Fire antistaticesunt clasificate în general în patru tipuri principale: conductiv
fire-amestecate de fibre, fire cu miez-negru de fum, fire compozite cu fibre metalice și fire tratate-la suprafață. Fiecare tip realizează disiparea statică printr-un mecanism diferit, iar alegerea corectă depinde de rezistivitatea necesară a suprafeței, de mediul de utilizare finală-, de durabilitatea la spălare și de cerințele de confort. Înțelegerea acestor categorii ajută producătorii și cumpărătorii să aleagă cea mai potrivită soluție pentru aplicații, de la îmbrăcăminte de lucru pentru camera curată până la benzi transportoare industriale.
Fibră conductivă-Fibră amestecatăs
Firele amestecate cu fibre conductoare-sunt produse prin încorporarea unui procent mic de fibre conductoare inerent-de obicei2–4% din greutate-într-o fibră de bază, cum ar fi poliester sau nailon. Componenta conductoare formează o rețea continuă pe toată secțiunea transversală a firului-, permițând ca sarcina să se disipeze de-a lungul lungimii fibrei înainte de a se produce acumularea.

China Anti-Firturi statice 70D, Culoare gri Producători, Furnizori și Fabrică - Taierxin
Cum se formează rețeaua conductivă
Când fibrele conductoare sunt distribuite la o densitate suficientă, ele creează căi de percolare. Electronii se deplasează pe aceste căi, mai degrabă decât să se acumuleze la suprafață. Un amestec bine proiectat-obține de obicei o rezistivitate de suprafață în intervalul de10⁶ până la 10⁹ Ω/mp, care îndeplinește cerințele de protecție ESD (descărcări electrostatice) pentru majoritatea mediilor industriale.
Fire cu miez-negru de fum (bi-componente).
Firele cu miez-negru de fum, numite și fire antistatice cu miez bi{-sau teacă-, au o structură în care unmiez de polimer încărcat-negru de fumeste învelit într-o manta standard de polimer. Miezul conductor transportă sarcina, în timp ce mantaua exterioară oferă senzația dorită de mână-, vopsirea și aspectul dorit.

Fibre conductoare din nailon din China N96-20D-3F Producători, furnizori și fabrică - Taierxin
Structură și performanță
Miezul conține de obicei15–30% negru de fumîn greutate a polimerului de miez, care este suficient pentru a depăși pragul de percolare și pentru a oferi o conductivitate constantă. Rezistivitatea volumului fibrei rezultată se situează de obicei între10² și 10⁵ Ω·cm, ceea ce îl face unul dintre cele mai conductoare tipuri de fire disponibile.
Deoarece conductivitatea este construită în structura fibrei, mai degrabă decât aplicată ca acoperire, performanța este permanentă și neafectată de spălare sau abraziune. Acest lucru face ca firele de miez-negru de fum să fie o opțiune preferată pentru țesăturile industriale-de durată lungă, benzile transportoare, mediile filtrante și acoperirile de podea în fabricile de produse electronice.
Limitări
Principalul dezavantaj este culoarea-negru de fum care conferă un aspect gri sau negru, limitând utilizarea în textile deschise-colorate sau orientate-la modă. Învelișul atenuează parțial acest lucru, dar firul este încă cel mai frecvent întâlnit în țesăturile tehnice cu tonuri închise-.
Fire compozite din fibre metalice
Firele compozite din fibre metalice încorporează cel mai frecvent filamente metalice trase-oțel inoxidabil (clasa 316L) sau aliaj de cupru-fie ca fire individuale răsucite cu fibre textile, fie ca o construcție înfășurată. Conținutul de metal poate varia de la 1% până la peste 30%, în funcție de nivelul de conductivitate țintă.

Metode de construcție
Amestec intim:Fibrele metalice sunt tăiate la lungimea capsei și amestecate cu capse naturale sau sintetice în timpul cardării sau filării. Produce o disipare uniformă a sarcinii.
Construcție pliată:Unul sau mai multe capete ale filamentelor metalice sunt pliate împreună cu fire textile convenționale. Mai simplu de produs, dar performanță antistatică ceva mai puțin uniformă.
Fire înfășurate (acoperite):Un filament de metal continuu este înfășurat elicoidal în jurul unui fir de miez textil. Oferă un echilibru bun de conductivitate, flexibilitate și confort.
Firele compozite din fibre metalice realizeazăcele mai mici valori de rezistivitatedintre toate tipurile de fire antistatice-rezistivitatea suprafeței poate ajunge sub 10⁴ Ω/mp-făcându-le potrivite pentru zonele-ESD cu risc ridicat, cum ar fi atmosferele explozive și zonele de fabricare a semiconductoarelor (clasificate ca medii ATEX Zona 0/1).
Diametrele fibrelor din oțel inoxidabil utilizate în textile variază de obicei de la6–12 µm, apropiindu-se de finețea mătăsii naturale, care permite obținerea de fire moi și flexibile în ciuda conținutului de metal.
Fire antistatice tratate la suprafață-
Firele antistatice tratate la suprafață-sunt fire textile convenționale-poliester, nailon, acril-care primesc un strat conductiv sau un finisaj chimic aplicat pe suprafața fibrei sau a firului. Tipurile comune de tratament includ:
Finisaj higroscopic:Crește absorbția umidității pe suprafața fibrei, îmbunătățind mobilitatea ionilor și disiparea sarcinii. Funcționează cel mai bine la umiditate relativă peste 40%.
Acoperire polimer conductiv:Politiofenul, polianilina sau PEDOT:PSS se depune pe fir. Realizează rezistivitate la suprafață de 10⁶–10⁸ Ω/mp.
Placare cu metal (fără electro):Un strat subțire de argint, nichel sau cupru este depus chimic pe suprafața fibrei, oferind o conductivitate ridicată (10²–10⁴ Ω/mp) și o ecranare electromagnetică suplimentară.
Considerații de durabilitate
Tratamentele de suprafață sunt în mod inerent mai puțin durabile decât abordările structurale. Finisajele higroscopice se degradează de obicei după5-20 de cicluri de spălare, în timp ce plăcile metalice fără electroși pot supraviețui 30-50 de cicluri de spălare dacă sunt protejate de un strat superior. Aceste fire sunt cele mai potrivite pentru aplicații de unică folosință sau de -durată scurtă de viață, cum ar fi ambalaje de unică-utilizare, covorașe temporare anti-statice sau îmbrăcăminte-sensibilă la costuri.
|
Tabelul 1: Performanța cheie și compararea adecvării tipurilor de fire antistatice |
||||
|
Tipul de fire |
Rezistivitatea suprafeței (Ω/mp) |
Durabilitate la spălare |
Flexibilitatea culorilor |
Aplicații tipice |
|
Amestec de fibre conductoare |
10⁶ – 10⁹ |
Ridicat (50–100 de cicluri) |
Bun |
Îmbrăcăminte pentru cameră curată, îmbrăcăminte de lucru ESD |
|
Miez-negru de fum |
10² – 10⁵ |
Permanent |
Limitat (tonuri închise) |
Benzi transportoare, pardoseli, filtre |
|
Compozit din fibre metalice |
< 10⁴ |
Permanent |
Moderat |
Îmbrăcăminte de lucru ATEX, fabrica de semiconductori, ecranare EMI |
|
Suprafață{0}}tratată |
10² – 10⁸ |
Scăzut (5-50 de cicluri) |
Excelent |
Ambalaje, articole de unică folosință, modă |