Antistatisk garner bredt klassificeret i fire hovedtyper: ledende
fiber-blandet garn, carbon black-kernegarn, metalfiberkompositgarn og overflade-behandlet garn. Hver type opnår statisk dissipation gennem en anden mekanisme, og det rigtige valg afhænger af den påkrævede overfladeresistivitet, slut-brugsmiljø, vaskeholdbarhed og krav til komfort. At forstå disse kategorier hjælper producenter og købere med at vælge den bedst egnede løsning til applikationer lige fra renrumsarbejdstøj til industrielle transportbånd.
Ledende fiber-blandet garns
Ledende fiber-blandet garn fremstilles ved at inkorporere en lille procentdel af iboende ledende fibre-typisk2–4vægtprocent-ind i en basisfiber såsom polyester eller nylon. Den ledende komponent danner et kontinuerligt netværk i hele garnetværsnittet, hvilket tillader ladningen at spredes langs fiberlængden, før der opstår opbygning.

Kina Anti-Static Yarn 70D , Grå farveproducenter, leverandører og fabrik - Taierxin
Hvordan det ledende netværk dannes
Når ledende fibre fordeles med tilstrækkelig tæthed, skaber de perkolationsveje. Elektroner bevæger sig langs disse veje i stedet for at akkumulere på overfladen. En vel-designet blanding opnår typisk en overfladeresistivitet i størrelsesordenen10⁶ til 10⁹ Ω/sq, som opfylder ESD-beskyttelseskravene (elektrostatisk udladning) til de fleste industrielle miljøer.
Carbon Black-Kernegarn (Bi-komponent).
Carbon sorte-kernegarner, også kaldet bi-komponent- eller skede-antistatiske kernegarner, har en struktur, hvor encarbon black-belastet polymerkerneer indkapslet i en standard polymerkappe. Den ledende kerne bærer ladningen væk, mens den ydre kappe giver den ønskede tekstilhånd-fornemmelse, farvebarhed og udseende.

Kina nylon ledende fibre N96-20D-3F producenter, leverandører og fabrik - Taierxin
Struktur og ydeevne
Kernen indeholder typisk15-30% kønrøgefter vægt af kernepolymeren, hvilket er tilstrækkeligt til at krydse perkolationstærsklen og levere ensartet ledningsevne. Den resulterende fibervolumenresistivitet falder normalt mellem10² og 10⁵ Ω·cm, hvilket gør det til en af de mest elektrisk ledende garntyper, der findes.
Fordi ledningsevnen er indbygget i fiberstrukturen i stedet for at påføres som en belægning, er ydeevnen permanent og upåvirket af vask eller slid. Dette gør carbon black-kernegarn til en foretrukken mulighed for industristoffer med lang-levetid, transportbånd, filtermedier og gulvbelægninger i elektronikfabrikker.
Begrænsninger
Den største ulempe er, at farve-kulsort giver et gråt eller sort udseende, hvilket begrænser brugen i lyse-farvede eller mode-orienterede tekstiler. Skeden afbøder dette delvist, men garnet ses stadig oftest i mørke-tonede tekniske stoffer.
Metalfiber kompositgarn
Metalfiberkompositgarner inkorporerer oftest trukne metalfilamenter-rustfrit stål (316L kvalitet) eller kobberlegering-enten som individuelle tråde snoet med tekstilfibre eller som en omviklet konstruktion. Metalindholdet kan variere fra så lavt som 1 % til over 30 % afhængigt af målkonduktivitetsniveauet.

Byggemetoder
Intim blanding:Metalfibre skæres til hæftelængde og blandes med naturlig eller syntetisk hæfteklammer under kartning eller spinding. Producerer ensartet ladningsspredning.
Laget konstruktion:En eller flere metalfilamentender lægges sammen med konventionelt tekstilgarn. Lettere at producere, men lidt mindre ensartet antistatisk ydeevne.
Indpakket (overtrukket) garn:Et kontinuerligt metalfilament er spiralformet viklet omkring et tekstilkernegarn. Tilbyder en god balance mellem ledningsevne, fleksibilitet og komfort.
Metalfiber kompositgarn opnårde laveste resistivitetsværdierblandt alle antistatiske garntyper-kan overfladeresistiviteten nå under 10⁴ Ω/sq-, hvilket gør dem velegnede til høj-risiko ESD-zoner såsom eksplosive atmosfærer og halvlederfabrikationsområder (klassificeret som ATEX Zone 0/1-miljøer).
Fiberdiametre af rustfrit stål, der anvendes i tekstiler, spænder typisk fra6–12 µm, der nærmer sig finheden af naturlig silke, som giver mulighed for blødt og fleksibelt garn på trods af metalindholdet.
Overflade-behandlede antistatiske garn
Overfladebehandlet- antistatisk garn er konventionelt tekstilgarn-polyester, nylon, akryl-, der får en ledende belægning eller kemisk finish påført fiber- eller garnoverfladen. Almindelige behandlingstyper omfatter:
Hygroskopisk finish:Øger fugtabsorptionen på fiberoverfladen, forbedrer ionmobilitet og ladningsspredning. Fungerer bedst ved en relativ luftfugtighed over 40%.
Ledende polymerbelægning:Polythiophen, polyanilin eller PEDOT:PSS afsættes på garnet. Opnår overfladeresistivitet på 10⁶–10⁸ Ω/sq.
Metalbelægning (elektroløs):Et tyndt lag sølv, nikkel eller kobber aflejres kemisk på fiberoverfladen, hvilket giver høj ledningsevne (10²–10⁴ Ω/sq) og yderligere elektromagnetisk afskærmning.
Holdbarhedsovervejelser
Overfladebehandlinger er i sagens natur mindre holdbare end strukturelle tilgange. Hygroskopiske overflader nedbrydes typisk efter5-20 vaskecyklusser, hvorimod strømløse metalbelægninger kan overleve 30-50 vaskecyklusser, hvis de er beskyttet af en topcoat. Disse garner er bedst egnede til engangsbrug eller kort-brugstider, såsom engangsemballage-, midlertidig anti-statisk måtte eller prisfølsomt-tøj.
|
Tabel 1: Nøgleydelse og egnethedssammenligning af antistatiske garntyper |
||||
|
Garntype |
Overflademodstand (Ω/sq) |
Vask holdbarhed |
Farvefleksibilitet |
Typiske applikationer |
|
Ledende fiberblanding |
10⁶ – 10⁹ |
Høj (50-100 cyklusser) |
God |
Renrumsbeklædning, ESD arbejdstøj |
|
Kulsort-kerne |
10² – 10⁵ |
Permanent |
Begrænset (mørke toner) |
Transportbånd, gulvbelægninger, filtre |
|
Metalfiber komposit |
< 10⁴ |
Permanent |
Moderat |
ATEX arbejdstøj, semiconductor fab, EMI afskærmning |
|
Overflade-behandlet |
10² – 10⁸ |
Lav (5-50 cyklusser) |
Fremragende |
Emballage, engangsartikler, mode |