Serat antistatik, mari kita pelajari mengenainya!

Serat Antistatik

Gentian antistatik ialah kategori gentian kimia yang tidak mudah mengumpul cas statik. Di bawah keadaan piawai, gentian antistatik dikehendaki mempunyai kerintangan isipadu kurang daripada 10¹⁰Ω·cm atau separuh hayat pelesapan cas statik kurang daripada 60 saat.
抗静电面料工装

1 Fungsi Gentian Antistatik…

Serat Antistatik

Gentian antistatik ialah sejenis gentian kimia yang tidak mudah mengumpul cas statik. Di bawah keadaan piawai, gentian antistatik dikehendaki mempunyai kerintangan isipadu kurang daripada 10¹⁰Ω·cm atau separuh hayat pelesapan cas statik kurang daripada 60 saat.

1 Fungsi Gentian Antistatik

1.1 Punca dan Bahaya Isu Elektrik Statik dalam Bahan Tekstil

Bahan tekstil kebanyakannya merupakan penebat elektrik dengan rintangan spesifik yang agak tinggi, terutamanya gentian sintetik dengan penyerapan lembapan yang rendah seperti gentian poliester, akrilik, dan polivinil klorida. Semasa pemprosesan tekstil, sentuhan rapat dan geseran antara gentian dan gentian atau gentian dan bahagian jentera akan menyebabkan pemindahan cas pada permukaan objek, sekali gus menghasilkan elektrik statik.
Elektrik statik boleh membawa banyak kesan buruk. Contohnya, gentian dengan cas yang sama menolak antara satu sama lain, dan gentian dengan cas yang berbeza tertarik ke bahagian jentera, yang akan menyebabkan kegebuan sekerat, peningkatan bulu benang, pembentukan bungkusan yang lemah, gentian melekat pada bahagian jentera, peningkatan kerosakan benang, dan jalur-jalur yang berselerak pada permukaan fabrik. Selepas pakaian dicas, ia mudah menyerap habuk dan menjadi kotor, dan kekusutan mungkin berlaku antara pakaian dan badan manusia, atau antara pakaian dan pakaian, malah percikan api elektrik mungkin terhasil. Dalam kes yang teruk, voltan statik boleh mencapai beberapa ribu volt, dan percikan api yang dihasilkan oleh nyahcas boleh menyebabkan kebakaran dengan akibat yang serius.

1.2 Kaedah untuk Menyelesaikan Gangguan Statik Fabrik Gentian Sintetik

Terdapat pelbagai kaedah untuk memberikan gentian sintetik dan fabriknya sifat antistatik yang tahan lama. Contohnya, polimer hidrofilik atau polimer berat molekul rendah konduktif boleh ditambah semasa pempolimeran atau pemintalan gentian sintetik; teknologi pemintalan komposit boleh digunakan untuk menghasilkan gentian komposit dengan lapisan luar hidrofilik. Dalam proses pemintalan, gentian sintetik boleh diadun dengan gentian dengan higroskopiliti yang kuat, atau gentian dengan cas positif dan gentian dengan cas negatif boleh diadun mengikut urutan potensi. Kemasan tambahan hidrofilik yang tahan lama juga boleh digunakan pada fabrik.

2 Jenis Serat Antistatik

2.1 Serat Tambahan Surfaktan

Untuk menyediakan gentian dengan kesan antistatik yang agak tahan lama, surfaktan sering ditambah kepada dop pemintalan untuk pemintalan campuran. Selepas pembentukan gentian, surfaktan akan terus berhijrah dan meresap dari bahagian dalam gentian ke permukaan berdasarkan ciri-cirinya sendiri, untuk mencapai kesan antistatik. Terdapat juga kaedah seperti melekatkan surfaktan pada permukaan gentian melalui pelekat atau menyambungkannya ke dalam filem pada permukaan gentian, dan kesannya serupa dengan menyapu varnis antistatik pada permukaan plastik.
Kesan antistatik gentian tersebut berkait rapat dengan kelembapan persekitaran. Apabila kelembapan tinggi, kelembapan dapat meningkatkan kekonduksian ionik surfaktan, dan prestasi antistatik bertambah baik dengan ketara; dalam persekitaran kering, kesannya akan menjadi lemah.

2.2 Campuran, Kopolimerisasi dan Pengubahsuaian Cantuman Gentian Antistatik

Teras gentian antistatik jenis ini adalah untuk mengubah suai polimer pembentuk gentian, dan meningkatkan higroskopisitas gentian dengan menambah monomer atau polimer hidrofilik, sekali gus memberikannya sifat antistatik. Di samping itu, kuprum sulfat boleh dicampurkan ke dalam dop pemintalan akrilik, dan selepas pemintalan dan pembekuan, ia dirawat dengan agen pengurangan yang mengandungi sulfur, yang boleh meningkatkan kecekapan pengeluaran dan ketahanan kekonduksian gentian konduktif. Selain pemintalan campuran biasa, kaedah menambah polimer hidrofilik semasa pempolimeran untuk membentuk sistem penyebaran mikro-berbilang fasa telah muncul secara beransur-ansur, seperti menambah polietilena glikol kepada campuran tindak balas kaprolaktam untuk meningkatkan ketahanan sifat antistatik.

2.3 Gentian Konduktif Logam

Gentian konduktif logam biasanya diperbuat daripada bahan logam melalui proses pembentukan gentian tertentu. Logam biasa termasuk keluli tahan karat, kuprum, aluminium, nikel, dan sebagainya. Gentian sedemikian mempunyai kekonduksian elektrik yang sangat baik, boleh mengalirkan cas dengan cepat, dan berkesan menghapuskan elektrik statik. Pada masa yang sama, ia juga mempunyai rintangan haba dan rintangan kakisan kimia yang baik. Walau bagaimanapun, apabila digunakan pada tekstil, terdapat beberapa batasan. Contohnya, gentian logam mempunyai kohesi yang rendah, dan daya ikatan antara gentian semasa pemintalan tidak mencukupi, yang berkemungkinan menyebabkan masalah kualiti benang; warna produk siap dihadkan oleh warna logam itu sendiri dan agak tunggal. Dalam aplikasi praktikal, ia sering dicampur dengan gentian biasa, menggunakan kelebihan konduktif gentian logam untuk memberikan produk campuran sifat antistatik, dan menggunakan gentian biasa untuk meningkatkan prestasi pemintalan dan mengurangkan kos.

2.4 Gentian Konduktif Karbon

Kaedah penyediaan gentian konduktif karbon terutamanya merangkumi doping, salutan, pengkarbonan, dan sebagainya. Doping adalah mencampurkan bendasing konduktif ke dalam bahan pembentuk gentian untuk mengubah struktur elektronik bahan, dengan itu memberikan gentian kekonduksian; salutan adalah untuk membentuk lapisan konduktif dengan menyalut lapisan bahan karbon dengan kekonduksian yang baik seperti karbon hitam pada permukaan gentian; pengkarbonan secara amnya menggunakan viskos, akrilik, pic, dan sebagainya sebagai gentian prekursor, dan menukarkannya menjadi gentian karbon konduktif melalui pengkarbonan suhu tinggi. Gentian konduktif karbon yang disediakan melalui kaedah ini memperoleh kekonduksian tertentu sambil mengekalkan sebahagian daripada sifat mekanikal asal gentian. Walaupun gentian karbon yang dirawat melalui pengkarbonan mempunyai kekonduksian, rintangan haba dan rintangan kimia yang baik, ia mempunyai modulus yang tinggi, tekstur keras, kekurangan ketahanan, tidak tahan lenturan, dan tidak mempunyai keupayaan pengecutan haba, jadi kebolehgunaannya adalah lemah dalam beberapa keadaan di mana gentian perlu mempunyai fleksibiliti dan kebolehubah bentuk yang baik.

2.5 Gentian Konduktif Organik Diperbuat daripada Polimer Konduktif

Gentian konduktif organik yang diperbuat daripada polimer konduktif mempunyai struktur konjugasi khas, dan elektron boleh bergerak secara relatif bebas pada rantai molekul, justeru mempunyai kekonduksian. Disebabkan sifat konduktif dan ciri bahan organiknya yang unik, gentian sedemikian mempunyai nilai aplikasi yang berpotensi dalam beberapa medan mewah dengan keperluan prestasi bahan khas dan kepekaan kos rendah, seperti peranti elektronik tertentu dan medan aeroangkasa.

2.6 Gentian Konduktif Organik Dihasilkan dengan Menyalut Bahan Konduktif pada Gentian Sintetik Biasa

Serat jenis ini melaksanakan fungsi antistatik dengan menyalut bahan konduktif seperti karbon hitam dan logam pada permukaan gentian sintetik biasa melalui proses kemasan permukaan. Proses menyalut logam agak kompleks dan mahal, dan mungkin mempunyai kesan tertentu terhadap sifat haus seperti rasa tangan gentian.

2.7 Gentian Konduktif Organik Dibuat melalui Kaedah Pemintalan Komposit

Kaedah pemintalan komposit adalah untuk membentuk gentian tunggal dengan dua atau lebih komponen berbeza melalui pemasangan pemintalan komposit khas dalam proses pemintalan yang sama dengan menggunakan dua atau lebih polimer dengan komposisi atau sifat yang berbeza. Semasa menyediakan gentian antistatik, polimer dengan kekonduksian atau polimer yang ditambah dengan bahan konduktif biasanya digunakan sebagai satu komponen dan digabungkan dengan polimer pembentuk gentian biasa. Berbanding dengan kaedah penyediaan gentian antistatik yang lain, gentian yang disediakan melalui kaedah pemintalan komposit mempunyai sifat antistatik yang lebih stabil dan kurang kesan negatif terhadap sifat asal gentian.

3 Aplikasi Gentian Antistatik

Dalam kehidupan seharian, apabila udara terlalu kering pada musim sejuk, elektrik statik berkemungkinan akan dijana antara kulit dan pakaian manusia, dan voltan statik serta-merta boleh mencapai puluhan ribu volt dalam kes yang teruk, menyebabkan ketidakselesaan pada tubuh manusia. Contohnya, berjalan di atas permaidani boleh menghasilkan 1500-35000 volt elektrik statik, berjalan di atas lantai resin vinil boleh menghasilkan 250-12000 volt elektrik statik, dan bergesel dengan kerusi di dalam rumah boleh menghasilkan lebih daripada 1800 volt elektrik statik. Tahap elektrik statik bergantung terutamanya pada kelembapan udara di sekeliling. Biasanya, apabila gangguan statik melebihi 7000 volt, orang akan merasakan kejutan elektrik.
Elektrik statik berbahaya kepada tubuh manusia. Elektrik statik yang berterusan boleh meningkatkan kealkalian dalam darah, mengurangkan kandungan kalsium dalam serum, dan meningkatkan perkumuhan kalsium dalam air kencing. Ini mempunyai kesan yang lebih besar terhadap kanak-kanak yang sedang membesar, warga emas dengan tahap kalsium darah yang sangat rendah, dan wanita hamil dan ibu menyusu yang memerlukan banyak kalsium. Pengumpulan elektrik statik yang berlebihan dalam tubuh manusia akan menyebabkan pengaliran arus yang tidak normal pada membran sel saraf otak, menjejaskan sistem saraf pusat, menyebabkan perubahan dalam pH darah dan ciri oksigen badan, menjejaskan keseimbangan fisiologi badan, dan menyebabkan gejala seperti pening, sakit kepala, kerengsaan, insomnia, hilang selera makan, dan berkhayal mental. Elektrik statik juga boleh mengganggu peredaran darah manusia, sistem imun dan saraf, menjejaskan kerja normal pelbagai organ (terutamanya jantung), dan boleh menyebabkan kadar denyutan jantung yang tidak normal dan degupan jantung pramatang. Pada musim sejuk, kira-kira satu pertiga daripada penyakit kardiovaskular berkaitan dengan elektrik statik. Di samping itu, di kawasan mudah terbakar dan letupan, elektrik statik pada tubuh manusia boleh menyebabkan kebakaran.

Masa siaran: 9 Dis-2025