Текстильні матеріали
Текстильні матеріали є електроізоляційними матеріалами з високим питомим опором, особливо синтетичні волокна, такі як поліестер, акрилове волокно та хлорволокно. Тому в процесі обробки текстилю через тісний контакт і тертя між волокном і волокном або між волокном і деталями машини. Він викликає перенесення електричного заряду на поверхню об’єкта, що призводить до появи статичної електрики. Волокна з однаковим зарядом відштовхуються, а волокна з різним зарядом притягують частини. В результаті стрічка стає волохатою, ворсистість пряжі збільшується, формування рулону погане, волокно прилипає до деталей, збільшується розрив пряжі, на поверхні тканини утворюється тінь дисперсійної смуги. Після електризації одягу вбирається велика кількість пилу, яку легко забруднити. Крім того, одяг і тіло людини, одяг і одяг також будуть заплутані або створять електричні іскри. Тому електростатичні перешкоди впливають на безперебійну обробку, якість виробів і зносостійкість тканин. Коли статична електрика є серйозною, статична напруга досягає кількох тисяч вольт, що спричиняє іскри внаслідок розряду, пожежу та серйозні наслідки.
Довгий час було встановлено, що коли два ізолятори труться один об одного і роз’єднуються, об’єкти з вищим коефіцієнтом діелектрика мають позитивний заряд, а об’єкти з нижчим коефіцієнтом діелектрика – негативний. Це закон, відкритий наприкінці 19 століття, який узгоджується з багатьма експериментальними результатами. Послідовність електростатичного потенціалу різних волокон, отримана в результаті експерименту, показана в таблиці 3-32 (експериментальні умови: температура та відносна вологість повітря 33%). Коли два типи волокон у таблиці тертя, волокна у верхній частині столу заряджені позитивно, а точки під ними – негативно.
Таблиця 1 Послідовність електростатичного потенціалу волокна
Вовна, нейлон, віскоза, бавовна, шовк, поліестер, полівініловий спирт, поліакрилонітрил, хлор, нітрил, хлор, вінілполіпропілен, фтор, волокно
+ -
Перша потенційна таблиця послідовності 1757 року, що містить лише вовну як текстильний матеріал, розташована на ближньому позитивному кінці таблиці. У майбутньому багато людей проводили дослідження в цій галузі. У деяких опублікованих потенційних послідовностях порядок розташування різних волокон не зовсім однаковий, а деякі відмінності є відносно великими. Але взагалі кажучи, поліамідні волокна (вовна, шовк і нейлон) розташовані біля кінця поверхні з позитивним зарядом, волокна целюлози розташовані в середині поверхні, а волокна вуглецевого ланцюга розташовані на кінці поверхні з негативним зарядом. Слід зазначити, що незначна зміна умов експерименту може призвести до зміни потенціалу волокна. І після того, як текстильний матеріал заряджається, потенціал кожної частини матеріалу не є однаковим, деякі частини мають позитивний заряд, деякі частини можуть мати негативний заряд, ситуація складніша.
«Сила» статичної електрики, що переноситься текстильними матеріалами, виражається зарядженою кількістю (кулон або електростатична одиниця) матеріалів на одиницю ваги (або на одиницю площі). Максимальний електричний заряд усіх типів волокон майже однаковий, але швидкість електростатичного розпаду досить різна. Основним фактором, що визначає швидкість електростатичного розпаду, є поверхневий питомий опір матеріалу. Співвідношення між поверхневим питомим опором деяких тканин і половинним часом, необхідним для електростатичного розпаду до половини початкового значення.
Логарифмічне співвідношення між періодом напіврозпаду заряду різних тканин і поверхневим опором є лінійним. Чим більший питомий опір поверхні, тим довший-період напіврозпаду. У таблиці 1 показано співвідношення між поверхневим питомим опором деяких тканин і періодом напіврозпаду заряду (умови випробувань: температура 30°C і відносна вологість повітря 33%). Коли між двома волокнами в столі виникає тертя, волокна, розташовані на поверхні, заряджені позитивно, а волокна, розташовані нижче, заряджені негативно.
«Сила» статичної електрики, що переноситься текстильними матеріалами, виражається зарядженою кількістю (кулон або електростатична одиниця) матеріалів на одиницю ваги (або на одиницю площі). Максимальний заряд усіх видів волокон майже однаковий, але швидкість розпаду статичної електрики дуже різна. Основним фактором, що визначає швидкість електростатичного розпаду, є поверхневий питомий опір матеріалу.
Чим більший поверхневий питомий опір тканини, тим довший-період напіврозпаду заряду. Тому, якщо питомий опір текстильного полотна зменшити до певної міри, можна запобігти електростатичному явищу.
Виробнича практика показує, що обробці целюлозного волокна на текстильному підприємстві рідко порушується статична електрика. Обробка, наприклад вовни та шовку, викликає певні електростатичні перешкоди. Однак обробка поліестеру, нейлону, поліестеру та інших синтетичних волокон піддається найбільшому електростатичному впливу.
Щоб усунути електростатичні перешкоди в процесі носіння тканини з синтетичного волокна, необхідно зробити синтетичне волокно та його тканину довговічною та антистатичною. Існує багато способів виготовлення синтетичних волокон, і тканини з них мають довговічні антистатичні властивості. Наприклад, коли синтетичне волокно полімеризується або прядеться, додається гідрофільний полімер або провідний низькомолекулярний полімер; або композиційне волокно з гідрофільним зовнішнім шаром виготовляється методом композиційного прядіння. Наприклад, у процесі прядіння синтетичне волокно можна змішати з волокном із сильним поглинанням вологи, або відповідно до потенційної послідовності волокно з позитивним зарядом можна змішати з волокном з негативним зарядом, а тканину можна обробити міцним гідрофільним допоміжним засобом.
На ринку є три види антистатичних тканин: антистатична тканина з провідним дротом, антистатична тканина з провідним волокном і антистатична тканина з допоміжною обробкою.
