最初のステージ
吸湿性帯電防止剤を使用し、繊維や生地の表面処理を行います。
水は高い電気伝導率を持っています。少量の水を吸収する限り、ポリマーの導電性は大幅に向上します。水は電荷の移動媒体を提供し、反対の電極へのイオンの移動を促進し、水が減少すると大気から補充できます。この水の性質を利用して、さまざまな帯電防止剤が開発されています。帯電防止剤は、親水基と疎水基を有する界面活性剤である。疎水基は繊維材料の表面を指し、相界面に吸着し、相界面の状態を変化させます。親水基は空間を指し、大気中の水蒸気を吸収します。
帯電防止剤は一般的に繊維やその製品の表面で次のような働きをします。
1. 吸湿性：繊維素材の表面に連続した単分子の水の膜が形成されます。
2. 比抵抗の低減：繊維材料の表面の水膜により、繊維材料の誘電率が増加し、それによって表面比抵抗が効果的に低減されます。
3. イオン伝導性の向上: 繊維素材の表面のイオン濃度を高め、水蒸気中でのイオン (プロトンを含む) 伝導性を高めます。
4. 電解質の溶解を促進する: 空気中の二酸化炭素と繊維材料中の電解質が溶解する場所を提供します。
5. 電気的中和: 帯電防止剤の電荷符号が繊維材料の電荷符号と反対である場合、電気的中和が発生します。
利点: 加工が便利、低コスト、明らかな帯電防止効果。
短所: 帯電防止性能は環境湿度に大きく依存します。低湿度（RH）の場合<40%), its antistatic performance is lost and its durability is poor.
第二段階
繊維内部に帯電防止剤を添加して繊維を改質します。
塩基性ポリマーに帯電防止剤成分を添加、配合または共重合させ、複合紡糸法により海島または鞘{1}}複合帯電防止繊維を製造します。島相または核部分は帯電防止剤を含むポリマーであり、海相または表皮部分となる塩基性ポリマーは繊維の本体であり、親水基ポリマーを保護し、繊維の基本的な機能を担う。帯電防止繊維内の帯電防止剤は、ほとんどが極性界面活性剤またはイオン性界面活性剤です。その分子構造にも親水基と疎水基があります。疎水基は塩基性ポリマーとある程度の相溶性を持ち、親水基はある程度の吸湿性を持たせる。
制電繊維の帯電防止メカニズム：繊維内部の帯電防止剤に含まれる親水基が繊維表面に移動し、水の膜を形成します。水膜は大気中の水蒸気を吸収し、ファイバーの誘電率を高めます。繊維の表面固有抵抗を低減し、正味の静電荷の漏洩を促進する機能。
メリット：帯電防止剤が塩基性ポリマーの中に含まれているため、耐久性に優れています。
短所: 帯電防止剤の効果はその吸湿性に依存し、吸湿性は環境湿度に依存することになります。低湿度（RH）下では<40%) conditions, it will lose its antistatic performance. The dosage is large.
第三段階
金属繊維と導電性材料の表面コーティング段階。
1. 金属導電性繊維：金属の優れた導電性を利用して作られた、最も古くからある真の導電性繊維です。その抵抗率は 10￣²-10￣¹ Ω · cm に達することがあります。金属繊維に一般的に使用される金属は、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、ニッケル、金、銀などです。最も広く使用されているのは、304、304L および 316、316L ステンレス鋼繊維です。主な製法は直描法です。金属線をダイスに繰り返し引き伸ばして直径4～10μm（現在最細のものは1μm以下）の繊維を形成し、破断強度は5～15cN/dtex、破断伸度は3.0～5.0％となります。ステンレス繊維は耐久性、熱伝導性、耐屈曲性、耐摩耗性、耐放射線性に優れています。金属繊維の含有量が０．５％を超えると、布帛は一定の帯電防止特性を有し、金属繊維の含有量が２～５％であると、布帛は良好な帯電防止特性を有する。金属繊維の含有量が8%を超えると、生地は帯電防止特性だけでなく、一定の電磁波シールド特性も備えます。
金属繊維含有量と帯電防止特性-
注：ステンレス繊維は細くなるほど導電率が高くなります。繊度が８μｍ未満では、繊度の増加に伴って繊度は低下する。短所：繊維が硬くなり、凝集力がやや悪く、染色性が悪く、繊維の価格が高くなります。
2. 導電性材料の表面は導電性繊維でコーティングされています。
この繊維は、1960 年代にドイツの BASF によって最初に開発されたカーボン ブラック表面コーティングされた導電性繊維に代表されます。{0}}製造方法は、通常の繊維の表面に金属、カーボン、導電性高分子などの導電性材料を物理的・化学的手法によりコーティング・固定させます。この繊維は導電成分が繊維表面に分布しているため、帯電防止効果は良好ですが、使用過程で導電材料が脱落しやすく、導電性能が失われます。
第4段階
複合導電性繊維ステージ。
1975 年、デュポンは複合紡糸技術を使用して、カーボン ブラック導電性コアを備えた複合導電性繊維を製造しました-アントロン III。このため、大手化学繊維会社はカーボンブラックを導電成分とした複合繊維の研究開発を始めている。モンサントはサイドバイサイド導電繊維を開発し、カネボウはナイロン導電繊維を開発し、ユニジカ、クラレ、東洋紡は複合導電繊維を次々と開発しました。この時期にカーボンブラック複合導電性繊維は大きく発展した。 1980年代の終わりまでに、日本の年間生産量は200トンに達しました。カーボンブラック複合導電性繊維は導電性成分としてカーボンブラックを使用しているため、繊維の色は通常濃い灰色であり、適用範囲が制限されます。
カーボンブラック複合導電性繊維の出現により、象嵌型帯電防止布地の開発と生産が促進されています。
第五段階
導電性繊維の白化発展段階。
1980年代に、導電性繊維の白色化に関する研究が開始されました。一般的な方法は、銅、銀、ニッケル、カドミウムなどの金属の硫化物、ヨウ化物、酸化物と通常のポリマーをブレンドまたは複合紡糸して導電性繊維を作る方法です。例えば、CuS導電層の導電繊維は化学反応によって作られます。 ＣｕＩを含む導電性繊維Ｔ－２５は帝人株式会社製である。 ＺｎＯを含む導電性繊維はカネボウ株式会社製である。ユニジカなども白色の導電性繊維を作っている。金属化合物や酸化物を導電材として用いた白色導電繊維は、カーボンブラック複合導電繊維に比べ性能は劣りますが、その用途は色によって限定されません。
第6段階
高分子導電性繊維の開発段階。
高分子導電性繊維は、高分子材料をドーピングして作られた真性高分子導電性繊維です。ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、その他の高分子材料など。これらの本質的に導電性のポリマーは、高い導電率 (最大 10￣3~10￣2s/cm) を持っています。
この種の材料に関する研究は、いくつかの有望な進歩を遂げています。しかし、処理性能の低さなどから、実用化にはまだ課題が残っています。また、国内外で高分子の超電導に関する研究も進められています。電子情報のインテリジェントテキスタイルに関する研究も進行中です。
導電性繊維に関する国内の研究開発は比較的遅れている。 1980年代に金属繊維や炭素繊維の国内生産が始まったが、生産量は比較的少なかった。必要な導電性繊維のほとんどは輸入に頼っています。国内で最も初期に金属繊維の研究開発を行ったのは、蘭州鉱業冶金研究所やその他の科学研究機関、および新郷の540工場などの一部の企業である。カーボンブラック複合導電性繊維の国内研究開発には、無錫紡織研究所と紡績アカデミーの中国紡績優秀シルクが含まれます。現在のプロセス技術は比較的成熟しています。国内のかなりの数の大学や科学研究機関、一部の大企業も、さまざまな有機導電性繊維や白色導電性繊維の開発に成功している。
例：表面に銅とニッケルをコーティングした金属ポリエステル導電性繊維、ヨウ化銅の導電性アクリル繊維、ヨウ化銅ポリエステルを混紡した導電性繊維、カーボンブラック複合繊維など。白色導電性繊維の生産技術では、いくつかの国内企業が海島繊維技術などの開発に成功している。一般的に言えば、製品の品質や安定性などにおいては、海外の先進レベルとはまだ一定のギャップがあります。
