帯電防止導電性繊維および織物について理解する

抽象的な. この記事では、主に帯電防止繊維材料の原理と方法について説明し、帯電防止繊維の種類と製造方法、および帯電防止布の製造方法と試験基準を紹介します。 BEGOODTEXが提供する 高性能帯電防止炎 難燃性生地、工業用防護服やその他の分野で広く使用されています。

1. 概要

静電気の発生の仕組み

価電子層の電子の引力 (電気陰性度として知られる) は、繊維材料を構成する原子によって異なります。電気陰性度の高い材料は、電気陰性度の低い材料から価電子を引き付けてその方向に移動または移動し、その結果、一部の材料は正の電荷を帯び、他の材料は負の電荷を帯びます。物質内に電荷が発生するプロセスを帯電といいます。さまざまな条件や環境により、材料の表面に電荷が生成または消散することがあります。平衡に達したとき、材料が電気的に中性でない場合、運ばれる電荷は静電荷と呼ばれます。物質の帯電とその結果として生じる挙動を静電気現象と呼びます。

繊維やその製品の製造、加工、使用中に、摩擦、伸縮、圧縮、剥離、電界誘導、熱風乾燥などの要因により静電気が発生します。

静電気の危険性

1. 衣服の着用性能に影響を与える

異素材の衣類が帯電すると静電気が発生し、衣類同士が絡み合って着用が不便になることがあります。化学繊維の衣類は、ひどい静電気により、空気中のさまざまな電荷を持つ塵粒子を吸収しやすく、衣類を簡単に汚染する可能性があります。合成繊維の衣類も特にフケを吸収しやすいです。合成繊維の衣類を着用すると、摩擦により高い静電圧が発生し、金属などの導電性の物体に触れたり、人と握手したりすると放電し、不快な感電を引き起こすことがあります。

2. 事故を起こす

静電気が集まる衣服を着ていると、静電気が空気中の小さな隙間から浸透し、周囲に火花が発生します。これらの火花は、近くの可燃性ガスや爆発性ガスを引き起こしたり、爆発を引き起こしたりするのに十分なエネルギーを持っています。ガソリン樽が爆発したり、病院のエーテル麻酔室が火災になったりしたときに、衣服を着た人々が事故を起こすなどの事件。工場内の粉塵が発火する。また、静電気によってパラシュートが故障し、死傷者が発生することも観察されています。

3. 人間の健康に影響を与える

電気が人体に及ぼす影響は、多くの人にとって依然として不明瞭です。その影響については、血圧の上昇や血流中のカルシウムの枯渇を引き起こし、皮膚アレルギーを引き起こす可能性など、さまざまな考えがあります。しかし、人工臓器の研究に使用される材料における電気の考慮が、人間の健康への潜在的な影響から大きな関心を集めていることは明らかです。

4. 繊維製品の品質への影響

機械の稼働環境において電気により繊維同士が剥がれる過程で繊維が緩み、加工フレームやパイプラインなどに不均一にたどり着き、生成した繊維の層に厚みムラが発生したり、加圧ローラーに絡みついたりします。などの機械部品が原因となり、生産をスムーズに進めることが困難になります。生産の選別段階では、帯電繊維は機械部品に絡まる傾向があり、製造プロセスが中断され、短繊維の粉塵が空気中に放出され、汚染の原因となります。

2. 繊維材料の帯電防止の原理と方法

繊維材料の帯電防止原理

静電気は通常 2 つの方法で発生します。存在する静電気自体による接触や誘導により、さらに多くの静電荷が蓄積されます。したがって、帯電防止とは、帯電の移動を減少させる静電気材料の能力を示し、その結果、静電気の発生が少なくなり、物品との摩擦や接触が最小限に抑えられ、帯電防止効果が達成されます。使用される通常の手法にはオプションが含まれます。

1. 繊維の親水性を向上させます。

水は電気伝導性に優れています。繊維や布地が多量の水で濡れると、その上に存在する水を通して電荷が急速に分散し、繊維の高い吸湿能力により静電気が蓄積する可能性が減少します。

2. 電荷中和法

電荷中和のプロセスには、反対の電荷をもつ 2 つの物質をスケール上で混合して、telに除去することなくさまざまな極性の電荷のバランスを取ることが含まれます。代わりに、表面電荷を無効にします。

3. コロナ放電

コロナ放電法では、金属繊維や炭素系繊維などのさまざまな種類の導電性繊維を使用したり、合成繊維の外層にカーボンブラックなどの導電性コーティングを塗布したり、カーボンを複合紡績したりすることにより、接地する必要なく布地からの電気の方向を変えることができます。ベースまたは金属の化合物と繊維形成ポリマーを組み合わせて、導電性材料複合繊維を生成します。

繊維製品の帯電防止方法

電気を防ぐために現実の生産現場で一般的に使用されている技術には、主に環境の湿度レベルを上げることと、繊維材料の導電性を高めることが含まれますが、基本的なアプローチは繊維の抵抗を下げ、繊維の導電性を高めることです。

通常、繊維製品の静電気に対処するには 3 つのアプローチがあります。 1 つの方法には、布地に静電気仕上げ剤を塗布することが含まれます。

次の技術には、材料をグラフト化し、他の親水性繊維と組み合わせることで繊維を強化することが含まれます。

混合または織られた導電性繊維は、この文脈で使用される材料のタイプを表します。これらの繊維は、生地の水分保持能力を高め、静電気の放出を促進する働きがあります。

設定中または洗濯機で数回洗濯した後では、トリートメント効果が長く続かなかったり、顕著な違いが現れたりする可能性があります。 3 番目のアプローチは、布地の静電気の問題に効果的かつ継続的に取り組むことができ、帯電防止ユニフォームなどの特定のタイプの機能性衣服に適しています。

3. 帯電防止性・導電性繊維の製造

帯電防止繊維と導電性繊維の種類

繊維に使用される材料の分類に基づいて、繊維は帯電防止配合物、金属系繊維、およびカーボン ブラック ベースの帯電防止導電性繊維に分類できます。ポリマーベースの導電性繊維やナノスケールの金属酸化物帯電防止繊維も例として挙げられます。

1. 帯電防止配合：帯電防止・導電性繊維

静電気繊維と導電性繊維を帯電防止配合物に組み込むプロセスは簡単で、樹脂本来の特性を大きく変えることはありません。この統合により、材料の表面に層が形成されやすくなり、表面抵抗率が効果的に低下し、蓄積された静電気が迅速に消散します。

2. 金属系帯電防止・導電性繊維

この繊維のバリエーションは、金型を通して金属ワイヤーを繰り返し引っ張って引き伸ばす直接延伸法などの技術を使用して、金属の導電性を利用して製造されます。このプロセスでは、鋼、銅、アルミニウムなどの合金と、金や銀などの貴金属が一般的に使用されます。もう 1 つのアプローチは、金属をフィラメントにスライスし、通常の繊維と組み合わせて導電性繊維を作成する切断方法です。

3. カーボンブラック系帯電防止・導電性繊維

カーボン ブラックやグラフェンなどの無機材料は、ドーピング法の適用や繊維の炭化処理などのプロセスを通じて導電性繊維を製造する際に、その静電気特性と導電特性を利用してよく使用されます。

4. ポリマー帯電防止性および導電性繊維

ポリマー材料は通常、絶縁体として見なされます。しかし、1970 年代のポリアセチレン材料の導入により、この概念が疑問視されました。それ以来、ポリアニリンのような他のポリマーベースの導電性材料が発見され、ポリマー物質の導電性を探る研究が急増しました。

5. ナノスケールの金属酸化物帯電防止性および導電性繊維

金属酸化物粉末の軽くて透明な特性により、色が明るく、外観が非常に透明な帯電防止繊維を作成できます。現在存在する導電性繊維の製造方法の中で、この方法はトレンディかつ可能性に満ちたものとして際立っています。

帯電防止・導電性繊維の製造

1. 帯電防止加工

帯電防止繊維は、繊維を分類するために帯電防止剤の使用を含む 2 つの製造技術を使用して製造できます。外部帯電防止方式と内部帯電防止方式。

外部帯電防止のアプローチには、繊維表面に帯電防止剤を塗布する表面加工方法が含まれます。これは、一時的な帯電防止加工方法と持続的な帯電防止加工方法に分類できます。

静電気を防ぐ方法としては、繊維の中に帯電防止剤を添加する方法があります。

2. 繊維の化学修飾

ほとんどの場合、静的繊維を製造するために化学反応を使用して繊維を改質します。最初の方法には、静的繊維を作成するための化学的変更が含まれますが、2 番目の方法には、同じ目的でブレンドまたは複合技術が含まれます。

3. 導電性繊維の象嵌または混紡

1960 年代に導電性繊維が導入されました。最初はカーボンブラックでコーティングされた有機導電性繊維として、後に代わりに表面を金属でコーティングされた繊維として使用されました。これらの金属化繊維の機械的特性は通常の繊維とは著しく異なり、そのためブレンドがより困難になり、これらが一般的に使用されない理由が説明されています。

4. の生産 あ静電気防止 Fアブリックス

W帯電防止生地の着用可能性と設計要件

帯電防止繊維は、通常の衣類素材に典型的な外観と仕様を遵守しながら、静電気機能基準を満たす必要があります。これらの帯電防止繊維は通常、航空宇宙事業や防衛石油採掘、鉱業、医療などの産業など、帯電防止特性が必要な環境で使用されます。日常生活の中でアイテムとしてよく使われています。結果として、テキスタイルデザインの構造では、より密度の高い生地を優先する必要があります。

帯電防止織物の製造方法

帯電防止生地の作成をケーススタディとして、帯電防止生地の製造プロセスを説明します。

静的アクリル繊維を作成するプロセスには、通常、繊維表面の処理や、複合紡糸や充填用の導電性材料の追加など、他の材料や化学薬品との混合など、さまざまな方法でアクリル繊維を帯電防止に変更することが含まれます。

1. 繊維の表面処理方法

表面層での電気の蓄積を減らすために繊維を処理する場合、通常、繊維とその生地にスプレーまたはコーティングするなどの方法で、帯電防止剤として知られる導電性金属塩または界面活性剤を使用する必要があります。

2. ブレンド変更方法

カーボンブラックや金属酸化物のような導電性材料をアクリル繊維に組み込み、アクリル繊維溶液と混合することにより、長期持続性の帯電防止アクリル繊維が得られます。この特定の帯電防止繊維は、持続的な静電気の影響を示します。ただし、追加される帯電防止剤は、加工中に特定の熱安定性特性を備え、繊維と適合する必要があります。

3. オントロジー化学修飾法

アクリルコポリマー材料の製造中にモノマーを組み込み、共重合反応を行って親水性アクリル繊維を作成することにより、最終製品の吸湿能力が強化され、アクリル繊維に帯電防止特性が付与されます。

4. 複合紡糸法

複合紡糸によって作られた導電性繊維内の導電性要素は長さ方向に沿って連続的に走行し、蓄積された電荷を容易に放出します。さまざまな複合構成はスキンコア設計で構成されます。単一点または複数点の円形構造、およびサンドイッチ構造。

5. 導電性材料の充填方法

紡糸プロセスでは、導電性コア層には、複合紡糸プロセス自体とはtel、意図的に繊維紡糸溶液に添加された導電性を高めるための導電性材料と繊維が存在します。

5. アンチの性能テスト–静的テキスタイル

繊維製品の静電気性能パラメータと関連規格

電気の試験には、静電気の危険性の潜在的な発生源の特定、材料や製品の静電気特性の評価、静電気の影響に対する可燃性および爆発性材料の感受性の評価など、さまざまな側面の検査が含まれます。繊維の特性を管理する規格には、GB/T 12703 シリーズや FZ/T 01059 などのガイドラインが含まれます。

繊維製品の静電気特性の試験方法

繊維や布地の帯電検査方法は、大きく「定性分析」と「定量分析」の2つに分けられます。定性分析では、放電火花、感電、放電音、吸引（粉塵の付着、汚れ、本体への絡み）の有無を観察できます。

基本的な試験方法には、静電圧半減期法、摩擦帯電電圧法、帯電面密度法、動的静電圧法、帯電量法、抵抗率法などがあります。

6. BEGOODTEX 難燃性帯電防止生地の探索

BEGOODTEX 生地は、導電性繊維を組み込んだり、導電性繊維を組み込むことによって静電気の蓄積を防ぐ、繊維製品に合わせた特別な技術を使用して達成される静電気特性を備えています。 静電気防止 治療法。このアプローチは、電荷を放電し、可燃性物質を引き起こしたり、繊細な電子部品に損傷を与えたりする可能性のある火花の可能性を最小限に抑えるのに役立ちます。

BEGOODTEX 難燃性生地 帯電防止特性があるだけでなく、安全規制を効果的に満たすための最先端の難燃剤による処理も施されています。これには、綿繊維とそれが織り込まれた生地に持続性の難燃剤を塗布し、tel50 回の洗濯でも耐火性が維持されるようにすることが含まれます。

BEGOODTEX 生地の難燃性と帯電防止機能により、次のような用途に最適です。 保護作業服 火災の危険性や静電気が重大な懸念となる業界。これらの多用途繊維は労働者に安全装置を提供し、職場の安全基準を維持する上で重要な役割を果たします。