Włókno przewodzące

Filament antystatyczny to materiał tekstylny o właściwościach antystatycznych, który jest zwykle stosowany w tkaninach elektronicznych, inteligentnej odzieży i produktach wymagających ekranowania elektromagnetycznego lub kontroli statycznej. Powstaje on poprzez mieszanie lub powlekanie włókien przewodzących innymi konwencjonalnymi włóknami (takimi jak bawełna, poliester itp.), aby przędza była przewodząca.

Klasyfikacja:

(1) Włókno przewodzące z metalowego związku o rezystywności 102~104Ω·cm jest produkowane głównie metodą przędzenia kompozytowego, aby lokalnie wymieszać wysokie stężenie cząstek przewodzących z włóknem. Czarne cząstki przewodzące wykorzystują sadzę, a białe tlenki metali, takie jak tlenek antymonu, zawierające niewielką ilość tlenku cyny powlekanego dwutlenkiem tytanu. Włókno jest stosunkowo lekkie, elastyczne, zmywalne i łatwe w obróbce. Można je również przetwarzać poprzez chemiczne utrwalanie związków miedzi lub galwanizację metali.

(2) Włókno przewodzące metal. Ten typ włókna powstaje poprzez wykorzystanie właściwości przewodzących metali. Główne metody obejmują bezpośrednie ciągnienie drutu, które polega na wielokrotnym przeciąganiu drutu metalowego przez matrycę w celu wytworzenia włókien o średnicy od 4 do 16 μm.

(3) Włókna przewodzące z sadzy

Jest to stara i powszechna metoda wytwarzania włókien przewodzących przy użyciu właściwości przewodzących sadzy. Metodę tę można podzielić na następujące trzy kategorie:
① Metoda domieszkowania: Sadza jest mieszana z materiałami włóknotwórczymi, a następnie przędzona. Sadza tworzy ciągłą strukturę fazową we włóknie, nadając włóknu właściwości przewodzące. Ta metoda zazwyczaj wykorzystuje metodę przędzenia kompozytu naskórkowo-rdzeniowego, która nie wpływa na pierwotne właściwości fizyczne włókna i sprawia, że ​​włókno jest przewodzące.

② Metoda powlekania: Metoda powlekania polega na powlekaniu powierzchni zwykłych włókien sadzą. Metoda powlekania może wykorzystywać klej do wiązania sadzy z powierzchnią włókna lub bezpośrednio zmiękczać powierzchnię włókna i wiązać ją z sadzą. Wadami tej metody jest to, że sadza łatwo odpada, nie jest przyjemna w dotyku i sadza nie jest łatwa do równomiernego rozprowadzenia na powierzchni włókna.

③ Obróbka karbonizacji włókien: Niektóre włókna, takie jak włókna poliakrylonitrylowe, włókna celulozowe, włókna asfaltowe itp., po obróbce karbonizacji główny łańcuch włókna składa się głównie z atomów węgla, co sprawia, że ​​włókno jest przewodzące. Najczęściej stosowaną metodą jest obróbka karbonizacji włókien akrylonitrylowych w niskiej temperaturze.

(4) Przewodzące włókna polimeroweMateriały polimerowe są ogólnie uważane za izolatory, ale udany rozwój materiałów przewodzących poliacetylenu w latach 70. XX wieku przełamał tę tradycyjną koncepcję. Następnie, jeden po drugim, narodziły się materiały przewodzące polimery, takie jak polianilina, polipirol i politiofen, a badania ludzi nad właściwościami przewodzącymi materiałów polimerowych stały się coraz bardziej rozległe. Istnieją dwie główne metody przygotowywania włókien przewodzących przy użyciu przewodzących polimerów: metoda polimeryzacji in-situ Ta metoda polega na wytwarzaniu przewodzących polimerów poprzez polimeryzację in-situ monomerów w materiałach włóknistych w celu utworzenia włókien przewodzących. Typowe przewodzące polimery obejmują polipirol (PPy) i polianilinę (PANI). Zaletą tej metody jest to, że może ona równomiernie osadzać przewodzące polimery na powierzchni lub wewnątrz włókna, ale konieczne jest również zwrócenie uwagi na kontrolowanie warunków polimeryzacji, aby zapewnić właściwości mechaniczne włókna.

Metoda wirowania roztworów
Polega ona na rozpuszczeniu przewodzącego polimeru w odpowiednim rozpuszczalniku, a następnie przygotowaniu przewodzących włókien poprzez technologię przędzenia. Metody przędzenia roztworowego obejmują przędzenie na mokro, przędzenie na sucho itp. Po ostatecznym uzyskaniu włókna przewodność jest poprawiana poprzez domieszkowanie lub obróbkę cieplną. Zaletą tej metody jest to, że łatwo jest kontrolować kształt i strukturę włókna.

Antystatyczny: Przędze z dodatkiem włókien przewodzących lub środków antystatycznych mogą skutecznie odprowadzać lub rozpraszać ładunki elektrostatyczne, zapobiegając ich gromadzeniu się i rozładowywaniu.

Miękkość: W porównaniu z przewodnikami z czystego metalu, przędze z włókien przewodzących zachowują miękkość i elastyczność tradycyjnych włókien tekstylnych, dzięki czemu nadają się do produkcji odzieży i wyrobów tekstylnych.

Odporność na zużycie: Włókna przewodzące charakteryzują się dużą wytrzymałością i odpornością na zużycie, zwłaszcza w sytuacjach, gdy wymagane jest częste zginanie lub tarcie, mogą jednak nadal zachowywać właściwości przewodzące.

Bezpieczeństwo: Ten rodzaj przędzy ma zazwyczaj dobre właściwości antystatyczne, co pozwala uniknąć zagrożeń bezpieczeństwa spowodowanych elektrycznością statyczną, zwłaszcza w branżach wrażliwych na elektryczność statyczną, takich jak montaż urządzeń elektronicznych.