Sợi chống tĩnh điệnđược chia thành bốn loại chính: dẫn điện

sợi-sợi pha trộn, sợi lõi-cacbon đen, sợi tổng hợp sợi kim loại và sợi đã xử lý-bề mặt. Mỗi loại đạt được khả năng tiêu tán tĩnh điện thông qua một cơ chế khác nhau và lựa chọn phù hợp tùy thuộc vào điện trở suất bề mặt cần thiết,-môi trường sử dụng cuối cùng, độ bền khi giặt và các yêu cầu về sự thoải mái. Hiểu được các danh mục này giúp nhà sản xuất và người mua lựa chọn giải pháp phù hợp nhất cho các ứng dụng từ quần áo bảo hộ lao động phòng sạch đến băng tải công nghiệp.

Sợi dẫn điện-Sợi tổng hợps

Sợi pha trộn-sợi dẫn điện được sản xuất bằng cách kết hợp một tỷ lệ nhỏ sợi dẫn điện vốn có-thường2–4% theo trọng lượng-thành sợi cơ bản như polyester hoặc nylon. Thành phần dẫn điện tạo thành một mạng lưới liên tục xuyên suốt mặt cắt ngang sợi-, cho phép điện tích tiêu tán dọc theo chiều dài sợi trước khi xảy ra sự tích tụ.

Trung Quốc-Sợi tĩnh điện 70D, nhà sản xuất, nhà cung cấp và nhà máy màu xám - Taierxin

Mạng dẫn điện hình thành như thế nào

Khi các sợi dẫn điện được phân bố với mật độ đủ lớn, chúng sẽ tạo ra các đường dẫn thấm. Các electron di chuyển dọc theo những con đường này thay vì tích tụ trên bề mặt. Hỗn hợp-được thiết kế tốt thường đạt được điện trở suất bề mặt trong phạm vi10⁶ đến 10⁹ Ω/sq, đáp ứng các yêu cầu bảo vệ ESD (phóng tĩnh điện) cho hầu hết các môi trường công nghiệp.

Sợi cacbon đen-Lõi (Thành phần Bi{1}})

Sợi lõi-màu đen cacbon, còn được gọi là sợi hai thành phần hoặc sợi vỏ bọc-lõi chống tĩnh điện, có cấu trúc trong đólõi polyme chứa cacbon đen-được bọc trong một vỏ bọc polymer tiêu chuẩn. Lõi dẫn điện mang điện tích đi trong khi lớp vỏ bên ngoài mang lại cảm giác, khả năng nhuộm và hình thức dệt như mong muốn khi chạm tay vào vải.

Nhà sản xuất, nhà cung cấp và nhà máy sợi dẫn điện nylon Trung Quốc N96－20D－3F - Taierxin

Cấu trúc và hiệu suất

Phần lõi thường chứa15–30% cacbon đentheo trọng lượng của polyme lõi, đủ để vượt qua ngưỡng thẩm thấu và mang lại độ dẫn điện ổn định. Điện trở suất của khối sợi thu được thường nằm trong khoảng10² và 10⁵ Ω·cm, khiến nó trở thành một trong những loại sợi dẫn điện tốt nhất hiện có.

Bởi vì độ dẫn điện được tích hợp vào cấu trúc sợi thay vì được áp dụng làm lớp phủ nên hiệu suất là vĩnh viễn và không bị ảnh hưởng khi giặt hoặc mài mòn. Điều này làm cho sợi lõi-cacbon đen trở thành lựa chọn ưa thích cho-các loại vải công nghiệp có tuổi thọ cao, băng tải, vật liệu lọc và tấm trải sàn trong các cơ sở sản xuất điện tử.

Hạn chế

Hạn chế chính là màu-đen cacbon tạo ra vẻ ngoài màu xám hoặc đen, hạn chế việc sử dụng trong các loại vải dệt có xu hướng-sáng màu hoặc thời trang{2}}. Lớp vỏ bọc giúp giảm nhẹ điều này một phần, nhưng sợi vẫn thường thấy nhất trong các loại vải kỹ thuật có tông màu tối-.

Sợi tổng hợp sợi kim loại

Sợi tổng hợp sợi kim loại kết hợp với các sợi kim loại kéo-phổ biến nhấtthép không gỉ (loại 316L) hoặc hợp kim đồng-ở dạng sợi riêng lẻ được xoắn bằng sợi dệt hoặc dưới dạng cấu trúc được bọc. Hàm lượng kim loại có thể dao động từ thấp tới 1% đến hơn 30% tùy thuộc vào mức độ dẫn điện mục tiêu.

Biện pháp thi công

Sự pha trộn thân mật:Sợi kim loại được cắt theo chiều dài ghim và trộn với ghim tự nhiên hoặc tổng hợp trong quá trình chải thô hoặc kéo sợi. Tạo ra sự tiêu tán điện tích đồng đều.

Cấu trúc lớp:Một hoặc nhiều đầu sợi kim loại được bện lại với nhau bằng sợi dệt thông thường. Sản xuất đơn giản hơn nhưng hiệu suất chống tĩnh điện kém đồng đều hơn một chút.

Sợi được bọc (phủ):Một sợi kim loại liên tục được quấn xoắn quanh sợi lõi dệt. Cung cấp sự cân bằng tốt về độ dẫn điện, tính linh hoạt và sự thoải mái.

Sợi composite sợi kim loại đạt đượcgiá trị điện trở suất thấp nhấttrong số tất cả các loại sợi chống tĩnh điện,-điện trở suất bề mặt có thể đạt dưới 10⁴ Ω/sq-khiến chúng phù hợp với các vùng có-ESD có nguy cơ cao như môi trường dễ cháy nổ và khu vực chế tạo chất bán dẫn (được phân loại là môi trường ATEX Vùng 0/1).

Đường kính sợi thép không gỉ được sử dụng trong dệt may thường dao động từ6–12 µm, đạt đến độ mịn của lụa tự nhiên, cho phép tạo ra sợi mềm và dẻo bất chấp hàm lượng kim loại.

Bề mặt-Sợi chống tĩnh điện đã qua xử lý

Sợi chống tĩnh điện được xử lý bề mặt-là sợi dệt thông thường-polyester, nylon, acrylic-có lớp phủ dẫn điện hoặc lớp hoàn thiện hóa học được phủ lên bề mặt sợi hoặc sợi. Các loại điều trị phổ biến bao gồm:

Kết thúc hút ẩm:Tăng khả năng hấp thụ độ ẩm trên bề mặt sợi, cải thiện khả năng di chuyển của ion và khả năng tiêu tán điện tích. Hoạt động tốt nhất ở độ ẩm tương đối trên 40%.

Lớp phủ polymer dẫn điện:Polythiophene, polyaniline hoặc PEDOT:PSS được lắng đọng trên sợi. Đạt được điện trở suất bề mặt là 10⁶–10⁸ Ω/sq.

Mạ kim loại (không điện):Một lớp mỏng bạc, niken hoặc đồng được lắng đọng về mặt hóa học trên bề mặt sợi, mang lại độ dẫn điện cao (10²–10⁴ Ω/sq) và khả năng che chắn điện từ bổ sung.

Cân nhắc về độ bền

Xử lý bề mặt vốn kém bền hơn so với các phương pháp kết cấu. Lớp hoàn thiện hút ẩm thường xuống cấp sau5–20 chu kỳ giặt, trong khi lớp mạ kim loại không điện có thể tồn tại sau 30–50 chu kỳ giặt nếu được bảo vệ bằng lớp phủ trên cùng. Những loại sợi này phù hợp nhất cho các ứng dụng dùng một lần hoặc có tuổi thọ ngắn-chẳng hạn như bao bì-sử dụng một lần, thảm chống tĩnh điện-tạm thời hoặc quần áo-nhạy cảm về chi phí.

Cách phân loại sợi chống tĩnh điện theo mức điện trở suất