerizirana z osnovnim polimerom, metoda predenja kompozita pa se uporabi za izdelavo kompozitnega antistatičnega vlakna morskega-otoka ali kože-jedra. Otočna faza ali jedro je polimer, ki vsebuje antistatično sredstvo, osnovni polimer kot morska faza ali koža pa je glavni del vlakna, ki ščiti hidrofilno skupino polimera in prevzame osnovno funkcijo vlakna. Antistatična sredstva v antistatičnih vlaknih so večinoma polarne ali ionske površinsko aktivne snovi. Njegova molekularna struktura ima tudi hidrofilne in hidrofobne skupine. Hidrofobne skupine imajo določeno združljivost z osnovnimi polimeri, medtem ko jih hidrofilne skupine naredijo higroskopske.
Antistatični mehanizem antistatičnega vlakna: hidrofilna skupina, ki jo vsebuje antistatično sredstvo znotraj vlakna, lahko migrira na površinsko plast vlakna in tvori vodni film. Vodni film absorbira vodno paro v ozračju, da izboljša dielektričnost vlakna, zmanjša površinsko specifično odpornost vlakna in pospeši uhajanje neto elektrostatičnega naboja.
Prednosti: Ker je antistatik znotraj osnovnega polimera, je njegova obstojnost boljša.
Slabosti: Delovanje antistatičnega sredstva je odvisno od njegove higroskopičnosti, ki je odvisna od vlažnosti okolja. Pri nizki vlažnosti (RH<40%), the antistatic performance will be lost. Large amount.
Tretja stopnja
Stopnja površinske prevleke iz kovinskih vlaken in prevodnega materiala.
1. Kovinsko prevodno vlakno: Prevodno vlakno je narejeno z uporabo odličnih prevodnih lastnosti kovine, zaradi česar je najzgodnejše in pravo prevodno vlakno. Njegova upornost lahko doseže 10¯²-10¯¹ Ω · cm. Običajno uporabljene kovine za kovinska vlakna so: nerjaveče jeklo, baker, aluminij, nikelj, zlato, srebro itd. Trenutno so najbolj razširjena vlakna iz nerjavečega jekla 304, 304L in 316, 316L. Glavna proizvodna metoda je metoda neposrednega raztezanja. Kovinska žičnata palica se večkrat raztegne skozi matrico, da se proizvedejo vlakna s premerom od 4 do 10 μm (trenutno je najtanjša dosegla manj kot 1 μm), s pretržno trdnostjo 5 do 15 cN/dtex in pretržnim raztezkom od 3,0 do 5,0 %. Vlakna iz nerjavečega jekla imajo odlično vzdržljivost, toplotno prevodnost, odpornost na upogibanje, odpornost proti obrabi in zaščito pred sevanjem. Ko je vsebnost kovinskih vlaken večja od 0,5 %, ima tkanina določene antistatične lastnosti. Ko je vsebnost kovinskih vlaken 2 do 5 %, ima tkanina dobre antistatične lastnosti. Ko je vsebnost kovinskih vlaken večja od 8 %, tkanina nima samo antistatičnih lastnosti, ampak ima tudi določene lastnosti zaščite pred elektromagnetnimi valovi.
Vsebnost kovinskih vlaken in antistatične lastnosti
Opomba: električna prevodnost vlaken iz nerjavečega jekla narašča z večanjem finosti, ko je finost manjša od 8 μm, se z večanjem finosti zmanjšuje. Slabosti: vlakno je togo, kohezija je nekoliko slabša, barvanje je slabo, cena vlakna je višja.
2. Prevodna vlakna, prevlečena na površini prevodnega materiala:
To vlakno predstavlja prevodno vlakno,-prevlečeno s sajami, ki ga je prvo razvilo nemško podjetje BASF v šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Proizvodna metoda je prevleka in pritrditev kovine, ogljika, prevodnega polimera in drugih prevodnih snovi na površino navadnih vlaken s fizikalnimi in kemičnimi metodami. Prevodne komponente tega vlakna so razporejene po površini vlakna, zato je antistatični učinek dober, vendar je med uporabo prevodna snov zlahka odpadla, tako da se prevodna zmogljivost izgubi.
Četrta stopnja
Stopnja iz kompozitnih prevodnih vlaken.
Leta 1975 je DuPont uporabil tehnologijo predenja kompozitov za izdelavo kompozitnih prevodnih vlaken s prevodnim jedrom iz saj-Antron (Antron III). Posledično so velika podjetja za proizvodnjo kemičnih vlaken začela raziskave in razvoj kompozitnih vlaken, ki kot prevodno komponento uporabljajo saje. Monsanto je razvil --druga prevodna vlakna, Japan Bell Textile je razvil najlonska prevodna vlakna, Unijica, Kuraray in Toyobo so zaporedoma razvili kompozitna prevodna vlakna. V tem obdobju se je močno razvilo kompozitno prevodno vlakno saj. Do konca osemdesetih let je japonska letna proizvodnja dosegla 200 ton. Ker kompozitno prevodno vlakno saj uporablja saje kot prevodno komponento, je vlakno običajno črno sivo, kar omejuje obseg uporabe.
Pojav kompozitnih prevodnih vlaken saj je spodbudil razvoj in proizvodnjo intarziranih antistatičnih tkanin.
Peta stopnja
Razvojna stopnja beljenja prevodnih vlaken.
V osemdesetih letih prejšnjega stoletja so se začele raziskave beljenja prevodnih vlaken. Običajna metoda je uporaba sulfidov, jodidov ali oksidov kovin, kot so baker, srebro, nikelj in kadmij, za mešanje ali kompozitno vrtenje z običajnimi polimeri za izdelavo prevodnih vlaken. Na primer, prevodno vlakno, izdelano iz CuS prevodne plasti s kemično reakcijo; prevodno vlakno T-25 podjetja Teijin, ki vsebuje CuI; prevodna vlakna, ki vsebujejo Zn0, proizvaja Zhongfang Company; podjetja, kot je Unijka, so izdelovala tudi bela prevodna vlakna. Učinkovitost belih prevodnih vlaken, ki uporabljajo kovinske spojine ali okside kot prevodne materiale, ni tako dobra kot kompozitna prevodna vlakna saj, vendar njihova uporaba ni omejena z barvo.
Šesta stopnja
Faza raziskav in razvoja polimernih prevodnih vlaken
Polimerno prevodno vlakno je intrinzično polimerno prevodno vlakno, izdelano z dopiranjem polimernega materiala. Kot so polipirol, politiofen, polianilin in drugi polimerni materiali. Ti intrinzični prevodni polimeri imajo visoko prevodnost (do 10¯³~10¯²s/cm).
Nekaj spodbudnega napredka je bilo doseženega pri raziskavah takih materialov. Toda pri praktični uporabi je še vedno nekaj težav, predvsem zaradi slabe obdelave. Poleg tega potekajo tudi raziskave superprevodnosti polimerov doma in v tujini. V teku so tudi raziskave o inteligentnem tekstilu elektronskih informacij.
Domače raziskave in razvoj prevodnih vlaken so razmeroma pozne. V osemdesetih letih se je začela domača proizvodnja kovinskih vlaken in ogljikovih vlaken, vendar je bila proizvodnja majhna. Večina potrebnih prevodnih vlaken je uvoženih. Najzgodnejše domače raziskave in razvoj kovinskih vlaken so znanstveno raziskovalne ustanove, kot je Inštitut za rudarstvo in metalurgijo Lanzhou, in nekatera podjetja, kot je tovarna 540 v Xinxiangu. Domače raziskave in razvoj kompozitnih prevodnih vlaken saj vključujejo Wuxi Textile Research Institute in China Textile Yousi z Akademije za tekstilne znanosti. Trenutna tehnologija je relativno zrela. Obstaja tudi kar nekaj domačih univerz, znanstvenoraziskovalnih ustanov in nekaj velikih podjetij, ki so uspešno razvila različna organska prevodna vlakna in bela prevodna vlakna.
Kot so: bakreno-prevlečeno,-ponikljano kovinsko poliestrsko prevodno vlakno, prevodno akrilno vlakno bakrovega jodida, prevodno vlakno iz mešane preje poliestra bakrovega jodida, kompozitno vlakno saj itd. Kar zadeva proizvodno tehnologijo belih prevodnih vlaken, so domača podjetja uspešno razvila tehnologijo vlaken tipa otoka-itd. Na splošno še vedno obstaja določena vrzel glede na napredno tujo raven, kot sta kakovost in stabilnost izdelkov.
