Hanes Datblygiad Ffibr Dargludol

Jul 27, 2020

Gadewch neges

Y cam cyntaf

Defnyddiwch asiant gwrthstatig hygrosgopig i berfformio cam trin wyneb ar ffibr neu ffabrig.

Mae gan ddŵr ddargludedd trydanol uchel. Cyn belled â bod ychydig bach o ddŵr yn cael ei amsugno, gellir gwella dargludedd y polymer yn sylweddol. Gall dŵr ddarparu cyfrwng trosglwyddo ar gyfer tâl, hyrwyddo symudiad ïonau i'r electrod gyferbyn, a phan fydd y dŵr yn cael ei leihau, gellir ei ailgyflenwi o'r atmosffer. Gan ddefnyddio'r nodwedd hon o ddŵr, mae cyfres o gyfryngau gwrthstatig wedi'u datblygu. Mae'r asiant gwrthstatig yn syrffactydd sydd â grŵp hydroffilig a grŵp hydroffobig. Mae'r grŵp hydroffobig yn pwyntio at wyneb y deunydd ffibr, yn adsorbio ar y rhyngwyneb cam, ac yn newid cyflwr y rhyngwyneb cam; mae'r grŵp hydroffilig yn pwyntio i'r gofod ac yn amsugno anwedd dŵr yn yr atmosffer.

Yn gyffredinol, mae gan gyfryngau gwrthstatig y swyddogaethau canlynol ar wyneb ffibrau a'u cynhyrchion:

1. Amsugno lleithder: mae ffilm ddŵr monomoleciwlaidd barhaus yn cael ei ffurfio ar wyneb y deunydd ffibr.

2. Lleihau ymwrthedd penodol: Mae'r ffilm ddŵr ar wyneb y deunydd ffibr yn cynyddu cyfernod dielectrig y deunydd ffibr, a thrwy hynny leihau ei wrthwynebiad arwyneb penodol yn effeithiol.

3. Gwella dargludedd ïon: cynyddu'r crynodiad ïon ar wyneb y deunydd ffibr a gwella ei dargludedd ïon (gan gynnwys proton) mewn anwedd dŵr.

4. Hyrwyddo diddymiad electrolyte: Mae'n darparu lle ar gyfer diddymu carbon deuocsid yn yr awyr ac electrolytau mewn deunyddiau ffibr.

5. niwtraleiddio trydanol: Pan fydd arwydd tâl yr asiant gwrthstatig gyferbyn â deunydd y ffibr, bydd yn cynhyrchu niwtraliad trydanol.

Manteision: prosesu cyfleus, cost isel, ac effaith gwrthstatig amlwg.

Anfanteision: Mae'r perfformiad gwrthstatig yn dibynnu'n fawr ar y lleithder amgylcheddol. Ar leithder isel (RH<40%), its antistatic performance is lost and its durability is poor.

ail gam

Ychwanegu asiant gwrthstatig y tu mewn i'r ffibr i addasu'r ffibr.

Mae cydran asiant gwrthstatig yn cael ei ychwanegu at y polymer sylfaenol, wedi'i gymysgu neu ei gopolymereiddio â'r polymer sylfaenol, a gwneir ffibr gwrthstatig cyfansawdd craidd môr neu wain trwy ddull nyddu cyfansawdd. Mae'r cyfnod ynys neu'r rhan graidd yn bolymer sy'n cynnwys asiant gwrthstatig, a'r polymer sylfaenol fel cam y môr neu ran y croen yw prif gorff y ffibr, sy'n amddiffyn y grŵp hydroffilig polymer ac yn cymryd yn ganiataol swyddogaeth sylfaenol y ffibr. Mae'r asiant gwrthstatig y tu mewn i'r ffibr gwrthstatig yn syrffactydd pegynol neu ïonig yn bennaf. Mae gan ei strwythur moleciwlaidd grwpiau hydroffilig a grwpiau hydroffobig hefyd. Mae gan y grŵp hydroffobig rywfaint o gydnawsedd â'r polymer sylfaenol, tra bod y grŵp hydroffilig yn gwneud iddo gael rhywfaint o hygrosgopedd.

Mecanwaith gwrthstatig ffibr gwrthstatig: Gall y grŵp hydroffilig a gynhwysir yn yr asiant gwrthstatig y tu mewn i'r ffibr fudo i wyneb y ffibr a ffurfio ffilm ddŵr. Mae'r ffilm ddŵr yn amsugno anwedd dŵr atmosfferig i gynyddu dielectrig y ffibr. Swyddogaeth i leihau ymwrthedd arwyneb penodol y ffibr a chyflymu'r gollyngiad o wefr electrostatig net.

Manteision: Gan fod yr asiant gwrthstatig y tu mewn i'r polymer sylfaenol, mae ei wydnwch yn well.

Anfanteision: Mae effaith asiant gwrthstatig yn dibynnu ar ei hygroscopicity, sy'n cael ei dynghedu i'w ddibyniaeth ar leithder amgylcheddol. O dan leithder isel (RH<40%) conditions, it will lose its antistatic performance. The dosage is large.

Y trydydd cam

Ffibr metel a deunydd dargludol cam gorchuddio wyneb.

1. Ffibr dargludol metel: Mae'r ffibr dargludol yn cael ei wneud trwy ddefnyddio dargludedd metel rhagorol, gan ei wneud yn ffibr dargludol cynharaf a gwir. Gall ei wrthedd gyrraedd 10¯²-10¯¹ Ω · cm. Metelau a ddefnyddir yn gyffredin ar gyfer ffibrau metel yw: dur di-staen, copr, alwminiwm, nicel, aur, arian, ac ati Y rhai a ddefnyddir fwyaf yw ffibrau dur di-staen 304, 304L a 316, 316L. Y prif ddull cynhyrchu yw'r dull lluniadu uniongyrchol. Mae'r wifren fetel yn cael ei hymestyn dro ar ôl tro trwy'r marw i ffurfio ffibr â diamedr o 4-10μm (ar hyn o bryd mae'r teneuaf yn llai na 1μm), y cryfder torri yw 5-15cN/dtex, a'r elongation torri yw 3.0-5.0%. Mae gan ffibr dur di-staen wydnwch rhagorol, dargludedd gwres, ymwrthedd plygu, ymwrthedd crafiad, a gwrthiant ymbelydredd. Pan fo'r cynnwys ffibr metel yn fwy na 0.5%, mae gan y ffabrig eiddo gwrthstatig penodol, a phan fo'r cynnwys ffibr metel yn 2 i 5%, mae gan y ffabrig eiddo gwrthstatig da. Pan fo'r cynnwys ffibr metel yn fwy nag 8%, mae gan y ffabrig nid yn unig briodweddau gwrthstatig, ond mae ganddo hefyd rai nodweddion cysgodi tonnau electromagnetig.

Cynnwys ffibr metel a phriodwedd gwrth-statig

Nodyn: Mae dargludedd trydanol ffibr dur di-staen yn cynyddu gyda'r cynnydd mewn fineness. Pan fydd y fineness yn llai nag 8μm, mae'n gostwng gyda'r cynnydd mewn fineness. Anfanteision: mae'r ffibr yn llymach, mae'r grym cydlynol ychydig yn waeth, mae'r dyeability yn wael, ac mae'r pris ffibr yn uwch.

2. Mae wyneb deunydd dargludol wedi'i orchuddio â ffibr dargludol:

Cynrychiolir y ffibr hwn gan y ffibr dargludol wedi'i orchuddio ag arwyneb carbon du a ddatblygwyd gyntaf gan BASF yn yr Almaen yn y 1960au. Y dull cynhyrchu yw gorchuddio a gosod metel, carbon, polymer dargludol a deunyddiau dargludol eraill ar wyneb ffibrau cyffredin trwy ddulliau ffisegol a chemegol. Mae cydrannau dargludol y ffibr hwn yn cael eu dosbarthu ar wyneb y ffibr, felly mae'r effaith gwrthstatig yn dda, ond yn y broses o ddefnyddio, mae'r deunydd dargludol yn hawdd i ddisgyn ac mae'r perfformiad dargludol yn cael ei golli.

Pedwerydd cam

Cam ffibr dargludol cyfansawdd.

Ym 1975, defnyddiodd DuPont dechnoleg nyddu cyfansawdd i wneud ffibr dargludol cyfansawdd gyda chraidd dargludol du carbon-Antron III. O ganlyniad, mae cwmnïau ffibr cemegol mawr wedi dechrau ymchwilio a datblygu ffibrau cyfansawdd gyda charbon du fel y gydran dargludol. Mae Monsanto wedi datblygu ffibrau dargludol ochr wrth ochr, mae Kanebo wedi datblygu ffibrau dargludol neilon, ac mae Unijika, Kuraray a Toyobo wedi datblygu ffibrau dargludol cyfansawdd yn olynol. Yn ystod y cyfnod hwn, datblygwyd y ffibr dargludol cyfansawdd carbon du yn fawr. Erbyn diwedd y 1980au, cyrhaeddodd allbwn blynyddol Japan 200 tunnell. Oherwydd bod y ffibr dargludol cyfansawdd carbon du yn defnyddio carbon du fel y gydran dargludol, mae'r ffibr fel arfer yn llwyd tywyll, sy'n cyfyngu ar gwmpas y cais.

Mae ymddangosiad ffibrau dargludol cyfansawdd carbon du yn hyrwyddo datblygu a chynhyrchu ffabrigau gwrthstatig wedi'u mewnosod.

Pumed cam

Cam datblygu gwynnu ffibr dargludol.

Yn yr 1980au, dechreuwyd gwaith ymchwil ar wynnu ffibrau dargludol. Y dull cyffredin yw defnyddio copr, arian, nicel a chadmiwm a sylffidau metel eraill, ïodidau neu ocsidau a pholymerau cyffredin i gyfuno neu nyddu cyfansawdd i wneud ffibrau dargludol. Er enghraifft, mae ffibr dargludol haen dargludol CuS yn cael ei wneud gan adwaith cemegol; gwneir y ffibr dargludol T-25 sy'n cynnwys CuI gan Teijin Co., Ltd.; gwneir y ffibr dargludol sy'n cynnwys Zn0 gan Kanebo Co., Ltd.; Mae Unijika a chwmnïau eraill hefyd wedi gwneud ffibr dargludol gwyn. Nid yw perfformiad ffibrau dargludol gwyn sy'n defnyddio cyfansoddion metel neu ocsidau fel deunyddiau dargludol cystal â pherfformiad ffibrau dargludol cyfansawdd carbon du, ond nid yw lliw yn cyfyngu ar ei ddefnydd.

Chweched cam

Cam datblygu ffibr dargludol polymer.

Mae ffibr dargludol polymer yn ffibr dargludol polymer cynhenid ​​​​a wneir trwy ddopio deunyddiau polymer. Megis polypyrrole, polythiophene, polyaniline a deunyddiau polymer eraill. Mae gan y polymerau hyn sy'n gynhenid ​​ddargludol ddargludedd uchel (hyd at 10¯³ ~ 10¯²s/cm).

Mae ymchwil ar y math hwn o ddeunydd wedi gwneud peth cynnydd calonogol. Fodd bynnag, mae rhai anawsterau o hyd o ran cymhwyso ymarferol, yn bennaf oherwydd perfformiad prosesu gwael. Yn ogystal, mae ymchwil ar uwch-ddargludedd polymerau gartref a thramor hefyd ar y gweill. Mae gwaith ymchwil ar decstilau deallus gwybodaeth electronig hefyd ar y gweill.

Mae gwaith ymchwil a datblygu domestig ar ffibrau dargludol yn gymharol hwyr. Yn yr 1980au, dechreuodd cynhyrchu ffibr metel a ffibr carbon domestig, ond roedd yr allbwn yn gymharol fach. Mae'r rhan fwyaf o'r ffibrau dargludol sydd eu hangen yn dibynnu ar fewnforion. Yr ymchwil a datblygiad domestig cynharaf o ffibrau metel yw Sefydliad Ymchwil Mwyngloddio a Meteleg Lanzhou a sefydliadau ymchwil wyddonol eraill a rhai mentrau, megis y ffatri 540 yn Xinxiang. Mae ymchwil a datblygiad domestig ffibrau dargludol cyfansawdd carbon du yn cynnwys Sefydliad Ymchwil Tecstilau Wuxi ac Academi Silk of Textile Ardderchog Tsieina. Mae'r dechnoleg broses gyfredol yn gymharol aeddfed. Mae nifer sylweddol o brifysgolion domestig a sefydliadau ymchwil wyddonol a rhai mentrau mawr hefyd wedi llwyddo i ddatblygu amrywiaeth o ffibrau dargludol organig a ffibrau dargludol gwyn.

O'r fath fel: ffibr dargludol polyester metel wedi'i orchuddio â chopr a nicel ar yr wyneb, ffibr dargludol acrylig o ïodid copr, ffibr dargludol wedi'i wneud o nyddu cymysg ïodid copr, ffibr cyfansawdd carbon du, ac ati Yn y dechnoleg cynhyrchu ffibr dargludol gwyn, mae rhai mentrau domestig wedi datblygu technoleg ffibr ynys môr yn llwyddiannus ac yn y blaen. A siarad yn gyffredinol, mae yna fwlch penodol o hyd gyda lefel uwch tramor, megis ansawdd a sefydlogrwydd cynnyrch.


Anfon ymchwiliad