Първият етап
Етап на повърхностна обработка на влакна или тъкани с хигроскопичен антистатичен агент.
Водата има много висока електропроводимост. Докато се абсорбира малко количество вода, проводимостта на полимера може значително да се подобри. Водата може да осигури преносна среда за електрически заряди и да насърчи движението на йони към противоположния електрод, а когато водата намалее, тя може да бъде попълнена от атмосферата. Използвайки тази характеристика на водата, са разработени серия от антистатични агенти. Антистатиците са повърхностноактивни вещества с хидрофилни и хидрофобни групи. Хидрофобната група сочи към повърхността на влакнестия материал, адсорбира върху фазовия интерфейс и променя състоянието на фазовия интерфейс; хидрофилната група сочи към пространството, адсорбирайки влагата в атмосферата.
Антистатичните агенти обикновено имат следните видове ефекти върху повърхността на влакната и техните продукти:
1. Хигроскопичен ефект: върху повърхността на влакнестия материал се образува непрекъснат мономолекулен воден филм.
2. Ефектът от намаляване на специфичното съпротивление: Водният филм върху повърхността на влакнестия материал подобрява диелектричния коефициент на влакнестия материал, като по този начин ефективно намалява повърхностното специфично съпротивление.
3. Подобрете йонната проводимост: увеличете концентрацията на йони върху повърхността на влакнестия материал и подобрете проводимостта на йони (включително протони) във водна пара.
4. Насърчаване на разтварянето на електролита: осигурете място за разтваряне на въглеродния диоксид във въздуха и електролита, присъстващ във влакнестия материал.
5. Електрическа неутрализация: Когато знакът на заряда на антистатичния агент е противоположен на този на влакнестия материал, ще настъпи електрическа неутрализация.
Предимства: удобна обработка, ниска цена и очевиден антистатичен ефект.
Недостатъци: Антистатичното представяне е силно зависимо от влажността на околната среда. Когато влажността е ниска (RH<40%), the antistatic performance is lost and the durability is poor.
втори етап
Добавете антистатичен агент във влакното, за да модифицирате влакното.
В основния полимер се добавя компонент антистатичен агент, който се смесва или съполимеризира с основния полимер и се използва композитен метод на предене, за да се направи композитно антистатично влакно с морска-остров или кожа-ядро. Островната фаза или сърцевината е полимер, съдържащ антистатичен агент, а основният полимер като морската фаза или кожата е основното тяло на влакното, което защитава хидрофилната група на полимера и поема основната функция на влакното. Антистатичните агенти в антистатичните влакна са предимно полярни или йонни повърхностно активни вещества. Неговата молекулярна структура също има хидрофилни групи и хидрофобни групи. Хидрофобните групи имат определена съвместимост с основните полимери, докато хидрофилните групи ги правят хигроскопични.
Антистатичен механизъм на антистатичното влакно: Хидрофилната група, съдържаща се в антистатичния агент във влакното, може да мигрира към повърхностния слой на влакното и да образува воден филм. Водният филм абсорбира водните пари в атмосферата, за да подобри диелектрика на функцията на влакното, да намали повърхностното специфично съпротивление на влакното и да ускори изтичането на нетния електростатичен заряд.
Предимства: Тъй като антистатичният агент е вътре в основния полимер, неговата издръжливост е по-добра.
Недостатъци: Функцията на антистатичния агент зависи от неговата хигроскопичност, която е предназначена да зависи от влажността на околната среда. При ниска влажност (RH<40%), the antistatic performance will be lost. Large amount.
Третият етап
Етап на повърхностно покритие от метални влакна и проводими материали.
1. Метално проводимо влакно: Проводимото влакно е направено чрез използване на отличните проводими свойства 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. В момента най-широко използваните са влакната от неръждаема стомана 304, 304L и 316, 316L. Основният метод на производство е методът на директно разтягане. Металната тел се опъва многократно през матрицата, за да се получат влакна с диаметър от 4 до 10 μm (в момента най-тънките са достигнали по-малко от 1 μm), с якост на скъсване от 5 до 15 cN/dtex и удължение на скъсване от 3,0 до 5,0%. Влакното от неръждаема стомана има отлична издръжливост, топлопроводимост, устойчивост на огъване, устойчивост на износване и защита от радиация. Когато съдържанието на метални влакна е по-голямо от 0,5%, тъканта има определени антистатични свойства. 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 антистатични свойства
Забележка: Електрическата проводимост на влакната от неръждаема стомана се увеличава с увеличаване на чистотата, когато фиността е по-малка от 8 μm, тя намалява с увеличаване на фиността. Недостатъци: влакното е твърдо, кохезията е малко по-лоша, възможността за боядисване е лоша и цената на влакното е по-висока.
2. Проводими влакна, покрити върху повърхността на проводящ материал:
Това влакно е представено от проводимо влакно с покритие от въглеродна повърхност-, разработено за първи път от немската компания BASF през 60-те години на миналия век. Производственият метод е за покриване и фиксиране на метал, въглерод, проводящ полимер и други проводими вещества 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 проводящото вещество лесно пада, така че проводящото действие се губи.
Четвъртият етап
Сцена от композитни проводящи влакна.
През 1975 г. DuPont използва технология за предене на композитни материали, за да направи композитно проводящо влакно, съдържащо въглеродно проводимо ядро-Antron (Antron III). В резултат на това големите компании за химически влакна са започнали изследвания и разработки на композитни влакна, които използват сажди като проводящ компонент. Monsanto разработи проводими влакна--side, Japan Bell Textile разработи найлонови проводими влакна, Unijica, Kuraray и Toyobo последователно разработиха композитни проводими влакна. През този период въглеродните композитни проводими влакна са силно развити. До края на 80-те години годишното производство на Япония достига 200 тона. Тъй като въглеродните композитни проводящи влакна използват сажди като проводящ компонент, влакното обикновено е черно сиво, което ограничава обхвата на приложение.
Появата на въглеродни композитни проводими влакна насърчи разработването и производството на инкрустирани антистатични тъкани.
Петият етап
Етапът на развитие на избелването на проводящите влакна.
През 80-те години на миналия век започнаха изследванията за избелване на проводими влакна. Често срещан метод е да се използват сулфиди, йодиди или оксиди на метали като мед, сребро, никел и кадмий за смесване или комбинирано въртене с обикновени полимери, за да се направят проводими влакна. Например проводимо влакно, направено от проводящ слой CuS чрез химическа реакция; проводящото влакно T-25, произведено от Teijin Company и съдържащо CuI; проводящото влакно, съдържащо Zn0, произведено от Zhongfang Company; компании като Unijka също направиха бели проводими влакна. Ефективността на белите проводими влакна, които използват метални съединения или оксиди като проводими материали, не е толкова добра, колкото въглеродните композитни проводящи влакна, но тяхното приложение не е ограничено от цвят.
Шести етап
Етап на научноизследователска и развойна дейност на полимерно проводимо влакно
Полимерното проводимо влакно е присъщо полимерно проводимо влакно, направено чрез допиране на полимерен материал. Като полипирол, политиофен, полианилин и други полимерни материали. Тези присъщи проводими полимери имат висока проводимост (до 10¯³~10¯²s/cm).
Известен окуражаващ напредък е постигнат в изследването на такива материали. Но 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. Проучванията върху интелигентния текстил на електронната информация също са в ход.
Вътрешните изследвания и разработки на проводими влакна са сравнително късно. През 80-те години започва местното производство на метални влакна и въглеродни влакна, но производството е малко. Повечето от необходимите проводими влакна се внасят. Най-ранните вътрешни изследвания и разработки на метални влакна са научноизследователски институции като Института по минно дело и металургия в Ланджоу и някои предприятия, като фабриката 540 в Xinxiang. Вътрешните изследвания и разработки на въглеродни композитни проводими влакна включват Wuxi Textile Research Institute и China Textile Yousi от Академията на текстилните науки. Настоящата технология е сравнително зряла. Има и доста местни университети, научноизследователски институции и някои големи предприятия, които успешно са разработили разнообразие от органични проводими влакна и бели проводими влакна.
Като например: медно-покрито,-покрито с никел метално полиестерно проводящо влакно, проводящо акрилно влакно от меден йодид, проводящо влакно, изработено от смесена прежда от меден йодид и полиестер, въглеродни композитни влакна и т.н. По отношение на технологията на производство на бели проводящи влакна, местните компании успешно са разработили технология за влакна от островен{3}}тип и т.н. Като цяло все още има известна разлика с напредналото чуждестранно ниво, като качество и стабилност на продуктите.
