पहला चरण
हाइग्रोस्कोपिक एंटीस्टैटिक एजेंट के साथ फाइबर या कपड़े की सतह के उपचार का चरण।
जल में बहुत अधिक विद्युत चालकता होती है। जब तक पानी की थोड़ी मात्रा अवशोषित होती है, पॉलिमर की चालकता में काफी सुधार हो सकता है। पानी विद्युत आवेशों के लिए स्थानांतरण माध्यम प्रदान कर सकता है और विपरीत इलेक्ट्रोड में आयनों की गति को बढ़ावा दे सकता है, और जब पानी कम हो जाता है, तो इसे वायुमंडल से फिर से भरा जा सकता है। पानी की इस विशेषता का उपयोग करके, एंटीस्टेटिक एजेंटों की एक श्रृंखला विकसित की गई है। एंटीस्टेटिक एजेंट हाइड्रोफिलिक और हाइड्रोफोबिक समूहों वाले सर्फेक्टेंट हैं। हाइड्रोफोबिक समूह फाइबर सामग्री की सतह को इंगित करता है, चरण इंटरफ़ेस पर सोखता है, और चरण इंटरफ़ेस की स्थिति को बदलता है; हाइड्रोफिलिक समूह वायुमंडल में नमी को सोखते हुए अंतरिक्ष की ओर इशारा करता है।
एंटीस्टेटिक एजेंट आमतौर पर फाइबर और उनके उत्पादों की सतह पर इस प्रकार के प्रभाव डालते हैं:
1. हाइग्रोस्कोपिक प्रभाव: फाइबर सामग्री की सतह पर एक सतत मोनोमोलेक्यूलर जल फिल्म बनती है।
2. विशिष्ट प्रतिरोध को कम करने का प्रभाव: फाइबर सामग्री की सतह पर पानी की फिल्म फाइबर सामग्री के ढांकता हुआ गुणांक में सुधार करती है, जिससे सतह विशिष्ट प्रतिरोध को प्रभावी ढंग से कम किया जा सकता है।
3. आयन चालकता बढ़ाएँ: फ़ाइबर सामग्री की सतह पर आयन सांद्रता बढ़ाएँ, और जल वाष्प में आयनों (प्रोटॉन सहित) की चालकता बढ़ाएँ।
4. इलेक्ट्रोलाइट के विघटन को बढ़ावा दें: हवा में कार्बन डाइऑक्साइड और फाइबर सामग्री में मौजूद इलेक्ट्रोलाइट के विघटन के लिए जगह प्रदान करें।
5. इलेक्ट्रिकल न्यूट्रलाइजेशन: जब एंटीस्टैटिक एजेंट का चार्ज साइन फाइबर सामग्री के विपरीत होता है, तो इलेक्ट्रिकल न्यूट्रलाइजेशन होगा।
लाभ: सुविधाजनक प्रसंस्करण, कम लागत और स्पष्ट एंटीस्टेटिक प्रभाव।
नुकसान: एंटीस्टैटिक प्रदर्शन पर्यावरणीय आर्द्रता पर बहुत निर्भर है। जब आर्द्रता कम हो (आरएच<40%), the antistatic performance is lost and the durability is poor.
दूसरा चरण
फ़ाइबर को संशोधित करने के लिए फ़ाइबर के अंदर एंटीस्टेटिक एजेंट जोड़ें।
एक एंटीस्टैटिक एजेंट घटक को मूल पॉलिमर के अंदर जोड़ा जाता है, मूल पॉलिमर के साथ मिश्रित या कॉपोलीमराइज़ किया जाता है, और एक मिश्रित कताई विधि का उपयोग समुद्री {{0}द्वीप या त्वचा -कोर मिश्रित एंटीस्टैटिक फाइबर बनाने के लिए किया जाता है। द्वीप चरण या कोर एक बहुलक है जिसमें एक एंटीस्टेटिक एजेंट होता है, और समुद्री चरण या त्वचा के रूप में मूल बहुलक फाइबर का मुख्य शरीर है, जो बहुलक के हाइड्रोफिलिक समूह की रक्षा करता है और फाइबर के मूल कार्य को मानता है। एंटीस्टेटिक फाइबर के अंदर एंटीस्टेटिक एजेंट ज्यादातर ध्रुवीय या आयनिक सर्फेक्टेंट होते हैं। इसकी आणविक संरचना में हाइड्रोफिलिक समूह और हाइड्रोफोबिक समूह भी हैं। हाइड्रोफोबिक समूहों में बुनियादी पॉलिमर के साथ कुछ अनुकूलता होती है, जबकि हाइड्रोफिलिक समूह उन्हें हीड्रोस्कोपिक बनाते हैं।
एंटीस्टेटिक फाइबर का एंटीस्टेटिक तंत्र: फाइबर के अंदर एंटीस्टेटिक एजेंट में निहित हाइड्रोफिलिक समूह फाइबर की सतह परत में स्थानांतरित हो सकता है और एक जल फिल्म बना सकता है। पानी की फिल्म फाइबर के ढांकता हुआ कार्य को बेहतर बनाने, फाइबर की सतह विशिष्ट प्रतिरोध को कम करने और शुद्ध इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज के रिसाव को तेज करने के लिए वातावरण में जल वाष्प को अवशोषित करती है।
लाभ: चूंकि एंटीस्टेटिक एजेंट मूल पॉलिमर के अंदर होता है, इसलिए इसका स्थायित्व बेहतर होता है।
नुकसान: एंटीस्टैटिक एजेंट का कार्य इसकी हाइज्रोस्कोपिसिटी पर निर्भर करता है, जो पर्यावरणीय आर्द्रता पर निर्भर करता है। कम आर्द्रता के तहत (आरएच<40%), the antistatic performance will be lost. Large amount.
तीसरा चरण
धातु फाइबर और प्रवाहकीय सामग्री सतह कोटिंग चरण।
1. धातु प्रवाहकीय फाइबर: प्रवाहकीय फाइबर धातु के उत्कृष्ट प्रवाहकीय गुणों का उपयोग करके बनाया जाता है, जो इसे सबसे पुराना और सच्चा प्रवाहकीय फाइबर बनाता है। इसकी प्रतिरोधकता 10¯²-10¯¹ Ω · सेमी तक पहुंच सकती है। धातु फाइबर के लिए आमतौर पर उपयोग की जाने वाली धातुएँ हैं: स्टेनलेस स्टील, तांबा, एल्यूमीनियम, निकल, सोना, चांदी, आदि। वर्तमान में, सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले 304, 304L और 316, 316L स्टेनलेस स्टील फाइबर हैं। मुख्य उत्पादन विधि प्रत्यक्ष स्ट्रेचिंग विधि है। 4 से 10 μm (वर्तमान में सबसे पतला 1 μm से कम तक पहुंच गया है) के व्यास वाले फाइबर का उत्पादन करने के लिए धातु के तार की छड़ को बार-बार डाई के माध्यम से खींचा जाता है, जिसमें 5 से 15 cN/dtex की ब्रेकिंग ताकत और 3.0 से 5.0% की ब्रेकिंग बढ़ाव होती है। स्टेनलेस स्टील फाइबर में उत्कृष्ट स्थायित्व, तापीय चालकता, झुकने का प्रतिरोध, पहनने का प्रतिरोध और विकिरण सुरक्षा है। जब धातु फाइबर की मात्रा 0.5% से अधिक होती है, तो कपड़े में कुछ एंटीस्टेटिक गुण होते हैं। जब धातु फाइबर की मात्रा 2 से 5% होती है, तो कपड़े में अच्छे एंटीस्टेटिक गुण होते हैं। जब धातु फाइबर सामग्री 8% से अधिक होती है, तो कपड़े में न केवल एंटीस्टैटिक गुण होते हैं, बल्कि कुछ विद्युत चुम्बकीय तरंग परिरक्षण गुण भी होते हैं।
धातु फाइबर सामग्री और एंटीस्टेटिक गुण
नोट: स्टेनलेस स्टील फाइबर की विद्युत चालकता सुंदरता में वृद्धि के साथ बढ़ती है, जब सुंदरता 8μm से कम होती है, तो यह सुंदरता में वृद्धि के साथ घट जाती है। नुकसान: फाइबर कठोर है, सामंजस्य थोड़ा खराब है, रंगाई खराब है, और फाइबर की कीमत अधिक है।
2. प्रवाहकीय सामग्री की सतह पर लेपित प्रवाहकीय फाइबर:
इस फाइबर को कार्बन ब्लैक सतह {{0}लेपित प्रवाहकीय फाइबर द्वारा दर्शाया गया है जिसे पहली बार 1960 के दशक में जर्मन बीएएसएफ कंपनी द्वारा विकसित किया गया था। उत्पादन विधि भौतिक और रासायनिक तरीकों के माध्यम से साधारण फाइबर की सतह पर धातु, कार्बन, प्रवाहकीय बहुलक और अन्य प्रवाहकीय पदार्थों को कोटिंग और ठीक करना है। इस फाइबर के प्रवाहकीय घटक फाइबर की सतह पर वितरित होते हैं, इसलिए एंटीस्टैटिक प्रभाव अच्छा होता है, लेकिन उपयोग की प्रक्रिया में, प्रवाहकीय पदार्थ गिरना आसान होता है, जिससे प्रवाहकीय प्रदर्शन खो जाता है।
चौथा चरण
समग्र प्रवाहकीय फाइबर चरण।
1975 में, ड्यूपॉन्ट ने कार्बन ब्लैक कंडक्टिव कोर युक्त कंपोजिट कंडक्टिव फाइबर बनाने के लिए कंपोजिट स्पिनिंग तकनीक का उपयोग किया था -एंट्रॉन (एंट्रॉन III)। परिणामस्वरूप, प्रमुख रासायनिक फाइबर कंपनियों ने मिश्रित फाइबर का अनुसंधान और विकास शुरू कर दिया है जो एक प्रवाहकीय घटक के रूप में कार्बन ब्लैक का उपयोग करते हैं। मोनसेंटो ने पार्श्व प्रवाहकीय फाइबर विकसित किए हैं, जापान बेल टेक्सटाइल ने नायलॉन प्रवाहकीय फाइबर विकसित किए हैं, यूनिजिका, कुरारे और टोयोबो ने क्रमिक रूप से मिश्रित प्रवाहकीय फाइबर विकसित किए हैं। इस अवधि के दौरान, कार्बन ब्लैक मिश्रित प्रवाहकीय फाइबर का काफी विकास हुआ है। 1980 के दशक के अंत तक, जापान का वार्षिक उत्पादन 200 टन तक पहुँच गया। क्योंकि कार्बन ब्लैक मिश्रित प्रवाहकीय फाइबर प्रवाहकीय घटक के रूप में कार्बन ब्लैक का उपयोग करता है, फाइबर आमतौर पर काले भूरे रंग का होता है, जो अनुप्रयोग के दायरे को सीमित करता है।
कार्बन ब्लैक मिश्रित प्रवाहकीय फाइबर की उपस्थिति ने जड़े हुए एंटीस्टेटिक कपड़ों के विकास और उत्पादन को बढ़ावा दिया है।
पांचवां चरण
प्रवाहकीय तंतुओं के सफेद होने का विकास चरण।
1980 के दशक में प्रवाहकीय रेशों को सफ़ेद करने का अनुसंधान शुरू किया गया था। प्रवाहकीय फाइबर बनाने के लिए सामान्य पॉलिमर के साथ मिश्रण या मिश्रित स्पिन करने के लिए तांबा, चांदी, निकल और कैडमियम जैसी धातुओं के सल्फाइड, आयोडाइड या ऑक्साइड का उपयोग करना एक सामान्य तरीका है। उदाहरण के लिए, रासायनिक प्रतिक्रिया द्वारा CuS प्रवाहकीय परत से बना प्रवाहकीय फाइबर; Teijin कंपनी द्वारा निर्मित और CuI युक्त प्रवाहकीय फाइबर T-25; Zhongfang कंपनी द्वारा निर्मित Zn0 युक्त प्रवाहकीय फाइबर; Unijka जैसी कंपनियों ने सफेद प्रवाहकीय फाइबर भी बनाया। सफेद प्रवाहकीय फाइबर का प्रदर्शन जो धातु यौगिकों या ऑक्साइड को प्रवाहकीय सामग्री के रूप में उपयोग करते हैं, कार्बन ब्लैक मिश्रित प्रवाहकीय फाइबर जितना अच्छा नहीं है, लेकिन उनका अनुप्रयोग रंग तक सीमित नहीं है।
छठा चरण
पॉलिमर प्रवाहकीय फाइबर का अनुसंधान एवं विकास चरण
पॉलिमर प्रवाहकीय फाइबर एक आंतरिक पॉलिमर प्रवाहकीय फाइबर है जो पॉलिमर सामग्री को डोपिंग द्वारा बनाया जाता है। जैसे कि पॉलीपाइरोले, पॉलीथियोफीन, पॉलीएनिलिन और अन्य पॉलिमर सामग्री। इन आंतरिक प्रवाहकीय पॉलिमर में उच्च चालकता (10¯³~10¯²s/सेमी तक) होती है।
ऐसी सामग्रियों के अनुसंधान में कुछ उत्साहजनक प्रगति हुई है। लेकिन व्यावहारिक अनुप्रयोग में अभी भी कुछ कठिनाइयां हैं, मुख्य रूप से खराब प्रसंस्करण प्रदर्शन के कारण। इसके अलावा, देश और विदेश में पॉलिमर की अतिचालकता पर शोध भी प्रगति पर है। इलेक्ट्रॉनिक सूचना के इंटेलिजेंट टेक्सटाइल पर भी शोध जारी है।
प्रवाहकीय रेशों का घरेलू अनुसंधान और विकास अपेक्षाकृत देर से हुआ है। 1980 के दशक में, धातु फाइबर और कार्बन फाइबर का घरेलू उत्पादन शुरू हुआ, लेकिन उत्पादन छोटा था। अधिकांश आवश्यक प्रवाहकीय फाइबर आयात किए जाते हैं। धातु फाइबर के शुरुआती घरेलू अनुसंधान और विकास में वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थान जैसे लान्चो इंस्टीट्यूट ऑफ माइनिंग एंड मेटलर्जी और कुछ उद्यम, जैसे कि शिनजियांग में 540 फैक्ट्री शामिल हैं। कार्बन ब्लैक मिश्रित प्रवाहकीय फाइबर के घरेलू अनुसंधान और विकास में वूशी टेक्सटाइल रिसर्च इंस्टीट्यूट और एकेडमी ऑफ टेक्सटाइल साइंसेज के चाइना टेक्सटाइल यूसी शामिल हैं। वर्तमान तकनीक अपेक्षाकृत परिपक्व है। ऐसे कई घरेलू विश्वविद्यालय, वैज्ञानिक अनुसंधान संस्थान और कुछ बड़े उद्यम भी हैं जिन्होंने विभिन्न प्रकार के कार्बनिक प्रवाहकीय फाइबर और सफेद प्रवाहकीय फाइबर को सफलतापूर्वक विकसित किया है।
जैसे: कॉपर {{0}प्लेटेड, निकल {{1}प्लेटेड मेटल पॉलिएस्टर प्रवाहकीय फाइबर, कॉपर आयोडाइड प्रवाहकीय ऐक्रेलिक फाइबर, कॉपर आयोडाइड पॉलिएस्टर मिश्रित यार्न से बने प्रवाहकीय फाइबर, कार्बन ब्लैक मिश्रित फाइबर, आदि। सफेद प्रवाहकीय फाइबर की उत्पादन तकनीक के संदर्भ में, घरेलू कंपनियों ने सफलतापूर्वक द्वीप प्रकार फाइबर तकनीक आदि विकसित की है। सामान्य तौर पर, उत्पाद की गुणवत्ता और स्थिरता जैसे उन्नत विदेशी स्तर के साथ अभी भी एक निश्चित अंतर है।
