Antistatískir trefjar
Rafstuðningsþræðir eru tegund efnaþráða sem safna ekki auðveldlega stöðurafmagni. Við staðlaðar aðstæður þarf rafstuðningsþræðir að hafa rúmmálsviðnám sem er minni en 10¹⁰Ω·cm eða helmingunartíma stöðurafmagnsdreifingar sem er minni en 60 sekúndur.
1 Hlutverk rafstöðueiginleika trefja
1.1 Orsakir og hættur vegna stöðurafmagns í textílefnum
Textílefni eru að mestu leyti rafmagnseinangrarar með tiltölulega háa sértæka viðnám, sérstaklega tilbúnir trefjar með litla rakaupptöku eins og pólýester-, akrýl- og pólývínýlklóríðtrefjar. Við textílvinnslu veldur nálægð og núningur milli trefja og trefja eða trefja og vélahluta hleðsluflutningi á yfirborði hluta og myndar þannig stöðurafmagn.
Stöðug rafmagn getur haft margvísleg skaðleg áhrif. Til dæmis hrinda trefjar með sömu hleðslu hvor annarri frá sér og trefjar með mismunandi hleðslu laða að vélahlutum, sem veldur því að þráðurinn losnar, garnið verður loðið, umbúðirnar verða lélegar, trefjar festast við vélahluti, garnið brotnar meira og rendur myndast dreifðar á yfirborði efnisins. Eftir að föt eru hlaðin er auðvelt að taka í sig ryk og óhreinkast og flækjur geta myndast milli fatnaðar og líkama mannsins, eða milli fatnaðar og fatnaðar, og jafnvel neistar geta myndast. Í alvarlegum tilfellum getur stöðurafmagnið náð nokkrum þúsundum volta og neistar sem myndast við útskrift geta valdið eldsvoða með alvarlegum afleiðingum.
1.2 Aðferðir til að leysa úr truflunum vegna stöðurafmagns í tilbúnum trefjum
Til eru ýmsar aðferðir til að veita tilbúnum trefjum og efnum þeirra endingargóða, vatnsleysanlega eiginleika sem koma í veg fyrir stöðurafmagn. Til dæmis er hægt að bæta við vatnssæknum fjölliðum eða leiðandi lágsameindafjölliðum við fjölliðun eða spuna tilbúnum trefjum; samsett spunatækni er hægt að nota til að framleiða samsettar trefjar með vatnssæknu ytra lagi. Í spunaferlinu er hægt að blanda tilbúnum trefjum saman við trefjar með sterka rakadrægni, eða trefjar með jákvæða hleðslu og trefjar með neikvæða hleðslu í samræmi við hugsanlega röð. Einnig er hægt að nota endingargóða, vatnssækna viðbótarfrágang á efni.
2 gerðir af antistatískum trefjum
2.1 Trefjar með yfirborðsefni
Til að búa til trefjar með tiltölulega endingargóðum, stöðurafmagnsvörnandi áhrifum eru yfirborðsvirk efni oft bætt við spunaefnið fyrir blönduðu spunaefni. Eftir myndun trefjanna munu yfirborðsvirk efnin stöðugt flytjast og dreifast frá innanverðu trefjarinnar að yfirborðinu vegna eigin eiginleika sinna, til að ná fram stöðurafmagnsvörn. Einnig eru til aðferðir eins og að festa yfirborðsvirk efni á trefjayfirborðið með lími eða þverbinda þau í filmur á trefjayfirborðinu, og áhrifin eru svipuð og að pensla stöðurafmagnsvörn á plastyfirborðið.
Áhrif slíkra trefja á stöðurafmagn eru nátengd rakastigi umhverfisins. Þegar raki er mikill getur raki aukið jónleiðni yfirborðsvirka efnisins og stöðurafmagnsvirkni batnar verulega; í þurru umhverfi veikist áhrifin.
2.2 Blöndun, sampolymerun og ígræðsla með andstöðurafmagnsþráðum
Kjarninn í þessari tegund af rafstöðueiginleikum trefja er að breyta trefjamyndandi fjölliðunni og auka rakadrægni trefjanna með því að bæta við vatnssæknum einliðum eða fjölliðum, og þannig veita þeim rafstöðueiginleika. Að auki er hægt að blanda koparsúlfati saman við akrýl spunaefni og eftir spuna og storknun er það meðhöndlað með brennisteinsinnihaldandi afoxunarefni, sem getur bætt framleiðslugetu og leiðniþol leiðandi trefja. Auk hefðbundinnar blönduspuna hefur aðferðin til að bæta við vatnssæknum fjölliðum við fjölliðun til að mynda ör-fjölfasa dreifikerfi smám saman komið fram, svo sem að bæta pólýetýlen glýkóli við kaprólaktam hvarfblönduna til að auka endingu rafstöðueiginleika.
2.3 Málmleiðandi trefjar
Leiðandi málmtrefjar eru venjulega gerðar úr málmefnum með sérstökum trefjamyndunarferlum. Algengir málmar eru ryðfrítt stál, kopar, ál, nikkel og fleira. Slíkar trefjar hafa framúrskarandi rafleiðni, geta leitt hleðslur hratt og útrýmt stöðurafmagni á áhrifaríkan hátt. Á sama tíma hafa þær einnig góða hitaþol og efnaþol. Hins vegar eru nokkrar takmarkanir þegar þær eru notaðar á vefnaðarvöru. Til dæmis hafa málmtrefjar litla samloðun og límkrafturinn milli trefja við spuna er ófullnægjandi, sem er líklegt til að valda vandamálum með gæði garnsins; litur fullunninna vara er takmarkaður af lit málmsins sjálfs og er tiltölulega einfaldur. Í hagnýtum tilgangi eru þær oft blandaðar saman við venjulegar trefjar, með því að nota leiðandi kosti málmtrefja til að gefa blönduðum vörum stöðurafmagnseiginleika og með því að nota venjulegar trefjar til að bæta spunaárangur og draga úr kostnaði.
2.4 Kolefnisleiðandi trefjar
Aðferðir við undirbúning kolefnisleiðandi trefja fela aðallega í sér íblöndun, húðun, kolefnismyndun o.s.frv. Íblöndun felst í því að blanda leiðandi óhreinindum inn í trefjamyndandi efnið til að breyta rafeindabyggingu efnisins og þannig veita trefjunum leiðni; húðun felst í því að mynda leiðandi lag með því að húða lag af kolefnisefni með góðri leiðni, svo sem kolefnissvart, á yfirborði trefjanna; við kolefnismyndun eru almennt notaðar viskósa, akrýl, bik o.s.frv. sem forveratrefjar og þær umbreytast í leiðandi kolefnistrefjar með kolefnismyndun við háan hita. Kolefnisleiðandi trefjarnar sem framleiddar eru með þessum aðferðum ná ákveðinni leiðni en varðveita hluta af upprunalegum vélrænum eiginleikum trefjanna. Þó að kolefnisþræðir sem meðhöndlaðir eru með kolefnismyndun hafi góða leiðni, hitaþol og efnaþol, þá hafa þeir hátt stuðull, harða áferð, skort á seiglu, eru ekki beygjuþolnir og hafa enga hitarýrnunargetu, þannig að notagildi þeirra er lélegt í sumum tilfellum þar sem trefjar þurfa góðan sveigjanleika og aflögunarhæfni.
2.5 Lífrænar leiðandi trefjar úr leiðandi fjölliðum
Lífrænar leiðandi trefjar úr leiðandi fjölliðum hafa sérstaka samtengda uppbyggingu og rafeindir geta hreyfst tiltölulega frjálslega eftir sameindakeðjunni og þannig leiðt. Vegna einstakra leiðandi eiginleika sinna og lífrænna efna hafa slíkar trefjar hugsanlegt notkunargildi á sumum háþróuðum sviðum með sérstökum kröfum um efnisafköst og lágan kostnaðarnæmi, svo sem tilteknum rafeindatækjum og geimferðasviðum.
2.6 Lífrænar leiðandi trefjar framleiddar með því að húða leiðandi efni á venjulegar tilbúnar trefjar
Þessi tegund trefja gegnir stöðurafmagnsvörn með því að húða leiðandi efni eins og kolsvört og málm á yfirborð venjulegra tilbúna trefja með yfirborðsfrágangi. Ferlið við að húða málm er tiltölulega flókið og kostnaðarsamt og getur haft ákveðin áhrif á slitþol eins og áferð trefjanna.
2.7 Lífrænar leiðandi trefjar framleiddar með samsettri spunaaðferð
Samsett spunaaðferð felst í því að mynda eina trefju með tveimur eða fleiri mismunandi íhlutum með sérstakri samsettri spunasamstæðu í sama spunaferli með því að nota tvær eða fleiri fjölliður með mismunandi samsetningu eða eiginleika. Þegar framleiddar eru rafstöðureyndar trefjar eru fjölliður með leiðni eða fjölliður með leiðandi efnum venjulega notaðar sem einn íhlutur og blandaðar saman við venjulegar trefjamyndandi fjölliður. Í samanburði við aðrar aðferðir til að framleiða rafstöðureyndar trefjar hafa trefjar sem framleiddar eru með samsettri spunaaðferð stöðugri rafstöðureyndar eiginleika og minni neikvæð áhrif á upprunalega eiginleika trefjanna.
3 notkunarsvið antistatískra trefja
Í daglegu lífi, þegar loftið er of þurrt á veturna, er líklegt að stöðurafmagn myndist milli húðar og fatnaðar manna og getur tafarlaus stöðurafspenna náð tugum þúsunda volta í alvarlegum tilfellum og valdið óþægindum fyrir mannslíkamann. Til dæmis getur gengið á teppum myndað 1500-35000 volt af stöðurafmagni, gengið á vínylgólfefnum getur myndað 250-12000 volt af stöðurafmagni og að nudda við stól innandyra getur myndað meira en 1800 volt af stöðurafmagni. Magn stöðurafmagnsins fer aðallega eftir rakastigi umhverfisloftsins. Venjulega, þegar stöðurafmagnstruflanir fara yfir 7000 volt, mun fólk finna fyrir raflosti.
Stöðurafmagn er skaðlegt fyrir mannslíkamann. Langvarandi stöðurafmagn getur aukið basíska virkni í blóði, dregið úr kalsíuminnihaldi í sermi og aukið útskilnað kalsíums í þvagi. Þetta hefur meiri áhrif á börn í vexti, aldraða með mjög lágt kalsíumgildi í blóði og barnshafandi konur og mæður með barn á brjósti sem þurfa mikið kalsíum. Of mikil uppsöfnun stöðurafmagns í mannslíkamanum veldur óeðlilegri straumleiðni í taugafrumuhimnum heilans, hefur áhrif á miðtaugakerfið, leiðir til breytinga á sýrustigi blóðsins og súrefniseiginleikum líkamans, hefur áhrif á lífeðlisfræðilegt jafnvægi líkamans og veldur einkennum eins og sundli, höfuðverk, pirringi, svefnleysi, lystarleysi og andlegri leiðslu. Stöðurafmagn getur einnig truflað blóðrásina, ónæmis- og taugakerfi manna, haft áhrif á eðlilega starfsemi ýmissa líffæra (sérstaklega hjartans) og getur valdið óeðlilegum hjartslætti og ótímabærum hjartslætti. Á veturna tengjast um þriðjungur hjarta- og æðasjúkdóma stöðurafmagni. Að auki, á eldfimum og sprengifimum svæðum, getur stöðurafmagn á mannslíkamanum valdið eldsvoða.
Birtingartími: 9. des. 2025
