Антистатичка влакна, хајде да сазнамо више о томе!

Антистатичка влакна

Антистатичка влакна су категорија хемијских влакана која не акумулирају лако статичко наелектрисање. Под стандардним условима, антистатичка влакна морају имати запремински отпор мањи од 10¹⁰Ω·cm или време полураспада статичког наелектрисања мање од 60 секунди.
抗静电面料工装

1 Функције антистатичких влакана…

Антистатичка влакна

Антистатичка влакна су врста хемијских влакана која не акумулирају лако статичко наелектрисање. Под стандардним условима, антистатичка влакна морају имати запремински отпор мањи од 10¹⁰Ω·cm или време полураспада статичког наелектрисања мање од 60 секунди.

1 Функције антистатичких влакана

1.1 Узроци и опасности од статичког електрицитета у текстилним материјалима

Текстилни материјали су углавном електрични изолатори са релативно високим специфичним отпором, посебно синтетичка влакна са ниском апсорпцијом влаге као што су полиестерска, акрилна и поливинилхлоридна влакна. Током обраде текстила, блиски контакт и трење између влакана и влакана или влакана и делова машина узроковаће пренос наелектрисања на површини предмета, чиме се ствара статички електрицитет.
Статички електрицитет може донети многе негативне ефекте. На пример, влакна са истим наелектрисањем се међусобно одбијају, а влакна са различитим наелектрисањем привлаче делове машина, што ће узроковати распршивање влакана, повећану длакавост пређе, лоше обликовање намотаја, лепљење влакана за делове машина, повећано ломљење пређе и расуте пруге на површини тканине. Након што се одећа наелектрише, лако је апсорбовати прашину и запрљати се, а може доћи до запетљавања између одеће и људског тела или између одеће и одеће, па чак могу настати и електричне варнице. У тешким случајевима, статички напон може достићи неколико хиљада волти, а варнице настале пражњењем могу изазвати пожаре са озбиљним последицама.

1.2 Методе за решавање статичке интерференције синтетичких влакана

Постоје различите методе за добијање трајних антистатичких својстава од синтетичких влакана и њихових тканина. На пример, хидрофилни полимери или проводљиви полимери мале молекулске тежине могу се додати током полимеризације или предења синтетичких влакана; технологија композитног предења може се користити за производњу композитних влакана са хидрофилним спољашњим слојем. У процесу предења, синтетичка влакна се могу мешати са влакнима са јаком хигроскопношћу, или се влакна са позитивним и влакна са негативним наелектрисањем могу мешати према потенцијалном низу. Трајна хидрофилна помоћна завршна обрада такође се може применити на тканине.

2 врсте антистатичких влакана

2.1 Влакна са додатком сурфактанта

Да би се припремила влакна са релативно трајним антистатичким ефектима, сурфактанти се често додају у масу за предење за мешано предење. Након формирања влакана, сурфактанти ће континуирано мигрирати и дифундовати из унутрашњости влакна на површину захваљујући својим карактеристикама, како би се постигао антистатички ефекат. Постоје и методе као што је фиксирање сурфактанта на површину влакана помоћу лепкова или умрежавање у филмове на површини влакана, а ефекат је сличан наношењу антистатичког лака на пластичну површину.
Антистатички ефекат таквих влакана је уско повезан са влажношћу околине. Када је влажност висока, влага може побољшати јонску проводљивост сурфактанта, а антистатичке перформансе су значајно побољшане; у сувим срединама, ефекат ће бити ослабљен.

2.2 Мешање, кополимеризација и модификација калемљења антистатичких влакана

Суштина ове врсте антистатичких влакана је модификација полимера који формира влакна и побољшање хигроскопности влакана додавањем хидрофилних мономера или полимера, чиме се влакну дају антистатичка својства. Поред тога, бакар сулфат се може помешати са акрилном предивном масом, а након предива и коагулације, третира се редукционим средством које садржи сумпор, што може побољшати ефикасност производње и трајност проводљивости проводљивих влакана. Поред обичног мешаног предива, постепено се појавила метода додавања хидрофилних полимера током полимеризације ради формирања микро-вишефазног дисперзионог система, као што је додавање полиетилен гликола у реакциону смешу капролактама ради побољшања трајности антистатичких својстава.

2.3 Метална проводљива влакна

Метална проводљива влакна се обично праве од металних материјала специфичним процесима обликовања влакана. Уобичајени метали укључују нерђајући челик, бакар, алуминијум, никл итд. Таква влакна имају одличну електричну проводљивост, могу брзо проводити наелектрисање и ефикасно елиминисати статички електрицитет. Истовремено, имају и добру отпорност на топлоту и хемијску отпорност на корозију. Међутим, када се примењују на текстил, постоје нека ограничења. На пример, метална влакна имају ниску кохезију, а сила везивања између влакана током предења је недовољна, што вероватно може изазвати проблеме са квалитетом пређе; боја готових производа је ограничена бојом самог метала и релативно је једнолика. У практичној примени, често се мешају са обичним влакнима, користећи проводљиву предност металних влакана да би се мешаним производима дала антистатичка својства, а обична влакна се користе за побољшање перформанси предења и смањење трошкова.

2.4 Угљенична проводљива влакна

Методе припреме проводљивих угљеничних влакана углавном укључују допирање, премазивање, карбонизацију итд. Допирање је мешање проводљивих нечистоћа у материјал који формира влакна како би се променила електронска структура материјала, чиме се влакну даје проводљивост; премазивање је формирање проводљивог слоја премазивањем слоја угљеничног материјала са добром проводљивошћу, као што је угљенична чађ, на површину влакана; карбонизација генерално користи вискозу, акрил, смолу итд. као прекурсоре влакана и претвара их у проводљива угљенична влакна путем карбонизације на високој температури. Проводљива угљенична влакна припремљена овим методама добијају одређену проводљивост уз задржавање дела оригиналних механичких својстава влакана. Иако угљенична влакна третирана карбонизацијом имају добру проводљивост, отпорност на топлоту и хемијску отпорност, она имају висок модул еластичности, тврду текстуру, недостатак жилавости, нису отпорна на савијање и немају способност скупљања на топлоти, па је њихова применљивост слаба у неким случајевима када влакна треба да имају добру флексибилност и деформабилност.

2.5 Органска проводљива влакна направљена од проводљивих полимера

Органска проводљива влакна направљена од проводљивих полимера имају посебну коњуговану структуру, а електрони се могу релативно слободно кретати по молекуларном ланцу, што доводи до проводљивости. Због својих јединствених проводних својстава и карактеристика органског материјала, таква влакна имају потенцијалну примену у неким врхунским областима са посебним захтевима за перформансама материјала и ниском ценом, као што су специфични електронски уређаји и ваздухопловна област.

2.6 Органска проводљива влакна направљена премазивањем проводљивих супстанци на обичним синтетичким влакнима

Ова врста влакана остварује антистатичку функцију премазивањем проводљивих супстанци као што су чађ и метал на површини обичних синтетичких влакана кроз процесе завршне обраде површине. Процес премазивања метала је релативно сложен и скуп и може имати одређени утицај на својства хабања, као што је осећај влакана на додир.

2.7 Органска проводљива влакна направљена методом композитног предења

Метода композитног предења је формирање једног влакна са две или више различитих компоненти помоћу посебног склопа за композитно предење у истом процесу предења коришћењем два или више полимера са различитим саставима или својствима. Приликом припреме антистатичких влакана, полимери са проводљивошћу или полимери са додатком проводљивих супстанци се обично користе као једна компонента и мешају са обичним полимерима који формирају влакна. У поређењу са другим методама припреме антистатичких влакана, влакна припремљена методом композитног предења имају стабилнија антистатичка својства и мањи негативан утицај на оригинална својства влакана.

3 Примене антистатичких влакана

У свакодневном животу, када је ваздух превише сув зими, вероватно је да ће се статички електрицитет створити између људске коже и одеће, а тренутни статички напон може достићи десетине хиљада волти у тешким случајевима, узрокујући нелагодност људском телу. На пример, ходање по теписима може генерисати 1500-35000 волти статичког електрицитета, ходање по винилним подовима може генерисати 250-12000 волти статичког електрицитета, а трење о столицу у затвореном простору може генерисати више од 1800 волти статичког електрицитета. Ниво статичког електрицитета углавном зависи од влажности околног ваздуха. Обично, када статичка сметња пређе 7000 волти, људи ће осетити струјни удар.
Статички електрицитет је штетан за људски организам. Дуготрајни статички електрицитет може повећати алкалност крви, смањити садржај калцијума у ​​серуму и повећати излучивање калцијума урином. Ово има већи утицај на децу у развоју, старије особе са веома ниским нивоом калцијума у ​​крви, као и на труднице и дојиље којима је потребан велики унос калцијума. Прекомерно накупљање статичког електрицитета у људском телу изазвати ће абнормалну проводљивост струје кроз мембране нервних ћелија мозга, утицати на централни нервни систем, довести до промена pH вредности крви и карактеристика кисеоника у телу, утицати на физиолошку равнотежу тела и изазвати симптоме као што су вртоглавица, главобоља, раздражљивост, несаница, губитак апетита и ментални транс. Статички електрицитет такође може ометати људску циркулацију крви, имуни и нервни систем, утицати на нормалан рад различитих органа (посебно срца) и може изазвати абнормални рад срца и превремене откуцаје срца. Зими је око једна трећина кардиоваскуларних болести повезана са статичким електрицитетом. Поред тога, у запаљивим и експлозивним подручјима, статички електрицитет на људском телу може изазвати пожаре.

Време објаве: 09. децембар 2025.