Comprendre les fibres et textiles conducteurs antistatiques

Abstrait. Cet article traite principalement des principes et méthodes des matériaux textiles antistatiques, présente les types et méthodes de production de fibres antistatiques, ainsi que les méthodes de production et les normes de test des tissus antistatiques. BEGOODTEX fournit flamme antistatique haute performance tissus retardateurs, qui sont largement utilisés dans les vêtements de protection industriels et dans d'autres domaines.

1. Aperçu

Mécanisme de production d’électricité statique

L’attraction des électrons de la couche de valence (appelée électronégativité) varie en fonction des atomes qui composent les matériaux textiles. Les matériaux à forte électronégativité attireront les électrons de valence des matériaux à faible électronégativité pour les déplacer ou les transférer, ce qui aura pour résultat que certains matériaux porteront des charges positives et d'autres des charges négatives. Le processus de génération d’une charge électrique dans un matériau est appelé électrification. En raison des différentes conditions et environnements, des charges à la surface des matériaux peuvent être générées ou dissipées. Lorsqu’il atteint l’équilibre, si le matériau n’est pas électriquement neutre, la charge transportée est appelée charge statique. La charge des matériaux et le comportement qui en résulte sont appelés phénomènes électrostatiques.

Lors de la production, du traitement et de l'utilisation des fibres et de leurs produits, de l'électricité statique est générée en raison de facteurs tels que la friction, l'étirement, la compression, le pelage, l'induction de champ électrique et le séchage à l'air chaud.

Risques de l'électricité statique

1. Affecte la performance de port des vêtements

L'électricité statique générée par les vêtements fabriqués à partir de différents matériaux peut provoquer l'emmêlement des vêtements les uns dans les autres, ce qui les rend peu pratiques à porter. Les vêtements en fibres chimiques, en raison d'une forte électricité statique, ont tendance à absorber des particules de poussière de différentes charges dans l'air, ce qui peut facilement contaminer les vêtements ; Les vêtements synthétiques sont également particulièrement susceptibles d’absorber les pellicules. Le port de vêtements synthétiques génère une tension statique élevée en raison de la friction, qui peut se décharger lorsque vous touchez des objets conducteurs tels que du métal ou lorsque vous serrez la main de personnes, entraînant une sensation inconfortable de choc électrique.

2. Provoquer des accidents

Lorsque les gens portent des vêtements qui accumulent des charges statiques, ces charges s’infiltrent à travers de minuscules espaces dans l’air pour créer des étincelles autour d’eux. Ces étincelles ont suffisamment d’énergie pour déclencher voire déclencher des explosions de gaz inflammables et explosifs à proximité. Des incidents tels que des personnes portant des vêtements provoquant des accidents lorsque des barils d'essence explosent ou que des salles d'anesthésie dans des hôpitaux prennent feu ; la poussière qui s'enflamme dans les usines ; et de l'électricité statique entraînant des pannes de parachutes et entraînant des victimes ont été observées.

3. Affecte la santé humaine

L’impact de l’électricité sur le corps humain reste flou pour de nombreuses personnes. Il existe diverses croyances sur ses effets, telles que l'augmentation de la tension artérielle ou le déclenchement d'une déplétion en calcium dans le sang et conduisant à des allergies cutanées, parmi les possibilités. Cependant, il est évident que la prise en compte de l’électricité dans les matériaux utilisés pour la recherche sur les organes artificiels a suscité un intérêt considérable en raison de ses implications potentielles pour la santé humaine.

4. Impact sur la qualité des produits textiles

Lorsque les fibres se détachent lors du processus de séparation les unes des autres en raison de l'électricité dans l'environnement d'exploitation des machines, elles se dirigent vers les cadres d'usinage et les pipelines, entre autres zones, de manière inégale, provoquant ainsi une épaisseur irrégulière dans la couche de fibre produite et s'emmêlent dans les rouleaux presseurs. et d'autres pièces de machines, ce qui rend difficile le bon déroulement de la production. Lors de la phase de tri de la production, les fibres chargées ont tendance à s'emmêler avec les composants de la machine, perturbant le processus de fabrication et entraînant la libération de poussières de fibres courtes dans l'air, entraînant ainsi une contamination.

2. Principes et méthodes antistatiques des matériaux textiles

Principe antistatique des matériaux textiles

L'électricité statique est généralement créée de deux manières. Par contact et induction par l’électricité statique existante elle-même, elle produit davantage d’accumulation de charges statiques. Par conséquent, antistatique indique la capacité des matériaux statiques à diminuer le transfert de charge, ce qui entraîne une construction moins statique, minimisant la friction ou le contact avec les objets et produisant ainsi un effet antistatique. Les techniques habituelles employées incluent les options.

1. Améliorer l'hydrophilie des fibres.

L'eau est excellente pour conduire l'électricité, car lorsque la fibre ou le tissu est mouillé avec une certaine quantité d'eau, elle permet à la charge de se disperser rapidement dans l'eau présente, réduisant ainsi le risque d'accumulation d'électricité statique due à la capacité élevée d'absorption d'humidité de la fibre.

2. Méthode de neutralisation des charges

Le processus de neutralisation des charges consiste à mélanger deux substances avec des charges opposées sur une échelle pour équilibrer les charges, avec des polarités variables sans s'en débarrassertel; au lieu de cela, il annule les charges de surface.

3. Décharge corona

La méthode de décharge corona consiste à rediriger l'électricité des tissus sans avoir besoin de les mettre à la terre en utilisant divers types de fibres conductrices comme les fibres métalliques et les fibres à base de carbone ou en appliquant des revêtements conducteurs comme le noir de carbone sur la couche externe des fibres synthétiques ou en créant une filature composite de carbone. des composés à base de métal ou à base de polymères avec des polymères formant des fibres pour générer des fibres composites en matériau conducteur.

Méthodes antistatiques textiles

Les techniques couramment utilisées dans la production réelle pour prévenir l'électricité consistent principalement à augmenter les niveaux d'humidité de l'environnement et à améliorer la conductivité des matériaux fibreux, l'approche fondamentale étant de réduire la résistance des fibres et d'améliorer leur conductivité.

Il existe généralement trois approches pour lutter contre l’électricité statique dans les textiles. Une méthode consiste à appliquer des agents de finition statiques sur le tissu.

La technique suivante consiste à améliorer les fibres par greffage avec des matériaux et à les combiner avec d'autres fibres hydrophiles.

Les fibres conductrices mélangées ou tissées représentent le type de matériau utilisé dans ce contexte. Ces fibres agissent en améliorant la capacité du tissu à retenir l'humidité et en favorisant la libération d'électricité statique.

Dans les réglages ou après plusieurs lavages en machine, l'effet du traitement peut ne pas durer longtemps ou ne pas faire de différence notable ; La troisième approche peut s’attaquer de manière efficace et continue au problème de l’électricité statique dans les tissus et convient à des types spécifiques de vêtements fonctionnels, comme les uniformes antistatiques.

3. Production de fibres antistatiques et conductrices

Types de fibres antistatiques et conductrices

Sur la base de la catégorisation des matériaux utilisés dans les fibres, elles peuvent être classées en formulations antistatiques, variétés métalliques et fibres conductrices antistatiques à base de noir de carbone ; Les fibres conductrices à base de polymères et les fibres antistatiques à base d'oxyde métallique à l'échelle nanométrique en sont également des exemples.

1. Formulation antistatique : Fibres antistatiques et conductrices

Le processus d'incorporation de fibres statiques et conductrices dans des formulations antistatiques est simple et ne modifie pas de manière significative les caractéristiques inhérentes de la résine. Cette intégration facilite la création d'une couche à la surface du matériau qui réduit efficacement sa résistivité de surface et dissipe rapidement toute électricité statique accumulée.

2. Fibres antistatiques et conductrices à base de métal

Cette variante de fibre est produite en exploitant la conductivité des métaux à l'aide de techniques telles que la méthode d'étirage direct qui consiste à tirer à plusieurs reprises le fil métallique à travers un moule pour l'allonger. Des alliages tels que l’acier, le cuivre et l’aluminium ainsi que des métaux précieux comme l’or et l’argent sont couramment utilisés dans ce processus. Une autre approche est la méthode de découpe dans laquelle le métal est découpé en filaments et combiné avec des fibres ordinaires pour créer des textiles conducteurs.

3. Fibres antistatiques et conductrices à base de noir de carbone

Les matériaux inorganiques comme le noir de carbone et le graphène sont souvent utilisés pour leurs propriétés statiques et conductrices dans la fabrication de fibres conductrices grâce à des processus tels que l'application d'une méthode de dopage ou le traitement de carbonisation des fibres.

4. Fibres polymères antistatiques et conductrices

Les matériaux polymères sont généralement considérés comme des isolants ; cependant, l’introduction des matériaux en polyacétylène dans les années 1970 a remis en question cette notion. Depuis lors, d’autres matériaux conducteurs à base de polymères, comme la polyaniline, ont été découverts, conduisant à un essor des recherches explorant la conductivité des substances polymères.

5. Fibres antistatiques et conductrices d'oxyde métallique à l'échelle nanométrique

Les propriétés lumineuses et transparentes des poudres d’oxyde métallique peuvent créer des fibres antistatiques de couleur claire et d’apparence très claire. Parmi les méthodes de fabrication de fibres conductrices disponibles aujourd'hui, cette méthode se démarque, car elle est à la mode et pleine de potentiel.

Production de fibres antistatiques et conductrices

1. Finition antistatique

Les fibres antistatiques peuvent être produites à l'aide de deux techniques de fabrication qui impliquent l'utilisation d'agents antistatiques pour catégoriser les fibres. La méthode antistatique externe et la méthode antistatique interne.

L'approche antistatique externe consiste à appliquer un agent antistatique sur les surfaces des fibres, connue sous le nom de méthode de finition de surface, qui peut être classée en méthodes de finition antistatique temporaires et durables.

La mise en œuvre d'une méthode de prévention de l'électricité statique consiste à ajouter un agent antistatique, à l'intérieur de la fibre.

2. Modification chimique des fibres

Dans la plupart des cas, des réactions chimiques sont utilisées pour modifier les fibres textiles afin de produire des fibres statiques. La première méthode implique des modifications chimiques pour créer des fibres statiques tandis que la seconde méthode implique des techniques de mélange ou de composite dans le même but.

3. Fibres conductrices incrustées ou mélangées

Dans les années 1960, les fibres conductrices ont été introduites. D'abord sous forme de fibres conductrices organiques recouvertes de noir de carbone, puis sous forme de fibres recouvertes de métal, en surface. Les caractéristiques mécaniques de ces fibres métallisées diffèrent notamment des fibres ordinaires, ce qui rend leur mélange plus difficile et explique pourquoi elles ne sont pas couramment utilisées.

4. Production de UNantistatique Fabrics

Wexigences d'aptitude à l'oreille et de conception des tissus antistatiques

Les textiles antistatiques doivent répondre à leurs normes de fonctionnalité statique tout en adhérant à l'apparence et aux spécifications typiques des matériaux vestimentaires ordinaires. Ces textiles antistatiques sont généralement utilisés dans des environnements nécessitant des propriétés antistatiques comme les opérations aérospatiales ou des industries comme l'extraction pétrolière de défense, l'exploitation minière et les soins de santé. Ils sont couramment utilisés comme objets dans la vie quotidienne. En conséquence, la structure du design textile devrait donner la priorité aux tissus plus denses.

Méthode de production de tissu antistatique

Utiliser la création d'un tissu antistatique comme étude de cas pour illustrer le processus de fabrication d'un tissu antistatique.

Le processus de création de fibre acrylique statique implique généralement de modifier la fibre acrylique pour qu'elle soit antistatique grâce à diverses méthodes telles que le traitement de la surface de la fibre et le mélange avec d'autres matériaux ou produits chimiques, comme le filage composite et l'ajout de matériaux conducteurs pour les remplissages.

1. Méthode de traitement de surface des fibres

Lors du traitement des fibres pour réduire l'accumulation d'électricité au niveau de la couche superficielle, il faut généralement utiliser des sels métalliques conducteurs ou des tensioactifs appelés agents antistatiques par le biais de méthodes telles que la pulvérisation ou le revêtement des fibres et de leurs tissus.

2. Méthode de modification de mélange

En incorporant une quantité de matériau conducteur comme du noir de carbone ou de l'oxyde métallique dans la fibre acrylique et en le mélangeant avec la solution de fibre acrylique, on obtient une fibre acrylique antistatique longue durée. Cette fibre antistatique particulière démontre un impact statique durable ; cependant, l'agent antistatique ajouté doit posséder des caractéristiques de stabilité thermique spécifiques et être compatible avec la fibre pendant le traitement.

3. Méthode de modification chimique d'ontologie

En incorporant des monomères lors de la production du matériau copolymère acrylique et en s'engageant dans des réactions de copolymérisation pour créer des fibres acryliques hydrophiles, améliorez les capacités d'absorption de l'humidité du produit final et confèrez des propriétés antistatiques aux fibres acryliques.

4. Méthode de filage composite

Les éléments conducteurs à l'intérieur des fibres conductrices fabriquées par filage composite s'étendent en continu dans le sens de la longueur et libèrent facilement les charges accumulées. Différentes configurations composites sont constituées de conceptions de noyaux de peau. Structures circulaires monopoints ou multipoints ainsi que formations sandwich.

5. Méthode de remplissage en matériau conducteur

Dans le processus de filage, la couche centrale conductrice réside dans des matériaux conducteurs et des fibres pour une conductivité améliorée, délibérément ajoutées à la solution de filage de fibresteldu processus de filage composite lui-même.

5. Tests de performances d'Anti–Textiles statiques

Paramètres de performance électrostatique et normes associées pour les textiles

Tester l'électricité implique d'examiner divers aspects tels que l'identification des sources potentielles de risques liés à l'électricité statique et l'évaluation des propriétés électriques statiques des matériaux et des produits, ainsi que l'évaluation de la sensibilité des matériaux inflammables et explosifs aux effets de l'électricité statique. Les normes régissant les propriétés des textiles comprennent des lignes directrices, comme les séries GB/T 12703 et FZ/T 01059, entre autres.

Méthode de test des propriétés électrostatiques des textiles

Les méthodes de test de la charge électrique des fibres ou des tissus peuvent être grossièrement divisées en deux catégories : l'analyse qualitative et l'analyse quantitative. L'analyse qualitative peut observer la présence d'étincelles de décharge, de chocs électriques, de bruits de décharge et d'attraction (adhérence de poussière, contamination et enchevêtrement autour du corps).

Les méthodes de test de base comprennent : la méthode de demi-vie de tension statique, la méthode de tension chargée par friction, la méthode de densité superficielle de charge, la méthode de tension statique dynamique, la méthode de quantité de charge et la méthode de résistivité.

6. Explorer le tissu antistatique ignifuge BEGOODTEX

Les tissus BEGOODTEX possèdent des propriétés statiques qui sont obtenues grâce à des techniques particulières adaptées aux textiles pour empêcher l'accumulation d'électricité statique en intégrant des fibres conductrices ou en appliquant antistatique traitements. Cette approche aide à décharger les charges et à minimiser le risque d'étincelles susceptibles de déclencher des matériaux inflammables ou d'endommager des pièces électroniques délicates.

Tissus ignifuges BEGOODTEX ont non seulement des propriétés antistatiques, mais subissent également un traitement avec des produits chimiques ignifuges de pointe pour répondre efficacement aux réglementations de sécurité. Cela implique l'application de produits ignifuges durables sur les fibres de coton et les tissus dans lesquels elles sont tissées, garantissant que la résistance au feu est maintenuetelenviron 50 lavages.

Les caractéristiques ignifuges et antistatiques des tissus BEGOODTEX les rendent idéaux pour des utilisations telles que vêtements de travail de protection dans les industries où les risques d'incendie et l'électricité statique sont des préoccupations importantes. Ces textiles polyvalents offrent des protections aux travailleurs et jouent un rôle crucial dans le respect des normes de sécurité sur le lieu de travail.