첫 번째 단계
섬유나 직물의 표면처리 단계에서는 흡습성 대전방지제를 사용합니다.
물은 전기 전도성이 높습니다. 소량의 물이 흡수되는 한 폴리머의 전도성이 크게 향상될 수 있습니다. 물은 전하를 위한 전달 매체를 제공할 수 있고 반대 전극으로의 이온 이동을 촉진할 수 있으며 물이 감소하면 대기에서 보충될 수 있습니다. 이러한 물의 특성을 이용하여 일련의 대전방지제가 개발되었습니다. 대전방지제는 친수기와 소수기를 갖는 계면활성제이다. 소수성 그룹은 섬유 재료의 표면을 가리키며 상 경계면에 흡착되어 상 경계면의 상태를 변경합니다. 친수기는 공간을 가리키며 대기 중의 수증기를 흡수합니다.
대전방지제는 일반적으로 섬유 및 그 제품의 표면에 다음과 같은 기능을 가지고 있습니다.
1. 수분 흡수: 섬유 소재 표면에 연속적인 단분자 수막이 형성됩니다.
2. 비저항 감소: 섬유 재료 표면의 수막은 섬유 재료의 유전 계수를 증가시켜 표면 비저항을 효과적으로 감소시킵니다.
3. 이온 전도도 향상: 섬유 재료 표면의 이온 농도를 높이고 수증기 내 이온(양성자 포함) 전도도를 향상시킵니다.
4. 전해질 용해 촉진: 공기 중의 이산화탄소와 섬유 재료의 전해질을 용해시키는 장소를 제공합니다.
5. 전기적 중화: 정전기 방지제의 전하 부호가 섬유 재료의 전하 부호와 반대일 때 전기적 중화가 발생합니다.
장점: 가공이 편리하고 비용이 저렴하며 정전기 방지 효과가 뚜렷합니다.
단점: 정전기 방지 성능은 환경 습도에 따라 크게 달라집니다. 낮은 습도(RH<40%), its antistatic performance is lost and its durability is poor.
두 번째 단계
섬유를 변형시키기 위해 섬유 내부에 대전 방지제를 첨가하십시오.
기본 폴리머에 대전방지제 성분을 첨가하여 혼합 또는 공중합시킨 후 복합방사법에 의해 해도 또는 쉬스-코어 복합 대전방지 섬유를 제조한다. 도상 또는 코어 부분은 대전방지제를 함유한 고분자이고, 해상 또는 표피 부분인 기본 고분자는 섬유의 본체로서 친수기 고분자를 보호하고 섬유의 기본 기능을 담당한다. 대전방지섬유 내부의 대전방지제는 대부분 극성 또는 이온성 계면활성제입니다. 분자 구조에는 친수성 그룹과 소수성 그룹도 있습니다. 소수성 그룹은 기본 폴리머와 어느 정도의 상용성을 갖는 반면, 친수성 그룹은 어느 정도 흡습성을 갖게 합니다.
정전기 방지 섬유의 정전기 방지 메커니즘: 섬유 내부의 정전기 방지제에 포함된 친수성 그룹이 섬유 표면으로 이동하여 수막을 형성할 수 있습니다. 수막은 대기 수증기를 흡수하여 섬유의 유전율을 증가시킵니다. 섬유의 표면 비저항을 줄이고 순 정전기 전하의 누출을 가속화하는 기능입니다.
장점: 기본 폴리머 내부에 대전방지제가 들어있어 내구성이 더 좋습니다.
단점: 정전기 방지제의 효과는 흡습성에 따라 달라지며 이는 환경 습도에 따라 결정됩니다. 낮은 습도(RH<40%) conditions, it will lose its antistatic performance. The dosage is large.
세 번째 단계
금속섬유 및 도전재 표면코팅 단계.
1. 금속 전도성 섬유 : 전도성 섬유는 금속의 우수한 전도성을 이용하여 만들어진 최초의 진정한 전도성 섬유입니다. 저항률은 10̅²-10̅1 Ω·cm에 달할 수 있습니다. 금속 섬유에 일반적으로 사용되는 금속은 스테인레스 스틸, 구리, 알루미늄, 니켈, 금, 은 등입니다. 가장 널리 사용되는 것은 304, 304L 및 316, 316L 스테인레스 스틸 섬유입니다. 주요 제작 방식은 다이렉트 드로잉 방식이다. 금속선을 다이를 통해 반복적으로 늘려서 직경 4~10μm(현재 가장 얇은 것이 1μm 미만)의 섬유를 형성하고, 파단강도는 5~15cN/dtex, 파단신율은 3.0~5.0%이다. 스테인레스 스틸 섬유는 내구성, 열전도율, 내굴곡성, 내마모성, 내방사선성이 우수합니다. 금속 섬유 함량이 0.5%를 초과하면 직물은 특정 정전기 방지 특성을 갖고, 금속 섬유 함량이 2~5%이면 직물은 우수한 정전기 방지 특성을 갖습니다. 금속 섬유 함량이 8%를 초과하면 직물은 정전기 방지 특성뿐만 아니라 특정 전자파 차폐 특성도 갖습니다.
금속섬유 함유 및-정전기 방지 특성
참고: 스테인리스 스틸 섬유의 전기 전도성은 섬도가 증가함에 따라 증가합니다. 섬도가 8μm 미만인 경우, 섬도가 증가함에 따라 감소합니다. 단점: 섬유가 더 뻣뻣하고 응집력이 약간 떨어지며 염색성이 나쁘고 섬유 가격이 높습니다.
2. 전도성 물질의 표면은 전도성 섬유로 코팅되어 있습니다.
이 섬유는 1960년대 독일 BASF가 처음 개발한 카본 블랙 표면-코팅 전도성 섬유로 대표됩니다. 생산방법은 일반 섬유의 표면에 금속, 탄소, 전도성 고분자, 기타 전도성 물질을 물리적, 화학적 방법으로 코팅하여 고정시키는 방법입니다. 이 섬유의 전도성 성분이 섬유 표면에 분산되어 있어 정전기 방지 효과는 좋지만, 사용 과정에서 전도성 물질이 쉽게 떨어져 전도성 성능이 상실됩니다.
네 번째 단계
복합 전도성 섬유 스테이지.
1975년에 DuPont은 복합 방사 기술을 사용하여 카본 블랙 전도성 코어-Antron III를 갖춘 복합 전도성 섬유를 만들었습니다. 이에 따라 주요 화섬회사에서는 카본블랙을 전도성 성분으로 하는 복합섬유의 연구개발에 착수하였다. Monsanto는 나란히 전도성 섬유를 개발했고, Kanebo는 나일론 전도성 섬유를 개발했으며, Unijika, Kuraray, Toyobo는 복합 전도성 섬유를 연속적으로 개발했습니다. 이 기간 동안 카본블랙 복합 도전섬유는 크게 발전하였다. 1980년대 말 일본의 연간 생산량은 200톤에 달했다. 카본 블랙 복합 전도성 섬유는 카본 블랙을 전도성 성분으로 사용하기 때문에 섬유는 일반적으로 짙은 회색이므로 적용 범위가 제한됩니다.
카본 블랙 복합 전도성 섬유의 출현으로 상감 대전 방지 직물의 개발 및 생산이 촉진됩니다.
다섯 번째 단계
전도성섬유의 미백발달단계.
1980년대에 전도성 섬유의 백화에 관한 연구가 시작되었다. 일반적인 방법은 구리, 은, 니켈, 카드뮴 및 기타 금속 황화물, 요오드화물 또는 산화물과 일반 중합체를 사용하여 혼합하거나 복합 방사하여 전도성 섬유를 만드는 것입니다. 예를 들어, CuS 전도성 층의 전도성 섬유는 화학 반응에 의해 만들어집니다. CuI를 함유한 전도성 섬유 T-25는 Teijin Co., Ltd.에서 제조되었으며; ZnO를 함유한 전도성 섬유는 Kanebo Co., Ltd.에서 제조되었으며; Unijika를 비롯한 여러 회사에서도 백색 전도성 섬유를 만들었습니다. 금속 화합물이나 산화물을 전도성 재료로 사용한 백색 전도성 섬유는 카본 블랙 복합 전도성 섬유에 비해 성능이 좋지 않지만 색상에 따라 적용이 제한되지는 않습니다.
여섯 번째 단계
고분자 전도성 섬유의 개발 단계.
고분자 전도성 섬유는 고분자 재료를 도핑하여 만든 고유의 고분자 전도성 섬유입니다. 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리아닐린 및 기타 고분자 재료 등. 이러한 본질적 전도성 폴리머는 높은 전도성(최대 10̅~10̅²s/cm)을 갖습니다.
이러한 유형의 재료에 대한 연구는 고무적인 진전을 이루었습니다. 그러나 처리 성능이 좋지 않아 실제 적용에는 여전히 어려움이 있습니다. 또한 국내외에서 고분자의 초전도성에 관한 연구도 진행 중이다. 전자정보의 지능형 섬유에 대한 연구도 진행 중입니다.
전도성 섬유에 대한 국내 연구개발 작업은 상대적으로 늦었습니다. 1980년대에는 금속섬유와 탄소섬유의 국산화가 시작되었으나 생산량이 상대적으로 적었다. 필요한 전도성 섬유의 대부분은 수입에 의존합니다. 금속 섬유에 대한 국내 최초의 연구 및 개발은 란저우 광업 야금 연구소 및 기타 과학 연구 기관과 Xinxiang의 540 공장과 같은 일부 기업입니다. 카본 블랙 복합 전도성 섬유의 국내 연구 개발에는 우시 방직 연구소와 방직 아카데미의 중국 방직 우수 실크가 포함됩니다. 현재 공정 기술은 상대적으로 성숙합니다. 상당수의 국내 대학과 과학연구기관, 일부 대기업에서도 다양한 유기 전도성 섬유와 백색 전도성 섬유를 성공적으로 개발했다.
예: 표면에 구리와 니켈을 코팅한 금속 폴리에스테르 전도성 섬유, 요오드화동 전도성 아크릴 섬유, 요오드화동 폴리에스테르 혼방 방사로 만든 전도성 섬유, 카본 블랙 복합 섬유 등 백색 전도성 섬유 생산 기술 중 일부 국내 기업이 해도 섬유 기술 등을 성공적으로 개발했습니다. 일반적으로 제품 품질, 안정성 등 외국 선진 수준과 여전히 일정한 격차가 있습니다.
