Filament conducteur

Le filament antistatique est un matériau textile aux propriétés antistatiques, généralement utilisé dans les tissus électroniques, les vêtements intelligents et les produits nécessitant un blindage électromagnétique ou un contrôle statique. Il est obtenu en mélangeant ou en enduisant des fibres conductrices avec d'autres fibres conventionnelles (comme le coton, le polyester, etc.) pour rendre le fil conducteur.

Classification:

(1) La fibre conductrice à base de composés métalliques, d'une résistivité de 102~104 Ω·cm, est principalement produite par filage composite, qui consiste à incorporer localement une forte concentration de particules conductrices. Les particules conductrices noires sont constituées de noir de carbone, tandis que les blanches sont constituées d'oxydes métalliques, tels que l'oxyde d'antimoine contenant une faible quantité d'oxyde d'étain et recouvert de dioxyde de titane. Cette fibre est relativement légère, flexible, lavable et facile à usiner. Elle peut également être traitée par fixation chimique de composés de cuivre ou par galvanoplastie.

(2) Fibre conductrice métallique. Ce type de fibre est fabriqué en exploitant les propriétés conductrices des métaux. Les principales méthodes incluent le tréfilage direct, qui consiste à tirer le fil métallique à plusieurs reprises à travers une filière pour obtenir des fibres d'un diamètre de 4 à 16 μm.

(3) Fibres conductrices en noir de carbone

Il s'agit d'une méthode ancienne et courante permettant de fabriquer des fibres conductrices en exploitant les propriétés conductrices du noir de carbone. Cette méthode peut être divisée en trois catégories :
1. Méthode de dopage : Le noir de carbone est mélangé à des matériaux fibrogènes, puis filé. Il forme une structure en phase continue dans la fibre, lui conférant des propriétés conductrices. Cette méthode utilise généralement un procédé de filage composite peau-âme, qui n'altère pas les propriétés physiques d'origine de la fibre et la rend conductrice.

2. Méthode d'enduction : Cette méthode consiste à appliquer du noir de carbone sur la surface de fibres ordinaires. Elle peut utiliser un adhésif pour coller le noir de carbone à la surface de la fibre, ou ramollir directement la surface de la fibre et la coller au noir de carbone. Les inconvénients de cette méthode sont : le noir de carbone se détache facilement, est peu agréable au toucher et ne se répartit pas uniformément sur la surface de la fibre.

3 Traitement de carbonisation des fibres : Certaines fibres, telles que les fibres de polyacrylonitrile, de cellulose et d'asphalte, présentent, après carbonisation, une chaîne principale principalement constituée d'atomes de carbone, ce qui les rend conductrices. La méthode la plus couramment utilisée est la carbonisation à basse température des fibres d'acrylonitrile.

(4) Fibres polymères conductrices. Les matériaux polymères sont généralement considérés comme des isolants, mais le développement réussi des matériaux conducteurs en polyacétylène dans les années 1970 a bouleversé cette conception traditionnelle. Par la suite, des matériaux conducteurs polymères tels que la polyaniline, le polypyrrole et le polythiophène ont émergé les uns après les autres, et les recherches sur les propriétés conductrices des matériaux polymères se sont intensifiées. Il existe deux principales méthodes de préparation de fibres conductrices à partir de polymères conducteurs : la méthode de polymérisation in situ. Cette méthode consiste à générer des polymères conducteurs par polymérisation in situ de monomères dans des matériaux fibreux pour former des fibres conductrices. Les polymères conducteurs les plus courants sont le polypyrrole (PPy) et la polyaniline (PANI). L'avantage de cette méthode est qu'elle permet de déposer uniformément les polymères conducteurs à la surface ou à l'intérieur de la fibre, mais il est également nécessaire de veiller au contrôle des conditions de polymérisation pour garantir les propriétés mécaniques de la fibre.

Méthode de filage en solution
Il s'agit de dissoudre le polymère conducteur dans un solvant approprié, puis de préparer des fibres conductrices par filage. Les méthodes de filage en solution comprennent le filage humide, le filage à sec, etc. Une fois la fibre obtenue, sa conductivité est améliorée par dopage ou traitement thermique. L'avantage de cette méthode est de faciliter le contrôle de la forme et de la structure de la fibre.

Antistatique : Les fils contenant des fibres conductrices ou des agents antistatiques ajoutés peuvent guider ou disperser efficacement l'électricité statique et éviter l'accumulation et la décharge d'électricité statique.

Douceur: Comparés aux conducteurs métalliques purs, les fils conducteurs en fibres discontinues conservent la douceur et l'élasticité des fibres textiles traditionnelles, ils conviennent donc aux vêtements et aux produits en tissu.

Résistance à l'usure : Les fibres conductrices ont une résistance élevée et une résistance à l'usure, en particulier dans les cas où une flexion ou un frottement fréquent est nécessaire, elles peuvent toujours conserver des propriétés conductrices.

Sécurité: Ce type de fil a généralement une bonne fonction antistatique, ce qui peut éviter les risques de sécurité causés par l'électricité statique, en particulier dans les industries sensibles à l'électricité statique telles que l'assemblage électronique.