Pirmais posms
Izmantojiet higroskopisku antistatisku līdzekli, lai veiktu šķiedras vai auduma virsmas apstrādi.
Ūdenim ir augsta elektrovadītspēja. Kamēr tiek absorbēts neliels ūdens daudzums, polimēra vadītspēju var ievērojami uzlabot. Ūdens var nodrošināt lādēšanas nesēju, veicināt jonu kustību uz pretējo elektrodu, un, samazinot ūdens daudzumu, to var papildināt no atmosfēras. Izmantojot šo ūdens īpašību, ir izstrādāta virkne antistatisku līdzekļu. Antistatiskais līdzeklis ir virsmaktīvā viela ar hidrofilu grupu un hidrofobu. Hidrofobā grupa norāda uz šķiedras materiāla virsmu, adsorbējas uz fāzes saskarnes un maina fāzes saskarnes stāvokli; hidrofilā grupa norāda uz telpu un absorbē ūdens tvaikus atmosfērā.
Antistatiskiem līdzekļiem uz šķiedru un to izstrādājumu virsmas parasti ir šādas funkcijas:
1. Mitruma absorbcija: uz šķiedras materiāla virsmas veidojas nepārtraukta monomolekulāra ūdens plēve.
2. Īpatnējās pretestības samazināšana: ūdens plēve uz šķiedras materiāla virsmas palielina šķiedras materiāla dielektrisko koeficientu, tādējādi efektīvi samazinot tā virsmas īpatnējo pretestību.
3. Uzlabojiet jonu vadītspēju: palieliniet jonu koncentrāciju uz šķiedras materiāla virsmas un uzlabojiet tā jonu (tostarp protonu) vadītspēju ūdens tvaikos.
4. Veicināt elektrolītu šķīšanu: tas nodrošina vietu oglekļa dioksīda šķīdināšanai gaisā un elektrolītu šķīdināšanai šķiedru materiālos.
5. Elektriskā neitralizācija: ja antistatiskā līdzekļa lādiņa zīme ir pretēja šķiedras materiāla lādiņa zīmei, tā radīs elektrisko neitralizāciju.
Priekšrocības: ērta apstrāde, zemas izmaksas un acīmredzama antistatiska iedarbība.
Trūkumi: Antistatiskā darbība ir ļoti atkarīga no vides mitruma. Pie zema mitruma (RH<40%), its antistatic performance is lost and its durability is poor.
otrais posms
Pievienojiet antistatisku līdzekli šķiedras iekšpusē, lai modificētu šķiedru.
Antistatiskā līdzekļa komponents tiek pievienots pamata polimēram, sajaukts vai kopolimerizēts ar pamata polimēru, un jūras{0}}salas vai apvalka-kompozīta antistatiskā šķiedra tiek izgatavota ar kompozītmateriālu vērpšanas metodi. Salas fāze vai serdes daļa ir polimērs, kas satur antistatisku līdzekli, un pamata polimērs kā jūras fāze vai ādas daļa ir šķiedras galvenais korpuss, kas aizsargā hidrofilās grupas polimēru un uzņemas šķiedras pamatfunkciju. Antistatiskais līdzeklis antistatiskās šķiedras iekšpusē galvenokārt ir polāra vai jonu virsmaktīvā viela. Tās molekulārajā struktūrā ir arī hidrofilās grupas un hidrofobās grupas. Hidrofobajai grupai ir zināma savietojamības pakāpe ar pamata polimēru, savukārt hidrofilā grupa nodrošina tai zināmu higroskopiskuma pakāpi.
Antistatiskās šķiedras antistatisks mehānisms: Hidrofilā grupa, kas atrodas antistatiskajā aģentā šķiedras iekšpusē, var migrēt uz šķiedras virsmu un veidot ūdens plēvi. Ūdens plēve absorbē atmosfēras ūdens tvaikus, lai palielinātu šķiedras dielektriķi. Funkcija, lai samazinātu šķiedras virsmas īpatnējo pretestību un paātrinātu neto elektrostatiskā lādiņa noplūdi.
Priekšrocības: Tā kā antistatiskais līdzeklis atrodas pamata polimēra iekšpusē, tā izturība ir labāka.
Trūkumi: Antistatiskā līdzekļa iedarbība ir atkarīga no tā higroskopiskuma, kas ir lemta atkarībai no vides mitruma. Zemā mitruma apstākļos (RH<40%) conditions, it will lose its antistatic performance. The dosage is large.
Trešais posms
Metāla šķiedras un vadoša materiāla virsmas pārklāšanas stadija.
1. Metālu vadoša šķiedra: vadošā šķiedra ir izgatavota, izmantojot izcilu metāla vadītspēju, padarot to par agrāko un patiesāko vadošo šķiedru. Tā pretestība var sasniegt 10¯²-10¯¹ Ω · cm. Metāla šķiedrām parasti izmantotie metāli ir: nerūsējošais tērauds, varš, alumīnijs, niķelis, zelts, sudrabs utt. Visplašāk tiek izmantotas 304, 304L un 316,316L nerūsējošā tērauda šķiedras. Galvenā ražošanas metode ir tiešās zīmēšanas metode. Metāla stieple tiek atkārtoti izstiepta cauri matricai, lai izveidotu šķiedru ar diametru 4-10 μm (pašlaik plānākā ir mazāka par 1 μm), pārrāvuma izturība ir 5-15 cN/dtex, un pārrāvuma pagarinājums ir 3,0-5,0%. Nerūsējošā tērauda šķiedrai ir lieliska izturība, siltumvadītspēja, lieces izturība, nodilumizturība un starojuma izturība. Ja metāla šķiedras saturs ir lielāks par 0,5%, audumam ir noteiktas antistatiskas īpašības, un, ja metāla šķiedras saturs ir no 2 līdz 5%, audumam ir labas antistatiskās īpašības. Ja metāla šķiedras saturs ir lielāks par 8%, audumam ir ne tikai antistatiskas īpašības, bet arī noteiktas elektromagnētisko viļņu ekranēšanas īpašības.
Metāla šķiedras saturs un anti{0}}statiskā īpašība
Piezīme: Nerūsējošā tērauda šķiedras elektriskā vadītspēja palielinās, palielinoties smalkumam. Ja smalkums ir mazāks par 8 μm, tas samazinās, palielinoties smalkumam. Trūkumi: šķiedra ir stingrāka, kohēzijas spēks ir nedaudz sliktāks, krāsojamība ir slikta, un šķiedras cena ir augstāka.
2. Vadošā materiāla virsma ir pārklāta ar vadošu šķiedru:
Šo šķiedru attēlo ar melnu virsmu-pārklāta vadoša šķiedra, ko BASF pirmo reizi izstrādāja Vācijā 1960. gados. Ražošanas metode ir metāla, oglekļa, vadoša polimēra un citu vadošu materiālu pārklāšana un nostiprināšana uz parasto šķiedru virsmas, izmantojot fizikālās un ķīmiskās metodes. Šīs šķiedras vadošās sastāvdaļas ir sadalītas pa šķiedras virsmu, tāpēc antistatisks efekts ir labs, bet lietošanas procesā vadošais materiāls viegli nokrīt un zūd vadītspēja.
Ceturtais posms
Kompozītmateriālu vadošās šķiedras stadija.
1975. gadā uzņēmums DuPont izmantoja kompozītmateriālu vērpšanas tehnoloģiju, lai izgatavotu kompozītmateriālu vadošu šķiedru ar oglekli vadošu serdi-Antron III. Rezultātā lielākie ķīmisko šķiedru uzņēmumi ir sākuši pētīt un izstrādāt kompozītmateriālu šķiedras ar oglekli kā vadošu sastāvdaļu. Monsanto ir izstrādājis -pie-vadošas šķiedras, Kanebo ir izstrādājis neilona vadošās šķiedras, un Unijika, Kuraray un Toyobo ir secīgi izstrādājušas kompozītmateriālu vadošas šķiedras. Šajā periodā tika ievērojami attīstīta oglekļa kompozītmateriāla vadošā šķiedra. Līdz 80. gadu beigām Japānas gada produkcija sasniedza 200 tonnas. Tā kā ogļu kompozītmateriālu vadošā šķiedra izmanto ogli kā vadošu komponentu, šķiedra parasti ir tumši pelēka, kas ierobežo pielietojuma jomu.
Oglekļa kompozītmateriālu vadošo šķiedru parādīšanās veicina inkrustētu antistatisku audumu izstrādi un ražošanu.
Piektais posms
Vadošās šķiedras balināšanas attīstības stadija.
Astoņdesmitajos gados tika uzsākts pētnieciskais darbs par vadošo šķiedru balināšanu. Izplatītākā metode ir vara, sudraba, niķeļa un kadmija un citu metālu sulfīdu, jodīdu vai oksīdu un parasto polimēru izmantošana, lai sajauktu vai saliktu vērpšanu, lai iegūtu vadošas šķiedras. Piemēram, CuS vadošā slāņa vadošā šķiedra tiek izgatavota ķīmiskās reakcijas rezultātā; vadošo šķiedru T-25, kas satur CuI, ražo Teijin Co., Ltd.; vadošo šķiedru, kas satur Zn0, ražo Kanebo Co., Ltd.; Unijika un citi uzņēmumi ir izgatavojuši arī balto Conductive šķiedru. Balto vadošo šķiedru veiktspēja, izmantojot metālu savienojumus vai oksīdus kā vadošus materiālus, nav tik laba kā ogļu kompozītmateriālu vadošajām šķiedrām, taču to pielietojums nav ierobežots ar krāsu.
Sestais posms
Polimēru vadošās šķiedras attīstības stadija.
Polimēru vadoša šķiedra ir raksturīga polimēra vadoša šķiedra, kas izgatavota no polimēru materiālu dopinga. Piemēram, polipirols, politiofēns, polianilīns un citi polimēru materiāli. Šiem iekšēji vadošajiem polimēriem ir augsta vadītspēja (līdz 10¯³~10¯²s/cm).
Pētījumi par šāda veida materiāliem ir panākuši iepriecinošu progresu. Tomēr joprojām pastāv dažas grūtības praktiskajā pielietošanā, galvenokārt sliktas apstrādes veiktspējas dēļ. Turklāt tiek veikti arī pētījumi par polimēru supravadītspēju gan mājās, gan ārvalstīs. Notiek arī pētniecības darbs pie elektroniskās informācijas viedajiem tekstilizstrādājumiem.
Iekšzemes vadošo šķiedru izpēte un izstrāde notiek salīdzinoši vēlu. Astoņdesmitajos gados sākās metāla šķiedras un oglekļa šķiedras vietējā ražošana, taču izlaide bija salīdzinoši neliela. Lielākā daļa nepieciešamo vadošo šķiedru ir atkarīgas no importa. Agrākie iekšzemes metālšķiedru pētījumi un izstrāde ir Lanžou Kalnrūpniecības un metalurģijas pētniecības institūts un citas zinātniskās pētniecības iestādes un daži uzņēmumi, piemēram, 540 rūpnīca Sjiņsjanā. Oglekļa kompozītmateriālu vadošo šķiedru iekšzemes pētniecībā un attīstībā ietilpst Wuxi tekstila pētniecības institūts un Ķīnas tekstila izcilais zīds no tekstila akadēmijas. Pašreizējā procesa tehnoloģija ir salīdzinoši nobriedusi. Ievērojams skaits vietējo universitāšu un zinātniskās pētniecības iestāžu, kā arī daži lieli uzņēmumi ir veiksmīgi izstrādājuši dažādas organiskās vadošās šķiedras un baltās vadošās šķiedras.
Piemēram: metāla poliestera vadoša šķiedra, kas pārklāta ar varu un niķeli uz virsmas, vadoša akrila šķiedra no vara jodīda, vadoša šķiedra, kas izgatavota no vara jodīda poliestera maisījuma vērpšanas, ogleklis kompozītmateriālu šķiedra utt. Baltās vadošās šķiedras ražošanas tehnoloģijā daži vietējie uzņēmumi ir veiksmīgi izstrādājuši jūras{1}}salu šķiedru tehnoloģiju un tā tālāk. Vispārīgi runājot, joprojām pastāv zināma atšķirība no ārvalstu augstākā līmeņa, piemēram, produktu kvalitātes un stabilitātes.
