Tekstiilmaterjalid
Tekstiilmaterjalid on suure eritakistusega elektriisolatsioonimaterjalid, eriti sünteetilised kiud, nagu polüester, akrüülkiud ja klorokiud. Seetõttu tekstiili töötlemise protsessis kiu ja kiu või kiu ja masinaosade vahelise tiheda kontakti ja hõõrdumise tõttu. See põhjustab elektrilaengu ülekande objekti pinnal, mille tulemuseks on staatiline elekter. Sama laenguga kiud tõrjuvad üksteist ja erineva laenguga kiud tõmbavad osi. Selle tulemusena on kild karvane, lõnga karvasus suureneb, rullimine ei ole hea, kiud kleepuvad osade külge, lõnga katkemine suureneb ja riide pinnale tekib hajutav riba vari. Pärast riiete elektrifitseerimist neelab suur hulk tolmu, mida on lihtne saastada. Veelgi enam, riided ja inimkeha, riided ja riided takerduvad või tekitavad elektrisädemeid. Seetõttu mõjutavad elektrostaatilised häired sujuvat töötlemist, toodete kvaliteeti ja kangaste kulumisomadusi. Kui staatiline elekter on tõsine, on staatiline pinge kuni mitu tuhat volti, mis tekitab tühjenemise tõttu sädemeid, põhjustab tulekahju ja põhjustab tõsiseid tagajärgi.
Pikka aega on leitud, et kui kaks isolaatorit hõõrduvad üksteise vastu ja eralduvad, on kõrgema dielektrilise koefitsiendiga objektidel positiivne laeng, madalama dielektrilise koefitsiendiga objektidel aga negatiivne laeng. See on 19. sajandi lõpus avastatud seadus, mis on kooskõlas paljude katsetulemustega. Katsest saadud erinevate kiudude elektrostaatilise potentsiaali järjestus on toodud tabelis 3-32 (katsetingimusteks on temperatuur ja õhu suhteline niiskus 33%). Kui tabelis olevad kahte tüüpi kiud on hõõrdunud, on tabeli ülaosas olevad kiud positiivselt laetud ja allpool olevad punktid negatiivselt laetud.
Tabel 1 kiudude elektrostaatilise potentsiaali järjestus
Vill, nailon, viskoos, puuvill, siid, polüester, polüvinüülalkohol, polüakrüülnitriil, kloor, nitriil, kloor, vinüülpolüpropüleen, fluor, kiud
+ -
Esimene potentsiaalsete järjestuste tabel 1757. aastal, mis sisaldab tekstiilmaterjalina ainult villa, on paigutatud tabeli positiivsesse otsa. Paljud inimesed on tulevikus selles valdkonnas uurimistööd teinud. Mõnes avaldatud potentsiaalses järjestuses ei ole erinevate kiudude paigutusjärjekord täpselt sama ja mõned erinevused on suhteliselt suured. Kuid üldiselt on polüamiidkiud (vill, siid ja nailon) paigutatud pinna positiivse laengu otsa lähedale, tsellulooskiud on paigutatud pinna keskele ja süsinikahela kiud pinna negatiivse laengu otsa. Tuleb märkida, et katsetingimuste väike muutus võib põhjustada kiu potentsiaali muutumist. Ja pärast tekstiilmaterjali laadimist ei ole iga materjali osa potentsiaal sama, mõnel osal on positiivne laeng, mõnel võib olla negatiivne laeng, olukord on keerulisem.
Tekstiilmaterjalide poolt kantud staatilise elektri "tugevust" väljendatakse materjalide laetud kogusega (Coulomb või elektrostaatiline ühik) massiühiku (või pinnaühiku kohta). Igat liiki kiudude maksimaalne elektrilaeng on peaaegu võrdne, kuid elektrostaatiline lagunemiskiirus on üsna erinev. Peamine elektrostaatilise lagunemise kiirust määrav tegur on materjali pinna eritakistus. Seos mõne kanga pinna eritakistuse ja elektrostaatiliseks lagunemiseks pooleni algväärtusest vajaliku poolaja vahel.
Erinevate kangaste laengu poolestusaja{0}}ja pinnatakistuse vaheline logaritmiline seos on lineaarne. Mida suurem on pinna eritakistus, seda pikem on poolväärtusaeg. Tabelis 1 on näidatud seos mõne kanga pinna eritakistuse ja laengu poolestusaja vahel (katsetingimusteks on temperatuur 30oC ja õhu suhteline niiskus 33%). Kui kahe tabelis toodud kiu vahel tekib hõõrdumine, on pinnale paigutatud kiud positiivselt laetud ja allpool olevad kiud negatiivselt.
Tekstiilmaterjalide poolt kantud staatilise elektri "tugevust" väljendatakse materjalide laetud kogusega (Coulomb või elektrostaatiline ühik) massiühiku (või pinnaühiku kohta). Igat liiki kiudude maksimaalne laeng on peaaegu võrdne, kuid staatilise elektri lagunemiskiirus on väga erinev. Peamine elektrostaatilise lagunemise kiirust määrav tegur on materjali pinna eritakistus.
Mida suurem on kanga pinnaspetsiifiline takistus, seda pikem on laengu{0}}poolväärtusaeg. Seega, kui tekstiilkanga eritakistust teatud määral vähendada, saab elektrostaatilisi nähtusi ära hoida.
Tootmispraktika näitab, et tsellulooskiu töötlemist tekstiilivabrikus häirib staatiline elekter harva. Töötlemine nagu vill ja siid, on teatud elektrostaatilised häired. Polüestri, nailoni, polüestri ja muude sünteetiliste kiudude töötlemine on aga kõige suurema elektrostaatilise häire all.
Sünteetilisest kiust kanga kandmisprotsessi elektrostaatiliste häirete lahendamiseks on vaja muuta sünteetiline kiud ja selle kangas vastupidavaks ja antistaatiliseks. Sünteetiliste kiudude valmistamiseks on palju võimalusi ja nende kangastel on vastupidavad antistaatilised omadused. Näiteks kui sünteetilist kiudu polümeriseeritakse või kedratakse, lisatakse hüdrofiilne polümeer või juhtiv madalmolekulaarne polümeer; või hüdrofiilse väliskihiga komposiitkiud on valmistatud komposiitketrusmeetodil. Näiteks võib ketramise käigus sünteetilist kiudu segada tugeva niiskusimavusega kiuga või vastavalt potentsiaalsele järjestusele positiivse laenguga kiudu segada negatiivse laenguga kiuga ja kangast töödelda vastupidava hüdrofiilse abiainega.
Turul on kolme tüüpi antistaatilisi kangaid: juhtiva traadiga antistaatiline kangas, juhtiva kiuga antistaatiline kangas ja abiviimistlusega antistaatiline kangas.
