Antisztatikus szálak
Az antisztatikus szálak olyan kémiai szálak, amelyek nem könnyen halmoznak fel sztatikus töltéseket. Normál körülmények között az antisztatikus szálak térfogati ellenállásának kisebbnek kell lennie, mint 10¹⁰Ω·cm, vagy a sztatikus töltés disszipációs felezési idejének kevesebbnek kell lennie, mint 60 másodperc.
1 Az antisztatikus szálak funkciói…
Antisztatikus szálak
Az antisztatikus szálak olyan kémiai szálak, amelyek nem halmoznak fel könnyen sztatikus töltéseket. Normál körülmények között az antisztatikus szálak térfogati ellenállásának kisebbnek kell lennie, mint 10¹⁰Ω·cm, vagy a sztatikus töltés disszipációs felezési idejének kevesebbnek kell lennie, mint 60 másodperc.
1 Az antisztatikus szálak funkciói
1.1 A textilanyagokban fellépő statikus elektromosság okozta problémák okai és veszélyei
A textilanyagok többnyire viszonylag nagy fajlagos ellenállású elektromos szigetelők, különösen az alacsony nedvszívó képességű szintetikus szálak, mint például a poliészter, akril és polivinil-klorid szálak. A textilfeldolgozás során a szálak és szálak, vagy a szálak és a gépalkatrészek közötti szoros érintkezés és súrlódás töltésátvitelt okoz a tárgyak felületén, ezáltal statikus elektromosságot generálva.
A sztatikus elektromosság számos káros hatással járhat. Például az azonos töltésű szálak taszítják egymást, míg a különböző töltésű szálak vonzzák egymást a gépalkatrészekhez, ami szálasodást, fokozott fonalszőrösséget, rossz csomagolásformálást, a szálak gépalkatrészekhez való tapadását, fokozott fonaltörést és elszórt csíkokat okozhat a szövet felületén. A ruházat feltöltődése után könnyen felszívja a port és beszennyeződik, és összegabalyodhat a ruházat és az emberi test, vagy a ruházat és a ruházat között, sőt akár elektromos szikrák is keletkezhetnek. Súlyos esetekben a sztatikus feszültség elérheti a több ezer voltot, és a kisülés során keletkező szikrák súlyos következményekkel járó tüzet okozhatnak.
1.2 Módszerek a szintetikus szálas szövetek statikus interferenciájának feloldására
Különböző módszerek léteznek a szintetikus szálak és szöveteik tartós antisztatikus tulajdonságokkal való felruházására. Például hidrofil polimerek vagy vezetőképes, kis molekulatömegű polimerek adhatók hozzá a szintetikus szálak polimerizációja vagy fonása során; kompozit fonási technológiával hidrofil külső réteggel rendelkező kompozit szálakat lehet előállítani. A fonási folyamat során a szintetikus szálak erősen higroszkópos szálakkal keverhetők, vagy pozitív és negatív töltésű szálak keverhetők a potenciál sorrendjének megfelelően. Tartós hidrofil kiegészítő kikészítés is alkalmazható a szöveteken.
2 típusú antisztatikus szál
2.1 Felületaktív anyagokkal dúsított rostok
A viszonylag tartós antisztatikus hatású szálak előállításához gyakran felületaktív anyagokat adnak a fonóadalékhoz a kevert fonáshoz. A szálképződés után a felületaktív anyagok saját tulajdonságaiknak köszönhetően folyamatosan vándorolnak és diffundálnak a szál belsejéből a felületre, így érik el az antisztatikus hatást. Léteznek olyan módszerek is, mint a felületaktív anyagok rögzítése a szál felületén ragasztókkal, vagy térhálósításuk filmekké a szál felületén, és a hatás hasonló az antisztatikus lakk műanyag felületre ecsettel történő felviteléhez.
Az ilyen szálak antisztatikus hatása szorosan összefügg a környezeti páratartalommal. Magas páratartalom esetén a nedvesség növelheti a felületaktív anyag ionvezető képességét, és az antisztatikus teljesítmény jelentősen javul; száraz környezetben a hatás gyengül.
2.2 Keverék, kopolimerizáció és oltványmódosítás antisztatikus szálak
Az ilyen típusú antisztatikus szál lényege, hogy módosítja a szálképző polimert, és hidrofil monomerek vagy polimerek hozzáadásával fokozza a szál higroszkóposságát, ezáltal antisztatikus tulajdonságokkal ruházza fel. Ezenkívül réz-szulfátot is keverhetünk az akril fonóadalékba, majd a fonás és koaguláció után kéntartalmú redukálószerrel kezeljük, ami javíthatja a vezetőképes szálak termelési hatékonyságát és vezetőképesség-tartósságát. A hagyományos kevert fonás mellett fokozatosan megjelent a hidrofil polimerek polimerizáció során történő hozzáadásának módja is, amely mikro-többfázisú diszperziós rendszert képez, például polietilénglikol hozzáadása a kaprolaktám reakcióelegyhez az antisztatikus tulajdonságok tartósságának fokozása érdekében.
2.3 Fémvezető szálak
A fémvezető szálakat általában fém anyagokból állítják elő speciális szálképzési eljárásokkal. A gyakori fémek közé tartozik a rozsdamentes acél, a réz, az alumínium, a nikkel stb. Az ilyen szálak kiváló elektromos vezetőképességgel rendelkeznek, gyorsan vezetik a töltéseket, és hatékonyan kiküszöbölik a sztatikus elektromosságot. Ugyanakkor jó hőállósággal és kémiai korrózióállósággal is rendelkeznek. Textilekre alkalmazva azonban vannak bizonyos korlátozások. Például a fémszálak alacsony kohézióval rendelkeznek, és a szálak közötti kötési erő a fonás során nem elegendő, ami valószínűleg fonalminőségi problémákat okoz; a késztermékek színét maga a fém színe korlátozza, és viszonylag egyszerű. A gyakorlati alkalmazásokban gyakran keverik őket közönséges szálakkal, kihasználva a fémszálak vezetőképességi előnyét, hogy a kevert termékeket antisztatikus tulajdonságokkal ruházzák fel, és közönséges szálakat használnak a fonási teljesítmény javítására és a költségek csökkentésére.
2.4 Szénvezető szálak
A szénvezető szálak előállítási módszerei főként a doppingolást, bevonást, karbonizálást stb. foglalják magukban. A doppingolás során vezető szennyeződéseket kevernek a szálképző anyagba, hogy megváltoztassák az anyag elektronikus szerkezetét, ezáltal vezetőképességet biztosítva a szálnak; a bevonás során egy vezető réteget képeznek egy jó vezetőképességű szén anyag, például korom rétegének a szál felületére történő bevonásával; a karbonizálás során általában viszkózt, akrilt, szurkot stb. használnak prekurzor szálakként, és ezeket magas hőmérsékletű karbonizálással vezetőképes szénszálakká alakítják. Az ilyen módszerekkel előállított szénvezető szálak bizonyos vezetőképességet érnek el, miközben megőrzik a szálak eredeti mechanikai tulajdonságainak egy részét. Bár a karbonizálással kezelt szénszálak jó vezetőképességgel, hőállósággal és kémiai ellenállással rendelkeznek, nagy modulusúak, kemény textúrájúak, szívósságuk hiányzik, nem hajlítóak és nem rendelkeznek hőzsugorodási képességgel, így alkalmazhatóságuk gyenge azokban az esetekben, amikor a szálaknak jó rugalmassággal és deformálhatósággal kell rendelkezniük.
2.5 Szerves vezetőképes szálak vezetőképes polimerekből
A vezetőképes polimerekből készült szerves vezetőképes szálak speciális konjugált szerkezettel rendelkeznek, és az elektronok viszonylag szabadon mozoghatnak a molekuláris láncon, így vezetőképességgel rendelkeznek. Egyedi vezetőképességüknek és szerves anyagjellemzőiknek köszönhetően az ilyen szálak potenciális alkalmazási értékkel bírnak bizonyos csúcskategóriás területeken, ahol speciális anyagteljesítmény-követelmények és alacsony költségérzékenység vannak, például speciális elektronikus eszközökben és a repülőgépiparban.
2.6 Szerves vezetőképes szálak, amelyeket vezetőképes anyagok bevonásával állítanak elő közönséges szintetikus szálakra
Ez a száltípus antisztatikus funkciót valósít meg azáltal, hogy vezetőképes anyagokkal, például korommal és fémmel vonja be a hagyományos szintetikus szálak felületét felületkezelési eljárásokkal. A fém bevonásának folyamata viszonylag összetett és költséges, és bizonyos hatással lehet a szál kopási tulajdonságaira, például a kézérzetre.
2.7 Szerves vezetőképes szálak, kompozit fonási módszerrel előállítva
A kompozit fonási módszer lényege, hogy két vagy több különböző komponensből egyetlen szálat állítanak elő egy speciális kompozit fonószerelvény segítségével ugyanazon fonási folyamatban, két vagy több különböző összetételű vagy tulajdonságú polimer felhasználásával. Antisztatikus szálak előállításakor általában vezetőképes polimereket vagy vezetőképes anyagokkal hozzáadott polimereket használnak egy komponensként, és ezeket a hagyományos szálképző polimerekkel keverik. Más antisztatikus szálelőállítási módszerekkel összehasonlítva az összetett fonási módszerrel előállított szálak stabilabb antisztatikus tulajdonságokkal rendelkeznek, és kevésbé negatívan befolyásolják a szálak eredeti tulajdonságait.
Az antisztatikus szálak 3 alkalmazása
A mindennapi életben, amikor télen túl száraz a levegő, statikus elektromosság keletkezhet az emberi bőr és a ruházat között, és a pillanatnyi sztatikus feszültség súlyos esetekben elérheti a több tízezer voltot, ami kellemetlenséget okozhat az emberi testnek. Például a szőnyegen járás 1500-35000 voltot, a vinilgyanta padlón járás 250-12000 voltot, a székhez dörzsölődés pedig beltérben több mint 1800 voltot hozhat létre. A sztatikus elektromosság szintje főként a környező levegő páratartalmától függ. Általában, amikor a sztatikus interferencia meghaladja a 7000 voltot, az emberek áramütést éreznek.
A sztatikus elektromosság káros az emberi szervezetre. A tartós sztatikus elektromosság növelheti a vér lúgosságát, csökkentheti a szérum kalciumtartalmát és növelheti a kalcium kiválasztását a vizelettel. Ez nagyobb hatással van a növésben lévő gyermekekre, az idősekre, akiknek nagyon alacsony a vér kalciumszintje, valamint a terhes nőkre és szoptató anyákra, akiknek sok kalciumra van szükségük. A sztatikus elektromosság túlzott felhalmozódása az emberi szervezetben az agyi idegsejtek membránjainak rendellenes áramvezetését okozza, hatással van a központi idegrendszerre, a vér pH-értékének és a szervezet oxigénjellemzőinek megváltozásához vezet, befolyásolja a szervezet fiziológiai egyensúlyát, és olyan tüneteket okozhat, mint a szédülés, fejfájás, ingerlékenység, álmatlanság, étvágytalanság és mentális transz. A sztatikus elektromosság zavarhatja az emberi vérkeringést, az immun- és idegrendszert is, befolyásolhatja a különböző szervek (különösen a szív) normális működését, és rendellenes pulzusszámot és korai szívverést okozhat. Télen a szív- és érrendszeri betegségek körülbelül egyharmada a sztatikus elektromossághoz kapcsolódik. Ezenkívül gyúlékony és robbanásveszélyes területeken az emberi testre kerülő sztatikus elektromosság tüzet is okozhat.
Közzététel ideje: 2025. dec. 9.
