Antistatisk fiber, lad os lære om det!

Antistatiske fibre

Antistatiske fibre er en kategori af kemiske fibre, der ikke let akkumulerer statiske ladninger. Under standardforhold skal antistatiske fibre have en volumenresistivitet på mindre end 10¹⁰Ω·cm eller en halveringstid for statisk ladning på mindre end 60 sekunder.
抗静电面料工装

1 Funktioner af antistatiske fibre…

Antistatiske fibre

Antistatiske fibre er en type kemisk fiber, der ikke let akkumulerer statiske ladninger. Under standardforhold skal antistatiske fibre have en volumenresistivitet på mindre end 10¹⁰Ω·cm eller en halveringstid for statisk ladning på mindre end 60 sekunder.

1 Funktioner af antistatiske fibre

1.1 Årsager til og farer ved statisk elektricitet i tekstilmaterialer

Tekstilmaterialer er for det meste elektriske isolatorer med relativt høj specifik modstand, især syntetiske fibre med lav fugtabsorption, såsom polyester-, akryl- og polyvinylchloridfibre. Under tekstilforarbejdning vil tæt kontakt og friktion mellem fibre og fibre eller fibre og maskindele forårsage ladningsoverførsel på overfladen af ​​genstande, hvorved der genereres statisk elektricitet.
Statisk elektricitet kan have mange negative virkninger. For eksempel frastøder fibre med samme ladning hinanden, og fibre med forskellige ladninger tiltrækkes maskindele, hvilket vil forårsage fnugdannelse, øget garnhårighed, dårlig emballageformning, fibre, der klæber til maskindele, øget garnbrud og spredte striber på stoffets overflade. Efter opladning af tøj er det let at absorbere støv og blive snavset, og der kan opstå sammenfiltring mellem tøj og menneskekroppen eller mellem tøj og tøj, og der kan endda dannes elektriske gnister. I alvorlige tilfælde kan den statiske spænding nå flere tusinde volt, og gnister genereret ved udladning kan forårsage brande med alvorlige konsekvenser.

1.2 Metoder til at løse statisk interferens i syntetiske fiberstoffer

Der findes forskellige metoder til at give syntetiske fibre og deres stoffer holdbare antistatiske egenskaber. For eksempel kan hydrofile polymerer eller ledende lavmolekylære polymerer tilsættes under polymerisationen eller spindingen af ​​syntetiske fibre; kompositspindingsteknologi kan bruges til at producere kompositfibre med et hydrofilt ydre lag. I spindingsprocessen kan syntetiske fibre blandes med fibre med stærk hygroskopicitet, eller fibre med positive ladninger og fibre med negative ladninger kan blandes i henhold til den potentielle rækkefølge. Holdbar hydrofil hjælpebehandling kan også anvendes på stoffer.

2 typer antistatiske fibre

2.1 Fibre tilsat overfladeaktivt stof

For at fremstille fibre med relativt holdbare antistatiske effekter tilsættes ofte overfladeaktive stoffer til spindemidlet til blandingsspinding. Efter fiberdannelsen vil overfladeaktive stoffer kontinuerligt migrere og diffundere fra fiberens inderside til overfladen i kraft af deres egne egenskaber for at opnå den antistatiske effekt. Der findes også metoder såsom at fiksere overfladeaktive stoffer på fiberoverfladen ved hjælp af klæbemidler eller tværbinde dem til film på fiberoverfladen, og effekten svarer til at påføre antistatisk lak på plastoverfladen.
Den antistatiske effekt af sådanne fibre er tæt forbundet med miljøets fugtighed. Når fugtigheden er høj, kan fugt forbedre det overfladeaktive stofs ionledningsevne, og den antistatiske ydeevne forbedres betydeligt; i tørre miljøer vil effekten blive svækket.

2.2 Blanding, copolymerisering og podningsmodifikation af antistatiske fibre

Kernen i denne type antistatisk fiber er at modificere den fiberdannende polymer og forbedre fiberens hygroskopicitet ved at tilsætte hydrofile monomerer eller polymerer, hvorved den får antistatiske egenskaber. Derudover kan kobbersulfat blandes i akryl-spindemidlet, og efter spinding og koagulering behandles det med et svovlholdigt reduktionsmiddel, hvilket kan forbedre produktionseffektiviteten og ledningsevnen af ​​ledende fibre. Ud over almindelig blandingsspinding er metoden til at tilsætte hydrofile polymerer under polymerisation for at danne et mikro-multifase-dispersionssystem gradvist dukket op, såsom at tilsætte polyethylenglycol til caprolactam-reaktionsblandingen for at forbedre holdbarheden af ​​antistatiske egenskaber.

2.3 Metalledende fibre

Metalledende fibre er normalt fremstillet af metalmaterialer gennem specifikke fiberdannelsesprocesser. Almindelige metaller omfatter rustfrit stål, kobber, aluminium, nikkel osv. Sådanne fibre har fremragende elektrisk ledningsevne, kan hurtigt lede ladninger og effektivt eliminere statisk elektricitet. Samtidig har de også god varmebestandighed og kemisk korrosionsbestandighed. Når de anvendes på tekstiler, er der dog nogle begrænsninger. For eksempel har metalfibre lav kohæsion, og bindingskraften mellem fibrene under spinding er utilstrækkelig, hvilket sandsynligvis vil forårsage problemer med garnkvaliteten; farven på færdige produkter er begrænset af selve metallets farve og er relativt enkelt. I praktiske anvendelser blandes de ofte med almindelige fibre, hvor de bruger metalfibrenes ledende fordel til at give blandede produkter antistatiske egenskaber, og almindelige fibre bruges til at forbedre spindeevnen og reducere omkostningerne.

2.4 Kulledende fibre

Fremstillingsmetoderne for kulledende fibre omfatter hovedsageligt doping, coating, karbonisering osv. Doping er at blande ledende urenheder i det fiberdannende materiale for at ændre materialets elektroniske struktur og derved give fiberen ledningsevne; coating er at danne et ledende lag ved at coate et lag af kulstofmateriale med god ledningsevne, såsom carbon black, på fiberoverfladen; karbonisering bruger generelt viskose, akryl, beg osv. som forstadiefibre og omdanner dem til ledende kulfibre gennem højtemperaturkarbonisering. De kulledende fibre, der fremstilles ved disse metoder, opnår en vis ledningsevne, samtidig med at de bevarer en del af fibrenes oprindelige mekaniske egenskaber. Selvom kulfibre behandlet ved karbonisering har god ledningsevne, varmebestandighed og kemisk resistens, har de et højt modul, hård tekstur, manglende sejhed, er ikke modstandsdygtige over for bøjning og har ingen varmekrympningsevne, så deres anvendelighed er dårlig i nogle tilfælde, hvor fibre skal have god fleksibilitet og deformerbarhed.

2.5 Organiske ledende fibre lavet af ledende polymerer

Organiske ledende fibre lavet af ledende polymerer har en særlig konjugeret struktur, og elektroner kan bevæge sig relativt frit på molekylkæden og dermed have ledningsevne. På grund af deres unikke ledende egenskaber og organiske materialekarakteristika har sådanne fibre potentiel anvendelsesværdi inden for nogle avancerede områder med særlige krav til materialeydelse og lav omkostningsfølsomhed, såsom specifikke elektroniske enheder og luftfartsområder.

2.6 Organiske ledende fibre fremstillet ved at belægge ledende stoffer på almindelige syntetiske fibre

Denne type fiber opnår en antistatisk funktion ved at belægge ledende stoffer såsom carbon black og metal på overfladen af ​​almindelige syntetiske fibre gennem overfladebehandlingsprocesser. Processen med at belægge metal er relativt kompleks og dyr og kan have en vis indflydelse på slidegenskaberne, såsom fiberens fornemmelse.

2.7 Organiske ledende fibre fremstillet ved kompositspinningmetoden

Kompositspindemetoden går ud på at danne en enkelt fiber med to eller flere forskellige komponenter gennem en speciel kompositspindeenhed i den samme spindeproces ved at bruge to eller flere polymerer med forskellige sammensætninger eller egenskaber. Ved fremstilling af antistatiske fibre anvendes polymerer med ledningsevne eller polymerer tilsat ledende stoffer normalt som én komponent og blandes med almindelige fiberdannende polymerer. Sammenlignet med andre antistatiske fiberfremstillingsmetoder har fibrene, der fremstilles ved kompositspindemetoden, mere stabile antistatiske egenskaber og mindre negativ indvirkning på fibrenes oprindelige egenskaber.

3 anvendelser af antistatiske fibre

I dagligdagen, når luften er for tør om vinteren, er der sandsynlighed for, at der genereres statisk elektricitet mellem menneskehud og tøj, og den øjeblikkelige statiske spænding kan i alvorlige tilfælde nå titusindvis af volt, hvilket forårsager ubehag for menneskekroppen. For eksempel kan det at gå på tæpper generere 1500-35000 volt statisk elektricitet, at gå på vinylgulve kan generere 250-12000 volt statisk elektricitet, og at gnide mod en stol indendørs kan generere mere end 1800 volt statisk elektricitet. Niveauet af statisk elektricitet afhænger hovedsageligt af luftfugtigheden i den omgivende luft. Normalt vil folk mærke et elektrisk stød, når den statiske interferens overstiger 7000 volt.
Statisk elektricitet er skadeligt for menneskekroppen. Vedvarende statisk elektricitet kan øge alkaliniteten i blodet, reducere calciumindholdet i serum og øge calciumudskillelsen i urinen. Dette har en større indvirkning på børn i vækst, ældre med meget lave calciumniveauer i blodet samt gravide kvinder og ammende mødre, der har brug for meget calcium. Overdreven ophobning af statisk elektricitet i menneskekroppen vil forårsage unormal strømledning af hjernens nervecellemembraner, påvirke centralnervesystemet, føre til ændringer i blodets pH-værdi og kroppens iltegenskaber, påvirke kroppens fysiologiske balance og forårsage symptomer som svimmelhed, hovedpine, irritabilitet, søvnløshed, appetitløshed og mental trance. Statisk elektricitet kan også forstyrre menneskers blodcirkulation, immun- og nervesystem, påvirke forskellige organers normale arbejde (især hjertet) og kan forårsage unormal hjerterytme og for tidlig hjerterytme. Om vinteren er omkring en tredjedel af hjerte-kar-sygdomme relateret til statisk elektricitet. Derudover kan statisk elektricitet på menneskekroppen forårsage brande i brandfarlige og eksplosive områder.

Udsendelsestidspunkt: 9. dec. 2025