Prvá etapa
Na vykonanie fázy povrchovej úpravy vlákna alebo tkaniny použite hygroskopický antistatický prostriedok.
Voda má vysokú elektrickú vodivosť. Pokiaľ sa absorbuje malé množstvo vody, vodivosť polyméru sa môže výrazne zlepšiť. Voda môže poskytnúť prenosové médium na nabíjanie, podporiť pohyb iónov k opačnej elektróde a keď sa voda zníži, môže sa doplniť z atmosféry. Pomocou tejto vlastnosti vody bola vyvinutá séria antistatických činidiel. Antistatickým činidlom je povrchovo aktívna látka, ktorá má hydrofilnú skupinu a hydrofóbnu skupinu. Hydrofóbna skupina smeruje k povrchu vláknitého materiálu, adsorbuje sa na fázovom rozhraní a mení stav fázového rozhrania; hydrofilná skupina smeruje do priestoru a pohlcuje vodnú paru v atmosfére.
Antistatické činidlá majú vo všeobecnosti na povrchu vlákien a výrobkov z nich nasledujúce funkcie:
1. Absorpcia vlhkosti: na povrchu vláknitého materiálu sa vytvorí súvislý monomolekulárny vodný film.
2. Zníženie špecifického odporu: Vodný film na povrchu vláknitého materiálu zvyšuje dielektrický koeficient vláknitého materiálu, čím účinne znižuje jeho povrchový špecifický odpor.
3. Zvýšenie iónovej vodivosti: zvýšenie koncentrácie iónov na povrchu vláknitého materiálu a zvýšenie jeho iónovej (vrátane protónovej) vodivosti vo vodnej pare.
4. Podporujte rozpúšťanie elektrolytov: Poskytuje miesto pre rozpúšťanie oxidu uhličitého vo vzduchu a elektrolytov vo vláknitých materiáloch.
5. Elektrická neutralizácia: Ak je znak náboja antistatického činidla opačný ako znak vláknitého materiálu, dôjde k elektrickej neutralizácii.
Výhody: pohodlné spracovanie, nízka cena a zjavný antistatický efekt.
Nevýhody: Antistatický výkon veľmi závisí od vlhkosti prostredia. Pri nízkej vlhkosti (RH<40%), its antistatic performance is lost and its durability is poor.
druhá etapa
Pridajte antistatické činidlo do vlákna na úpravu vlákna.
Do základného polyméru sa pridá zložka antistatického činidla, zmieša sa alebo kopolymerizuje so základným polymérom a kompozitné antistatické vlákno s morským -ostrovným alebo plášťovým{1}}vláknom sa vyrobí kompozitným spriadaním. Ostrovná fáza alebo časť jadra je polymér obsahujúci antistatické činidlo a základný polymér ako morská fáza alebo časť obalu je hlavným telom vlákna, ktoré chráni polymér s hydrofilnou skupinou a preberá základnú funkciu vlákna. Antistatickým činidlom vo vnútri antistatického vlákna je väčšinou polárna alebo iónová povrchovo aktívna látka. Jeho molekulárna štruktúra má tiež hydrofilné skupiny a hydrofóbne skupiny. Hydrofóbna skupina má určitý stupeň kompatibility so základným polymérom, zatiaľ čo hydrofilná skupina mu spôsobuje určitý stupeň hygroskopickosti.
Antistatický mechanizmus antistatického vlákna: Hydrofilná skupina obsiahnutá v antistatickom prostriedku vo vnútri vlákna môže migrovať na povrch vlákna a vytvárať vodný film. Vodný film absorbuje atmosférickú vodnú paru, aby sa zvýšila dielektrika vlákna. Funkcia na zníženie povrchového špecifického odporu vlákna a urýchlenie úniku čistého elektrostatického náboja.
Výhody: Keďže antistatické činidlo je vo vnútri základného polyméru, jeho životnosť je lepšia.
Nevýhody: Účinok antistatického prostriedku závisí od jeho hygroskopickosti, ktorá je odsúdená na závislosť od vlhkosti prostredia. Pri nízkej vlhkosti (RH<40%) conditions, it will lose its antistatic performance. The dosage is large.
Tretia etapa
Stupeň povrchovej úpravy kovových vlákien a vodivého materiálu.
1. Kovové vodivé vlákno: Vodivé vlákno je vyrobené s použitím vynikajúcej vodivosti kovu, čo z neho robí najskoršie a skutočne vodivé vlákno. Jeho odpor môže dosiahnuť 10¯²-10¯¹ Ω · cm. Bežne používané kovy pre kovové vlákna sú: nehrdzavejúca oceľ, meď, hliník, nikel, zlato, striebro atď. Najpoužívanejšie sú vlákna z nehrdzavejúcej ocele 304, 304L a 316, 316L. Hlavnou výrobnou metódou je metóda priameho ťahania. Kovový drôt sa opakovane preťahuje cez matricu, aby sa vytvorilo vlákno s priemerom 4 – 10 μm (v súčasnosti je najtenšie menej ako 1 μm), pevnosť v pretrhnutí je 5 – 15 cN/dtex a predĺženie pri pretrhnutí je 3,0 – 5,0 %. Vlákno z nehrdzavejúcej ocele má vynikajúcu trvanlivosť, tepelnú vodivosť, odolnosť v ohybe, odolnosť proti oderu a odolnosť voči žiareniu. Keď je obsah kovových vlákien väčší ako 0,5 %, tkanina má určité antistatické vlastnosti, a keď je obsah kovových vlákien 2 až 5 %, tkanina má dobré antistatické vlastnosti. Keď je obsah kovových vlákien väčší ako 8 %, tkanina má nielen antistatické vlastnosti, ale má aj určité vlastnosti tienenia elektromagnetických vĺn.
Obsah kovových vlákien a anti{0}}statické vlastnosti
Poznámka: Elektrická vodivosť vlákna z nehrdzavejúcej ocele sa zvyšuje so zvyšujúcou sa jemnosťou. Keď je jemnosť menšia ako 8 μm, klesá so zvyšujúcou sa jemnosťou. Nevýhody: vlákno je tuhšie, kohézna sila je o niečo horšia, farbiteľnosť je slabá a cena vlákna je vyššia.
2. Povrch vodivého materiálu je potiahnutý vodivým vláknom:
Toto vlákno je zastúpené vodivým vláknom potiahnutým sadzovým povrchom-, ktoré prvýkrát vyvinula spoločnosť BASF v Nemecku v 60. rokoch 20. storočia. Výrobná metóda spočíva v potiahnutí a fixácii kovu, uhlíka, vodivého polyméru a iných vodivých materiálov na povrchu bežných vlákien pomocou fyzikálnych a chemických metód. Vodivé zložky tohto vlákna sú rozložené na povrchu vlákna, takže antistatický efekt je dobrý, ale v procese používania vodivý materiál ľahko odpadáva a stráca sa vodivý výkon.
Štvrtá etapa
Stupeň kompozitného vodivého vlákna.
V roku 1975 spoločnosť DuPont použila technológiu kompozitného zvlákňovania na výrobu kompozitného vodivého vlákna s vodivým jadrom na báze sadzí{1}}Antron III. Výsledkom je, že veľké spoločnosti zaoberajúce sa chemickými vláknami začali skúmať a vyvíjať kompozitné vlákna so sadzí ako vodivou zložkou. Monsanto vyvinulo vodivé vlákna vedľa seba--, Kanebo vyvinulo nylonové vodivé vlákna a Unijika, Kuraray a Toyobo postupne vyvinuli kompozitné vodivé vlákna. Počas tohto obdobia sa výrazne vyvinulo sadzové kompozitné vodivé vlákno. Do konca 80. rokov minulého storočia dosiahla ročná produkcia Japonska 200 ton. Pretože sadzové kompozitné vodivé vlákno používa sadze ako vodivú zložku, vlákno je zvyčajne tmavo šedé, čo obmedzuje rozsah použitia.
Vznik sadzových kompozitných vodivých vlákien podporuje vývoj a výrobu vykladaných antistatických tkanín.
Piata etapa
Vývojové štádium bielenia vodivého vlákna.
V 80. rokoch sa začali výskumné práce na bielení vodivých vlákien. Bežnou metódou je použitie medi, striebra, niklu a kadmia a iných kovových sulfidov, jodidov alebo oxidov a bežných polymérov na zmiešavanie alebo kompozitné zvlákňovanie na výrobu vodivých vlákien. Napríklad vodivé vlákno CuS vodivej vrstvy je vyrobené chemickou reakciou; vodivé vlákno T-25 obsahujúce Cul vyrába Teijin Co., Ltd.; vodivé vlákno obsahujúce ZnO vyrába Kanebo Co., Ltd.; Unijika a ďalšie spoločnosti tiež vyrobili biele vodivé vlákno. Výkon bielych vodivých vlákien s použitím kovových zlúčenín alebo oxidov ako vodivých materiálov nie je taký dobrý ako výkon uhlíkových kompozitných vodivých vlákien, ale ich použitie nie je obmedzené farbou.
Šiesta etapa
Vývojové štádium polymérneho vodivého vlákna.
Polymérne vodivé vlákno je vlastné polymérne vodivé vlákno vyrobené dopovaním polymérnych materiálov. Ako napríklad polypyrol, polytiofén, polyanilín a iné polymérne materiály. Tieto vnútorne vodivé polyméry majú vysokú vodivosť (až 10¯³~10¯²s/cm).
Výskum tohto typu materiálu dosiahol určitý povzbudivý pokrok. Pri praktickej aplikácii však stále existujú určité ťažkosti, najmä kvôli slabému spracovateľskému výkonu. Okrem toho prebieha aj výskum supravodivosti polymérov doma aj v zahraničí. Prebiehajú aj výskumné práce na inteligentných textíliách elektronických informácií.
Domáce výskumné a vývojové práce na vodivých vláknach sú pomerne neskoro. V 80. rokoch minulého storočia sa začala domáca výroba kovových vlákien a uhlíkových vlákien, ale produkcia bola relatívne malá. Väčšina potrebných vodivých vlákien závisí od dovozu. Najskorší domáci výskum a vývoj kovových vlákien sú Výskumný ústav baníctva a hutníctva Lanzhou a ďalšie vedecké výskumné inštitúcie a niektoré podniky, ako napríklad továreň 540 v Xinxiang. Medzi domáci výskum a vývoj sadzových kompozitných vodivých vlákien patrí Wuxi Textile Research Institute a China Textile Excellent Silk of Textile Academy. Súčasná technológia spracovania je relatívne vyspelá. Značný počet domácich univerzít a vedeckých výskumných inštitúcií a niektoré veľké podniky tiež úspešne vyvinuli rôzne organické vodivé vlákna a biele vodivé vlákna.
Ako napríklad: kovové polyesterové vodivé vlákno potiahnuté meďou a niklom na povrchu, vodivé akrylové vlákno z jodidu meďnatého, vodivé vlákno vyrobené z zvlákňovacej zmesi polyesteru s jodidom medi, kompozitné vlákno na báze sadzí atď. V technológii výroby bieleho vodivého vlákna niektoré domáce podniky úspešne vyvinuli technológiu morských- ostrovných vlákien atď. Vo všeobecnosti stále existuje určitá medzera so zahraničnou pokročilou úrovňou, napríklad v kvalite a stabilite produktov.
