Esimene etapp
Kasutage kiu või kanga pinnatöötluseks hügroskoopset antistaatilist ainet.
Vesi on kõrge elektrijuhtivusega. Niikaua kui väike kogus vett imendub, saab polümeeri juhtivust oluliselt parandada. Vesi võib olla laadimiseks ülekandemeediumiks, soodustada ioonide liikumist vastaselektroodile ja kui vett vähendatakse, saab seda atmosfäärist täiendada. Seda vee omadust kasutades on välja töötatud rida antistaatilisi aineid. Antistaatiline aine on hüdrofiilse rühma ja hüdrofoobse rühmaga pindaktiivne aine. Hüdrofoobne rühm osutab kiudmaterjali pinnale, adsorbeerub faasiliidesel ja muudab faasiliidese olekut; hüdrofiilne rühm osutab ruumile ja neelab atmosfääris veeauru.
Antistaatilistel ainetel on tavaliselt kiudude ja nende toodete pinnal järgmised funktsioonid:
1. Niiskuse neeldumine: kiudmaterjali pinnale moodustub pidev monomolekulaarne veekile.
2. Eritakistuse vähendamine: kiudmaterjali pinnal olev vesikile suurendab kiudmaterjali dielektrilist koefitsienti, vähendades seeläbi tõhusalt selle pinna eritakistust.
3. Suurendage ioonide juhtivust: suurendage ioonide kontsentratsiooni kiudmaterjali pinnal ja suurendage selle ioonide (sh prootonite) juhtivust veeaurudes.
4. Edendada elektrolüütide lahustumist: see annab koha süsinikdioksiidi lahustumiseks õhus ja elektrolüütide lahustumiseks kiudmaterjalides.
5. Elektriline neutraliseerimine: kui antistaatilise aine laengumärk on vastupidine kiudmaterjali omale, tekitab see elektrilise neutraliseerimise.
Eelised: mugav töötlemine, madal hind ja ilmne antistaatiline toime.
Puudused: Antistaatiline jõudlus sõltub suuresti keskkonna niiskusest. Madala õhuniiskuse korral (RH<40%), its antistatic performance is lost and its durability is poor.
teine etapp
Kiu muutmiseks lisage kiu sisse antistaatilist ainet.
Antistaatilise aine komponent lisatakse põhipolümeerile, segatakse või kopolümeriseeritakse põhipolümeeriga ja mere{0}}saar või ümbris-südamiku antistaatiline komposiitkiud valmistatakse komposiitketrusmeetodil. Saarefaas või südamikuosa on polümeer, mis sisaldab antistaatilist ainet, ja aluspolümeer kui merefaas või nahaosa on kiu põhiosa, mis kaitseb hüdrofiilse rühma polümeeri ja täidab kiu põhifunktsiooni. Antistaatilise kiu sees olev antistaatiline aine on enamasti polaarne või ioonne pindaktiivne aine. Selle molekulaarstruktuuris on ka hüdrofiilsed rühmad ja hüdrofoobsed rühmad. Hüdrofoobne rühm ühildub teatud määral aluselise polümeeriga, hüdrofiilne rühm muudab selle hügroskoopsuse teatud määral.
Antistaatilise kiu antistaatiline mehhanism: kiu sees olevas antistaatilises aines sisalduv hüdrofiilne rühm võib migreeruda kiu pinnale ja moodustada veekile. Veekile neelab atmosfääri veeauru, et suurendada kiu dielektrilisust. Funktsioon, mis vähendab kiu pinna spetsiifilist takistust ja kiirendab neto elektrostaatilise laengu lekkimist.
Eelised: Kuna antistaatiline aine on põhipolümeeri sees, on selle vastupidavus parem.
Puudused: Antistaatilise aine toime sõltub selle hügroskoopsusest, mis on määratud sõltuma keskkonna niiskusest. Madala õhuniiskuse korral (RH<40%) conditions, it will lose its antistatic performance. The dosage is large.
Kolmas etapp
Metallkiudude ja juhtivate materjalide pinnakatmise etapp.
1. Metallist juhtiv kiud: juhtiv kiud on valmistatud metalli suurepärast juhtivust kasutades, muutes selle kõige varasemaks ja tõeliseks juhtivaks kiuks. Selle eritakistus võib ulatuda 10¯²-10¯¹ Ω · cm. Metallkiudude jaoks tavaliselt kasutatavad metallid on: roostevaba teras, vask, alumiinium, nikkel, kuld, hõbe jne. Kõige laialdasemalt kasutatavad on 304, 304L ja 316, 316L roostevabast terasest kiud. Peamine tootmismeetod on otsejoonestusmeetod. Metalltraati venitatakse korduvalt läbi matriitsi, et moodustuks 4-10 μm läbimõõduga kiud (praegu on kõige õhem alla 1 μm), purunemistugevus on 5-15 cN/dtex ja purunemispikenemine 3,0-5,0%. Roostevabast terasest kiududel on suurepärane vastupidavus, soojusjuhtivus, paindekindlus, kulumiskindlus ja kiirguskindlus. Kui metallkiu sisaldus on suurem kui 0,5%, on kangal teatud antistaatilised omadused ja kui metallikiu sisaldus on 2–5%, on kangal head antistaatilised omadused. Kui metallkiudude sisaldus on suurem kui 8%, ei ole kangal mitte ainult antistaatilised omadused, vaid sellel on ka teatud elektromagnetlainete varjestusomadused.
Metallkiu sisaldus ja anti-staatiline omadus
Märkus: roostevabast terasest kiudude elektrijuhtivus suureneb koos peenuse suurenemisega. Kui peenus on alla 8 μm, väheneb see koos peenuse suurenemisega. Puudused: kiud on jäigem, kohesioonijõud on veidi halvem, värvitavus on halb ja kiu hind on kõrgem.
2. Juhtiva materjali pind on kaetud juhtiva kiuga:
Seda kiudu esindab tahma pinnaga{0}}kaetud juhtiv kiud, mille BASF töötas esmakordselt välja Saksamaal 1960. aastatel. Tootmismeetodiks on metalli, süsiniku, juhtiva polümeeri ja muude juhtivate materjalide katmine ja kinnitamine tavaliste kiudude pinnale füüsikaliste ja keemiliste meetodite abil. Selle kiu juhtivad komponendid jaotuvad kiu pinnale, seega on antistaatiline toime hea, kuid kasutamise käigus on juhtiv materjal kerge maha kukkuda ja juhtivus kaob.
Neljas etapp
Juhtivate komposiitkiudude staadium.
1975. aastal kasutas DuPont komposiitketrustehnoloogiat tahma juhtiva südamikuga juhtivate komposiitkiudude valmistamiseks-Antron III. Selle tulemusena on suuremad keemilise kiu ettevõtted hakanud uurima ja arendama komposiitkiude, mille juhtiv komponent on tahm. Monsanto on välja töötanud kõrvuti--kõrvuti juhtivad kiud, Kanebo on välja töötanud nailonist juhtivad kiud ning Unijika, Kuraray ja Toyobo on järjest välja töötanud juhtivad komposiitkiud. Sel perioodil arenes kõvasti välja tahma komposiit juhtiv kiud. 1980. aastate lõpuks jõudis Jaapani aastane toodang 200 tonnini. Kuna tahma komposiit juhtiv kiud kasutab juhtiva komponendina tahma, on kiud tavaliselt tumehall, mis piirab kasutusala.
Tahma juhtivate komposiitkiudude tekkimine soodustab inkrusteeritud antistaatiliste kangaste väljatöötamist ja tootmist.
Viies etapp
Juhtiva kiu valgendamise arenguetapp.
1980. aastatel alustati juhtivate kiudude valgendamise uurimistööd. Levinud meetod on vase, hõbeda, nikli ja kaadmiumi ning muude metallide sulfiidide, jodiide või oksiidide ja tavaliste polümeeride kasutamine juhtivate kiudude segamiseks või komposiitketramiseks. Näiteks CuS juhtiva kihi juhtiv kiud valmistatakse keemilise reaktsiooni teel; CuI sisaldava juhtiva kiu T-25 valmistab Teijin Co., Ltd.; Zn0 sisaldavat juhtivat kiudu toodab Kanebo Co., Ltd.; Unijika ja teised ettevõtted on valmistanud ka valget juhtivat kiudu. Juhtivate materjalidena metalliühendeid või -oksiide kasutavate valgete juhtivate kiudude jõudlus ei ole nii hea kui tahma juhtivate komposiitkiudude oma, kuid selle kasutamine ei ole piiratud värviga.
Kuues etapp
Polümeeri juhtiva kiu arenguetapp.
Polümeerjuhtkiud on polümeerist juhtiv kiud, mis on valmistatud polümeermaterjalide dopinguga. Nagu polüpürrool, polütiofeen, polüaniliin ja muud polümeermaterjalid. Nendel sisemiselt juhtivatel polümeeridel on kõrge juhtivus (kuni 10¯³~10¯²s/cm).
Seda tüüpi materjalide uurimine on teinud julgustavaid edusamme. Praktilisel rakendamisel esineb siiski mõningaid raskusi, peamiselt kehva töötlemisvõime tõttu. Lisaks on käimas ka polümeeride ülijuhtivuse uuringud kodu- ja välismaal. Käimas on ka elektroonilise teabe intelligentsete tekstiilide uurimistöö.
Riigisisene uurimis- ja arendustöö juhtivate kiudude alal on suhteliselt hilja. 1980. aastatel alustati metallkiu ja süsinikkiu kodumaise tootmisega, kuid toodang oli suhteliselt väike. Enamik vajalikest juhtivatest kiududest sõltub impordist. Varaseimad kodumaised metallkiudude uurimis- ja arendustööd on Lanzhou kaevandus- ja metallurgiauuringute instituut ning teised teaduslikud uurimisasutused ja mõned ettevõtted, näiteks Xinxiangi tehas 540. Süsimusta komposiit juhtivate kiudude kodumaine uurimis- ja arendustegevus hõlmab Wuxi tekstiiliuuringute instituuti ja Hiina tekstiili suurepärase siidi tekstiiliakadeemiat. Praegune protsessitehnoloogia on suhteliselt küps. Märkimisväärne hulk kodumaiseid ülikoole ja teaduslikke uurimisasutusi ning mõned suured ettevõtted on edukalt välja töötanud ka mitmesuguseid orgaanilisi juhtivaid kiude ja valgeid juhtivaid kiude.
Näiteks: metallist polüester juhtiv kiud, mis on kaetud vase ja nikliga pinnal, juhtiv akrüülkiud vaskjodiidist, juhtiv kiud vaskjodiidi polüestrist segatud ketramisest, tahma komposiitkiud jne. Valge juhtiva kiu tootmistehnoloogias on mõned kodumaised ettevõtted edukalt välja töötanud mere{1}}saarte kiudude tehnoloogia ja nii edasi. Üldiselt on teatud lõhe välismaiste kõrgtasemega, näiteks toote kvaliteedis ja stabiilsuses.
