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    étude De L'Importance Des Technologies Antistatiques Pour Les Textiles Explorer

    2012/9/14 11:36:00 95

    TextileélectrostatiqueTechnique

      TextilePhénomène électrostatique et principe de production


    Il existe plusieurs explications au mécanisme de génération de l'électricité statique,Matériaux textilesL'électricité statique est principalement produite en raison du frottement mutuel entre les surfaces.Les matériaux textiles sont de mauvais conducteurs d'électricité et ont une résistance spécifique élevée.Les fibres et leurs produits sont susceptibles de produire de l'électricité statique en raison de la friction, de la traction, de la compression, du pelage et de facteurs tels que l'induction de champs électriques et le séchage à l'air chaud pendant la production et l'utilisation.En particulier, avec le nombre croissant de fibres synthétiques produites et appliquées sur le textile, les propriétés isolantes et hydrophobes élevées inhérentes à ces polymères macromoléculaires les rendent extrêmement sensibles à la production, à l'accumulation d'électricité statique.


    1. Dangers de l'électricité statique dans les textiles


    D'un point de vue civil, l'électricité statique peut provoquer des taches d'aspiration lors de l'utilisation de textiles,VêtementsL'enchevêtrement du corps humain crée un inconfort d'adhésion, et il existe des études montrant que la stimulation électrostatique peut avoir des effets néfastes sur la santé humaine.Dans les applications industrielles, l'électricité statique est l'un des principaux facteurs déclenchant les incendies, les explosions et d'autres accidents dans l'industrie du feu, l'industrie chimique, le traitement du pétrole et d'autres industries, ainsi que l'un des risques d'accident de qualité et de sécurité dans le processus de traitement de l'industrie textile.Avec le développement de la haute technologie, les conséquences des barrières électrostatiques ont repoussé les limites des problèmes de sécurité [3].Les risques d'interférence spectrale causés par les décharges électrostatiques peuvent entra?ner des résultats tels que l'électronique, les communications, l'aviation, l'aérospatiale et toutes les applications d'appareils électroniques modernes, d'instruments entra?nant des défaillances de fonctionnement de l'équipement, des pertes de signal, etc.Par conséquent, les textiles antistatiques sont actuellement de plus en plus demandés.


    2 mécanisme anti - statique des textiles


    L'électricité statique à la surface de l'isolant peut dispara?tre par trois voies: (1) par l'air (brouillard);(2) dispara?tre le long de la surface;(3) disparition à travers le corps de l'isolant.


    L'élimination de l'électricité statique par l'air repose principalement sur le fait que les particules chargées de signes opposés dans l'air volent avec la neutralisation électrostatique de la surface de l'isolant ou permettent aux particules chargées d'obtenir de l'énergie cinétique pour voler.En utilisant le principe de décharge de pointe, pour faire un éliminateur électrostatique de type Corona à haute tension, il a été utilisé dans la production de fibres chimiques.


    La vitesse à laquelle l'électricité statique dispara?t le long de la surface de l'isolant dépend de l'importance de la résistivité de la surface de l'isolant.Augmenter l'humidité de l'air, peut former un film continu d'eau sur la surface de l'isolant hydrophile, plus la dissolution du CO2 et d'autres impuretés dans l'air, tout en améliorant considérablement la conductivité de la surface.Une autre méthode consiste à utiliser des agents antistatiques, principalement des tensioactifs de type ionique ou non ionique.


    La vitesse de fuite de l'électricité statique à travers le corps de l'isolant dépend principalement de l'importance de la résistivité de l'isolant, en général, lorsque la résistivité du polymère est inférieure à 107 Ω.m, les charges électrostatiques générées sont rapidement perdues.Pour améliorer la conductivité volumique du polymère, le moyen le plus pratique consiste à ajouter du noir de carbone, de la poudre métallique ou des fibres conductrices.


    Les matériaux polymères fibreux sont théoriquement plus élevés que les isolants, mais la conductivité électrique des fibres réelles est plus élevée que les estimations théoriques, en raison du fait que les fibres ne sont pas des substances macromoléculaires pures, qui contiennent des substances faiblement moléculaires telles que l'humidité, les impuretés, etc., c'est - à - dire que la conductivité électrique des fibres dépend principalement des appendices dans les fibres, qui sont secondaires à la conductivité électrique des molécules fibreuses elles - mêmes, ainsi qu'au r?le des conditions extérieures.La conductivité électrique des fibres est grandement améliorée dans le cas d'une conductivité plus élevée des substances facilement ionisables en surface et d'une pression partielle de vapeur d'eau plus élevée.


    3 voies antistatiques pour les textiles


    Le tissu antistatique peut être divisé en deux grandes catégories de vêtements de protection électrostatique à usage civil et industriel.Les vêtements de protection électrostatique selon l'utilisation finale peuvent être divisés en vêtements de travail stériles sans poussière, vêtements de travail ignifuges et antidéflagrants, vêtements chirurgicaux, vêtements de travail de sécurité (tels que les vêtements de protection électrostatique portés par les travailleurs de l'électricité au travail, les vêtements conducteurs, etc.).


    Traitement antistatique des fibres


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    Traitement hydrophile des fibres avec un tensioactif


    Le principe d'action est que l'extrémité hydrophobe de la molécule de tensioactif est adsorbée sur la surface de la fibre, le Groupe polaire hydrophile est dirigé vers l'espace, formant une surface polaire, adsorbant les molécules d'eau dans l'air, réduisant la résistivité de surface de la fibre et accélérant la dispersion des charges.Les tensioactifs utilisés sont de type cationique, anionique et non ionique, l'effet antistatique étant le meilleur pour les tensioactifs cationiques et la durabilité de l'effet antistatique étant la meilleure pour les tensioactifs non ioniques de poids moléculaire élevé.Cette méthode présente l'avantage d'être simple d'utilisation et particulièrement adaptée à l'élimination des perturbations électrostatiques lors du traitement des textiles;Les inconvénients sont la mauvaise durabilité de l'effet antistatique, les tensioactifs sont volatils, moins résistants au lavage et ne montrent pas de propriétés antistatiques dans un environnement à faible humidité.


    Mélange, copolymérisation ou modification de greffage des hauts polymères fibreux


    La même chose que dans le procédé précédent est l'addition de monomères ou polymères hydrophiles au haut polymère fibreux, améliorant l'hygroscopie et donc l'obtention de propriétés antistatiques.En plus de la méthode typique de filage de co - mélange des hauts polymères fibreux ordinaires mélangés avec des polymères hydrophiles, il existe également une méthode de mélange dans laquelle les polymères hydrophiles sont ajoutés au cours de la polymérisation pour former un système de dispersion microphasique.On ajoute par example au mélange réactionnel caprolactame du polyéthylène glycol qui est dispersé dans le PA6 sous forme fibrillaire.Dans le même temps, le polyéthylène glycol a également une petite quantité de groupes hydroxyles terminaux réagissant avec les groupes hydroxyles dans l'acide aminocapro?que généré après ouverture du cycle du caprolactame, améliorant la durabilité des propriétés antistatiques.


    De plus, la polymérisation de monomères polaires hydrophiles sur la cha?ne principale de fibres synthétiques hydrophobes par copolymérisation, par example par incorporation de polyéthylène glycol dans des macromolécules de PET, permet également d'améliorer l'hygroscopicité et les propriétés antistatiques des fibres.


    L'utilisation de l'amor?age chimique, de l'amor?age thermique, des rayons à haute énergie et de l'irradiation UV initiée par le greffage sur la surface de la fibre peut améliorer efficacement l'absorption d'humidité de la fibre synthétique, et la quantité de monomère hydrophile utilisée est beaucoup moins que d'autres méthodes, la durabilité est bonne.Ces fibres antistatiques continuent d'accélérer la fuite de charge en améliorant l'hydrophilie des fibres, de sorte que les propriétés antistatiques des fibres seront perdues dans un environnement sec avec une humidité relative inférieure à 40%.


    Production antistatiqueFils


    Le mélange d'une petite quantité de fibres courtes conductrices dans la filature permet de produire des fils antistatiques tout en réduisant voire en éliminant les problèmes électrostatiques présents lors de la filature.Lors de la filature, des fibres textiles ordinaires sont utilisées comme fibres principales, dans lesquelles une petite quantité de fibres conductrices est mélangée.La quantité de fibres conductrices mélangées est déterminée en fonction de l'utilisation finale et du co?t du produit.De nombreuses expériences ont montré qu'après mélange d'une petite quantité (quelques pour cent) de fibres conductrices organiques dans le fil, la résistivité du fil diminue significativement (il y a une forte amélioration de la conductivité).


    Fibres conductrices


    Les fibres conductrices comprennent des fibres métalliques, des fibres métallisées et des fibres conductrices organiques.Les fibres métalliques les plus largement utilisées sont principalement des fibres en acier inoxydable, dont la méthode de fabrication est principalement la méthode de traction du fil, la méthode de filage en fusion, la méthode de coupe, etc.Les fibres d'acier inoxydable ont de meilleures propriétés de conductivité électrique et des propriétés mécaniques, mais pour le traitement textile, la force de serrage des fibres métalliques est faible, les performances de filage sont médiocres, et le prix est élevé lorsqu'il est fabriqué avec une grande finesse, de sorte que l'utilisation de fibres métalliques dans le développement de produits antistatiques n'est pas assez large, sauf pour certaines occasions spéciales.La fibre métallique plaquée est l'application d'une couche métallique sur la surface de la fibre ordinaire pour améliorer l'effet antistatique, son co?t a considérablement diminué par rapport à la fibre métallique, mais n'est pas résistant au lavage et a un mauvais toucher.Actuellement, pour le développement de fils mélangés antistatiques, plus de fibres conductrices organiques sont utilisées.


    Les fibres conductrices organiques sont des fibres conductrices avec des hauts polymères fibreux ordinaires comme matrice, avec des substances conductrices ajoutées de manière enrobée ou composite.Les fibres conductrices organiques actuellement utilisées sont principalement à base de nylon, de polyester et de nitrile, les substances conductrices ont deux composés de carbone et de métal.Les fibres dont les conducteurs de carbone sont de couleur foncée (noir, gris) et les fibres dont les composés métalliques sont des conducteurs sont blanches, ces dernières étant légèrement moins conductrices, mais favorisant le traitement des processus de finition arrière (teinture, etc.).


    Processus de processus de filature


    En raison du co?t élevé des fibres conductrices et du faible pourcentage de mélange, il est généralement sous la forme d'un desserrage manuel.Pour que le mélange soit homogène, les fibres conductrices et les fibres du corps sont alimentées simultanément dans la machine de cardage selon un poids calculé à l'avance et bien pesé, par plusieurs processus de cardage.En outre, la fibre conductrice choisie doit être aussi cohérente que possible avec le matériau de la fibre principale.Le processus de processus pour le mélange est: peigne de coton (un morceau) → peigne de coton (deux morceaux) → tête et → deux et → trois et → mèche → fil fin → cordon.


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    Incrustation de filaments conducteurs ou de fils antistatiques lors du tissage


    Développement de textiles antistatiques en plus d'apporter des améliorations sur les matières premières, il est également possible d'incruster des filaments conducteurs (ou des fils composites de fibres conductrices) dans le tissu avec un certain espacement lors du tissage sur le tissu.Il peut être encastré selon les directions méridienne ou trame, ou simultanément selon les directions méridienne et trame pour former une grille.Il a été prouvé par de nombreuses expériences que l'effet antistatique du tissu est nettement amélioré, quelle que soit la manière dont le fil conducteur est incorporé, mais le meilleur effet est obtenu lorsque le fil conducteur ou antistatique est incorporé sous forme de grille.En outre, les propriétés antistatiques du tissu diminuent avec l'augmentation de l'espacement des fils conducteurs incorporés.L'espacement d'encastrement du fil conducteur (ou la teneur en fibres conductrices dans le tissu) doit être déterminé en fonction de l'utilisation finale du produit antistatique et des exigences en matière de propriétés conductrices.On peut notamment se référer au tableau ci - dessous:


    En raison du prix plus élevé des fibres conductrices et du co?t plus élevé de la fabrication du tissu, il convient de concevoir en tenant compte de l'utilisation minimale de fibres conductrices pour obtenir les meilleures propriétés antistatiques.L'espacement optimal d'encastrement (teneur en fibres conductrices) qui répond aux exigences d'utilisation du produit peut être obtenu par une analyse optimisée des différents facteurs d'influence (espacement des fils conducteurs, densité du tissu, etc.).En outre, comme les filaments conducteurs utilisés sont principalement noirs, lors de la conception du tissu, essayez de cacher le point tissé du fil conducteur sous le point tissé du tissu de base afin de garantir que la structure tissée du tissu sur la face avant ne soit pas détruite.Et à l'envers du tissu, de sorte que le fil conducteur est révélé sur la surface du tissu autant que possible pour favoriser la décharge.


    Post finition du tissu avec un agent antistatique


    La méthode de traitement antistatique direct des surfaces textiles avec des tensioactifs a commencé dans les années 50 du siècle dernier et cette méthode est adaptée à divers matériaux fibreux.Les agents antistatiques utilisés sont pour la plupart des macromolécules de structure similaire à celle des fibres à trier, trempées, laminées, cuites pour adhérer aux fibres synthétiques ou à leurs tissus.Ces macromolécules sont hydrophiles, de sorte que le revêtement sur la surface peut augmenter la conductivité des fibres en absorbant l'humidité, de sorte que les fibres ne sont pas nocives pour l'accumulation de charges électrostatiques plus importantes.Cette méthode, en plus de donner au tissu un effet antistatique, le tissu traité a également des fonctions telles que l'absorption de l'humidité, les taches, l'absence d'aspiration.Comme la méthode antistatique est plus simple, le prix du produit fini est également moins cher.


    Le processus est: ébauches → résine antistatique laminée au trempé (Bi - immersion bi - laminage) → séchage (100 ~ 110 ℃) → cuisson (150 ~ 160 ℃, 2MIN) → étirage → finition antistatique du produit fini plus de méthodes, actuellement il existe principalement trois.


    (1) Méthode de fixation par aspiration auxiliaire


    (2) Surface greffée Poly légal


    (3) Méthode de traitement de surface par plasma à basse température


    Comme ces deux dernières méthodes nécessitent plus d'initiateurs spéciaux ou de rayons à haute énergie ou un traitement par plasma, etc., le processus est complexe et les opérations complexes, de sorte que la première méthode est généralement utilisée.Il peut être traité antistatiquement en post - finition et également avec le même traitement de bain pendant la teinture, tous deux pour des résultats idéaux.


    4 Situation actuelle et perspectives du développement de la technologie antistatique textile


    L'état actuel de la technologie antistatique au pays et à l'étranger et les problèmes existants


    Actuellement, les textiles civils antistatiques utilisent principalement des méthodes de finition post.Tissu de protection électrostatique, les fibres conductrices sont réparties dans le tissu selon une certaine distance le long de la direction longitudinale ou transversale ou transversale en même temps pour former une bande longitudinale, une bande transversale ou un treillis, selon les exigences des propriétés antistatiques, la plage d'espacement est souvent choisie entre 3 mm ~ 15 mm, En raison de sa bonne résistance au lavage, à la friction, à la chaleur, à la lumière et à l'antistatique permanente, et n'est pas affectée par les changements de température et d'humidité ambiante,Il est de plus en plus développé et appliqué.Du point de vue du développement textile, il est approprié d'utiliser des fibres conductrices et de subir un post - traitement antistatique, qui peut atteindre d'excellentes propriétés antistatiques.


    Le problème posé par les tissus antistatiques développés avec des fibres conductrices est un problème de post - finition (teinture, etc.) des tissus dont les propriétés tinctoriales deviennent problématiques car les fibres conductrices sont majoritairement de couleur foncée.


    Perspectives


    Avec l'amélioration des exigences de performance des vêtements et la prise en compte de la précision et de la sécurité de la production, les exigences des textiles antistatiques sont de plus en plus élevées, la technologie antistatique actuelle doit être constamment améliorée et améliorée, de la situation actuelle, l'utilisation mixte de plusieurs des voies antistatiques ci - dessus peut atteindre l'excellenteAntistatiqueLes effets.

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