كيف يمكن للبوليستر الكاتيوني أن ينتقل من تحسين الصباغة إلى اختراق موصل؟

ظهور قطعة قماش عادية بوليستر كاتيوني يجلب إمكانيات جديدة للتطبيقات الصناعية. من التعديل الجزيئي الأولي إلى حل مشكلة الصباغة إلى الاختراق التكنولوجي اللاحق لتحقيق الوظيفة الموصلة ، تجسد كل خطوة من الخطوات في الابتكار حكمة علوم المواد وهندسة النسيج ، مما يعطي خصائص الأداء الفريدة من القماش البوليستر الموصل.
كممثل نموذجي لعائلة ألياف البوليستر ، يحتل البوليستر العادي موقعًا مهمًا في مجال النسيج مع خصائصه الميكانيكية الممتازة ، ومقاومة التآكل ومقاومة التجاعيد. يفتقر بنيةه الجزيئية إلى مجموعات نشطة يمكن أن ترتبط بالأصباغ ، ويتم ترتيب السلاسل الجزيئية بإحكام وبصورة منتظمة ، مما يؤدي إلى ضعف قدرة الامتزاز للبوليستر العادي للأصباغ والصعوبات في عملية الصباغة. غالبًا ما تتطلب عمليات الصباغة التقليدية درجة حرارة عالية وظروف ضغط عالية ، ومعدل استخدام الصبغة منخفض ، ويكون ثبات الألوان ضعيفًا ، مما لا يزيد من تكاليف الإنتاج فحسب ، بل يحد أيضًا من تطبيق البوليستر في مجال المنسوجات المصبوغة الراقية.
ولادة البوليستر الكاتيوني هي ابتكار هيكل جزيئي للتغلب على مشكلة الصباغة من البوليستر العادي. أثناء عملية البلمرة البوليستر ، يتم تعديل التركيب الجزيئي للبوليستر من خلال إدخال مجموعات محددة من dyable. هذه المجموعات الكاتيونية dyable تكسر الخمول للبنية الجزيئية الأصلية. من ناحية ، فإن إدخال مجموعات قابلة للدمج الكاتيونية يخلق مواقع قطبية على سطح الألياف ، مما يغير توزيع الشحنة والقطبية على سطح الألياف ؛ من ناحية أخرى ، تزيد هذه المجموعات من الجذب الإلكتروستاتيكي والقوى بين الجزيئات بين الألياف والصبغة الكاتيونية. عندما تقترب جزيئات الصبغة الكاتيونية من ألياف البوليستر المعدلة ، تجذب أيونات الصبغة المشحونة بشكل إيجابي بعضها البعض مع المواقع القطبية على سطح الألياف لتشكيل مزيج مستقر ، وبالتالي تعزيز قدرة امتصاص الألياف بشكل كبير للأصباغ الكاتيونية.
على الرغم من أن إدخال المجموعات القابلة للدهشة الكاتيونية يحل بنجاح مشكلة الصباغة في البوليستر ، بالنسبة للأقمشة العادية الموصلة للبوليستر الكاتيوني ، فإن هذه هي الخطوة الأولى فقط في تحسين الأداء. نظرًا لأن إدراك الوظيفة الموصلة يتطلب أن يكون للمواد نقل شحنات الشحن بحرية ومسارات موصلة مستمرة ، ويجب أن يكون البوليستر الكاتيوني المصبوغ في الأساس مادة عازلة ، إذا كان من المفترض أن يتم منحها بخصائص موصلة ، يجب أن يتم الابتكار التكنولوجي الثانوي على مستوى الألياف.
إن خلط الألياف الموصلة هو خلط الألياف المعدنية ، وألياف الكربون ، وما إلى ذلك. مع خصائص موصلة ممتازة مع البوليستر الكاتيوني بنسبة محددة ، بحيث يتم تشتت الألياف الموصلة بالتساوي في الغزل أثناء عملية الغزل. تعمل هذه الألياف الموصلة كـ "هياكل عظمية" موصلة لبناء شبكة موصلة أولية داخل النسيج. يستخدم معالجة الطلاء السطحي مواد طلاء تحتوي على مواد موصلة مثل أنابيب الكربون النانوية والجرافين والبوليمرات الموصلة لتشكيل فيلم موصل مستمر على سطح ألياف البوليستر الكاتيونية من خلال عمليات مثل الحشو والرش. يمكن أن يقلل هذا الفيلم بشكل فعال من مقاومة سطح الألياف ويوفر مسارًا للهجرة الإلكترونية. سواء كان ذلك يخلط في الألياف الموصلة أو معالجة الطلاء السطحي ، فإن جوهره هو بناء شبكة موصلة مجهرية لجعل البوليستر العازلة في الأصل موصلًا ، وبالتالي تلبية احتياجات تطبيق الأقمشة البوليستر الموصلة الكاتيونية في مجالات الحماية الكهروستاتيكية والكهرباء.