एंटीस्टैटिक फाइबर
एंटीस्टैटिक फाइबर एक प्रकार के रासायनिक फाइबर होते हैं जो आसानी से स्थैतिक आवेश संचित नहीं करते हैं। मानक परिस्थितियों में, एंटीस्टैटिक फाइबर की आयतन प्रतिरोधकता 10¹⁰Ω·cm से कम या स्थैतिक आवेश क्षय अर्ध-आयु 60 सेकंड से कम होनी चाहिए।
1. एंटीस्टैटिक फाइबर के कार्य
1.1 वस्त्र सामग्री में स्थैतिक विद्युत संबंधी समस्याओं के कारण और खतरे
वस्त्र सामग्री अधिकतर विद्युत कुचालक होती हैं और इनका विशिष्ट प्रतिरोध अपेक्षाकृत उच्च होता है, विशेष रूप से सिंथेटिक रेशे जिनमें नमी का अवशोषण कम होता है, जैसे कि पॉलिएस्टर, एक्रिलिक और पॉलीविनाइल क्लोराइड रेशे। वस्त्र निर्माण प्रक्रिया के दौरान, रेशों के आपस में या रेशों और मशीनरी के पुर्जों के बीच निकट संपर्क और घर्षण के कारण वस्तुओं की सतह पर आवेश का स्थानांतरण होता है, जिससे स्थैतिक विद्युत उत्पन्न होती है।
स्थैतिक विद्युत के कई दुष्प्रभाव हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, समान आवेश वाले रेशे एक दूसरे को प्रतिकर्षित करते हैं, जबकि भिन्न आवेश वाले रेशे मशीनरी के पुर्जों की ओर आकर्षित होते हैं। इससे धागों में रोएँदारपन बढ़ जाता है, ऊन में रेशे अधिक हो जाते हैं, पैकेजिंग की बनावट खराब हो जाती है, रेशे मशीनरी के पुर्जों से चिपक जाते हैं, ऊन अधिक टूटता है और कपड़े की सतह पर धब्बे पड़ जाते हैं। आवेशित होने के बाद, कपड़े आसानी से धूल सोख लेते हैं और गंदे हो जाते हैं। कपड़ों और मानव शरीर के बीच, या कपड़ों के बीच उलझाव हो सकता है, और यहाँ तक कि बिजली की चिंगारियाँ भी उत्पन्न हो सकती हैं। गंभीर मामलों में, स्थैतिक वोल्टेज कई हजार वोल्ट तक पहुँच सकता है, और डिस्चार्ज से उत्पन्न चिंगारियाँ गंभीर परिणामों वाली आग का कारण बन सकती हैं।
1.2 सिंथेटिक फाइबर फैब्रिक के स्थैतिक हस्तक्षेप को हल करने के तरीके
सिंथेटिक फाइबर और उनके कपड़ों को टिकाऊ एंटीस्टैटिक गुण प्रदान करने के कई तरीके हैं। उदाहरण के लिए, सिंथेटिक फाइबर के पॉलीमराइजेशन या कताई के दौरान हाइड्रोफिलिक पॉलिमर या प्रवाहकीय कम आणविक भार वाले पॉलिमर मिलाए जा सकते हैं; हाइड्रोफिलिक बाहरी परत वाले कंपोजिट फाइबर बनाने के लिए कंपोजिट कताई तकनीक का उपयोग किया जा सकता है। कताई प्रक्रिया में, सिंथेटिक फाइबर को उच्च आर्द्रता सोखने वाले फाइबर के साथ मिलाया जा सकता है, या धनात्मक आवेश वाले फाइबर और ऋणात्मक आवेश वाले फाइबर को संभावित क्रम के अनुसार मिलाया जा सकता है। कपड़ों पर टिकाऊ हाइड्रोफिलिक सहायक परिष्करण भी किया जा सकता है।
एंटीस्टैटिक फाइबर के 2 प्रकार
2.1 सर्फेक्टेंट-युक्त फाइबर
अपेक्षाकृत टिकाऊ स्थैतिक प्रभाव वाले रेशे तैयार करने के लिए, अक्सर मिश्रण कताई के लिए स्पिनिंग डोप में सर्फेक्टेंट मिलाए जाते हैं। रेशे बनने के बाद, सर्फेक्टेंट अपने गुणों के कारण रेशे के अंदर से सतह तक लगातार प्रवाहित और फैलते रहते हैं, जिससे स्थैतिक प्रभाव प्राप्त होता है। सर्फेक्टेंट को चिपकने वाले पदार्थों के माध्यम से रेशे की सतह पर स्थिर करने या उन्हें रेशे की सतह पर परत के रूप में जोड़ने जैसी विधियाँ भी हैं, और इसका प्रभाव प्लास्टिक की सतह पर स्थैतिक वार्निश लगाने के समान होता है।
इन रेशों का स्थैतिक-रोधी प्रभाव पर्यावरणीय आर्द्रता से निकटता से संबंधित है। जब आर्द्रता अधिक होती है, तो नमी सर्फेक्टेंट की आयनिक चालकता को बढ़ा सकती है, जिससे स्थैतिक-रोधी प्रदर्शन में उल्लेखनीय सुधार होता है; शुष्क वातावरण में, यह प्रभाव कमजोर हो जाता है।
2.2 मिश्रण, सह-पॉलिमरीकरण और ग्राफ्ट संशोधन द्वारा प्रतिस्थैतिक तंतुओं का निर्माण
इस प्रकार के एंटीस्टैटिक फाइबर का मूल सिद्धांत फाइबर बनाने वाले पॉलीमर को संशोधित करना और हाइड्रोफिलिक मोनोमर या पॉलीमर मिलाकर फाइबर की नमी सोखने की क्षमता को बढ़ाना है, जिससे इसमें एंटीस्टैटिक गुण आ जाते हैं। इसके अलावा, कॉपर सल्फेट को एक्रिलिक स्पिनिंग डोप में मिलाया जा सकता है, और स्पिनिंग और कोएगुलेशन के बाद, इसे सल्फर युक्त रिड्यूसिंग एजेंट से उपचारित किया जाता है, जिससे कंडक्टिव फाइबर की उत्पादन क्षमता और चालकता स्थायित्व में सुधार होता है। सामान्य ब्लेंड स्पिनिंग के अलावा, पॉलीमराइजेशन के दौरान हाइड्रोफिलिक पॉलीमर मिलाकर माइक्रो-मल्टीफेज डिस्पर्शन सिस्टम बनाने की विधि भी धीरे-धीरे विकसित हो रही है, जैसे कि एंटीस्टैटिक गुणों के स्थायित्व को बढ़ाने के लिए कैप्रोलैक्टम रिएक्शन मिश्रण में पॉलीइथाइलीन ग्लाइकॉल मिलाना।
2.3 धातु चालक फाइबर
धातु चालक रेशे आमतौर पर विशिष्ट रेशा निर्माण प्रक्रियाओं द्वारा धातु सामग्री से बनाए जाते हैं। सामान्य धातुओं में स्टेनलेस स्टील, तांबा, एल्युमीनियम, निकेल आदि शामिल हैं। ऐसे रेशों में उत्कृष्ट विद्युत चालकता होती है, ये आवेशों का तेजी से संचालन कर सकते हैं और स्थैतिक विद्युत को प्रभावी ढंग से समाप्त कर सकते हैं। साथ ही, इनमें अच्छी ऊष्मा प्रतिरोधकता और रासायनिक संक्षारण प्रतिरोधकता भी होती है। हालांकि, वस्त्रों में इनके उपयोग में कुछ सीमाएँ हैं। उदाहरण के लिए, धातु के रेशों में कम सामंजस्य होता है और कताई के दौरान रेशों के बीच बंधन बल अपर्याप्त होता है, जिससे धागे की गुणवत्ता में समस्याएँ आ सकती हैं; तैयार उत्पादों का रंग धातु के रंग तक ही सीमित होता है और अपेक्षाकृत एक जैसा होता है। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, इन्हें अक्सर साधारण रेशों के साथ मिश्रित किया जाता है, जिससे धातु के रेशों के चालकता लाभ का उपयोग मिश्रित उत्पादों को स्थैतिक-रोधी गुण प्रदान करने के लिए किया जाता है, और साधारण रेशों का उपयोग कताई प्रदर्शन को बेहतर बनाने और लागत को कम करने के लिए किया जाता है।
2.4 कार्बन चालक फाइबर
कार्बन चालक तंतुओं के निर्माण की विधियों में मुख्य रूप से डोपिंग, कोटिंग, कार्बनीकरण आदि शामिल हैं। डोपिंग में तंतु निर्माण सामग्री में चालक अशुद्धियों को मिलाकर सामग्री की इलेक्ट्रॉनिक संरचना को परिवर्तित किया जाता है, जिससे तंतु में चालकता उत्पन्न होती है; कोटिंग में तंतु की सतह पर कार्बन ब्लैक जैसी उच्च चालकता वाली कार्बन सामग्री की परत चढ़ाकर चालक परत बनाई जाती है; कार्बनीकरण में आमतौर पर विस्कोस, एक्रिलिक, पिच आदि को पूर्ववर्ती तंतुओं के रूप में उपयोग किया जाता है और उच्च तापमान कार्बनीकरण के माध्यम से उन्हें चालक कार्बन तंतुओं में परिवर्तित किया जाता है। इन विधियों द्वारा तैयार किए गए कार्बन चालक तंतुओं में कुछ चालकता होती है, साथ ही तंतुओं के मूल यांत्रिक गुणों का कुछ हिस्सा भी बरकरार रहता है। यद्यपि कार्बनीकरण द्वारा उपचारित कार्बन तंतुओं में अच्छी चालकता, ऊष्मा प्रतिरोध और रासायनिक प्रतिरोध होता है, लेकिन इनमें उच्च मापांक, कठोर बनावट, कठोरता की कमी, झुकने के प्रति प्रतिरोधक क्षमता की कमी और ऊष्मा संकुचन क्षमता का अभाव होता है, इसलिए कुछ ऐसे अवसरों पर इनकी उपयोगिता सीमित होती है जहां तंतुओं में अच्छी लचीलता और विरूपण क्षमता की आवश्यकता होती है।
2.5 चालक पॉलिमर से बने कार्बनिक चालक फाइबर
चालक पॉलिमर से बने कार्बनिक चालक तंतुओं में एक विशेष संयुग्मित संरचना होती है, और इलेक्ट्रॉन आणविक श्रृंखला पर अपेक्षाकृत स्वतंत्र रूप से गति कर सकते हैं, इस प्रकार चालकता प्रदान करते हैं। अपने अद्वितीय चालक गुणों और कार्बनिक पदार्थ विशेषताओं के कारण, ऐसे तंतुओं का कुछ उच्च स्तरीय क्षेत्रों में संभावित अनुप्रयोग मूल्य है, जहां विशेष सामग्री प्रदर्शन आवश्यकताओं और कम लागत के प्रति संवेदनशीलता होती है, जैसे कि विशिष्ट इलेक्ट्रॉनिक उपकरण और एयरोस्पेस क्षेत्र।
2.6 साधारण सिंथेटिक फाइबर पर चालक पदार्थों की परत चढ़ाकर बनाए गए कार्बनिक चालक फाइबर
इस प्रकार के फाइबर में कार्बन ब्लैक और धातु जैसे चालक पदार्थों की सतह पर कोटिंग करके एंटीस्टैटिक कार्यक्षमता प्राप्त की जाती है। यह कोटिंग साधारण सिंथेटिक फाइबर की सतह पर सतह परिष्करण प्रक्रियाओं के माध्यम से की जाती है। धातु की कोटिंग की प्रक्रिया अपेक्षाकृत जटिल और महंगी होती है, और फाइबर के स्पर्श अनुभव जैसे पहनने के गुणों पर इसका कुछ प्रभाव पड़ सकता है।
2.7 मिश्रित कताई विधि द्वारा निर्मित कार्बनिक चालक फाइबर
कंपोजिट स्पिनिंग विधि में, एक ही स्पिनिंग प्रक्रिया में दो या दो से अधिक भिन्न घटकों वाले एक ही फाइबर का निर्माण एक विशेष कंपोजिट स्पिनिंग असेंबली के माध्यम से किया जाता है। इसमें विभिन्न संरचनाओं या गुणों वाले दो या दो से अधिक पॉलिमर का उपयोग किया जाता है। एंटीस्टैटिक फाइबर तैयार करते समय, चालकता वाले पॉलिमर या चालकता युक्त पदार्थों से युक्त पॉलिमर को आमतौर पर एक घटक के रूप में उपयोग किया जाता है और सामान्य फाइबर बनाने वाले पॉलिमर के साथ मिश्रित किया जाता है। अन्य एंटीस्टैटिक फाइबर निर्माण विधियों की तुलना में, कंपोजिट स्पिनिंग विधि द्वारा तैयार किए गए फाइबर में अधिक स्थिर एंटीस्टैटिक गुण होते हैं और फाइबर के मूल गुणों पर कम नकारात्मक प्रभाव पड़ता है।
3. एंटीस्टैटिक फाइबर के अनुप्रयोग
रोजमर्रा की जिंदगी में, सर्दियों में जब हवा बहुत शुष्क होती है, तो त्वचा और कपड़ों के बीच स्थैतिक विद्युत उत्पन्न होने की संभावना रहती है। गंभीर मामलों में, तात्कालिक स्थैतिक वोल्टेज हजारों वोल्ट तक पहुंच सकता है, जिससे शरीर में असुविधा हो सकती है। उदाहरण के लिए, कालीनों पर चलने से 1500-35000 वोल्ट तक स्थैतिक विद्युत उत्पन्न हो सकती है, विनाइल रेज़िन फर्श पर चलने से 250-12000 वोल्ट तक स्थैतिक विद्युत उत्पन्न हो सकती है, और घर के अंदर कुर्सी से रगड़ने से 1800 वोल्ट से अधिक स्थैतिक विद्युत उत्पन्न हो सकती है। स्थैतिक विद्युत का स्तर मुख्य रूप से आसपास की हवा की नमी पर निर्भर करता है। आमतौर पर, जब स्थैतिक विद्युत का स्तर 7000 वोल्ट से अधिक हो जाता है, तो लोगों को बिजली का झटका महसूस होता है।
स्थैतिक विद्युत मानव शरीर के लिए हानिकारक है। लगातार स्थैतिक विद्युत रक्त की क्षारीयता को बढ़ा सकती है, सीरम में कैल्शियम की मात्रा को कम कर सकती है और मूत्र में कैल्शियम के उत्सर्जन को बढ़ा सकती है। इसका सबसे अधिक प्रभाव बढ़ते बच्चों, बहुत कम रक्त कैल्शियम स्तर वाले बुजुर्गों और गर्भवती महिलाओं और स्तनपान कराने वाली माताओं पर पड़ता है जिन्हें कैल्शियम की अधिक आवश्यकता होती है। मानव शरीर में स्थैतिक विद्युत का अत्यधिक संचय मस्तिष्क की तंत्रिका कोशिकाओं की झिल्लियों में असामान्य विद्युत प्रवाह का कारण बन सकता है, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र को प्रभावित कर सकता है, रक्त के पीएच और ऑक्सीजन गुणों में परिवर्तन ला सकता है, शरीर के शारीरिक संतुलन को बिगाड़ सकता है और चक्कर आना, सिरदर्द, चिड़चिड़ापन, अनिद्रा, भूख न लगना और मानसिक बेहोशी जैसे लक्षण पैदा कर सकता है। स्थैतिक विद्युत मानव रक्त परिसंचरण, प्रतिरक्षा और तंत्रिका तंत्र में भी बाधा डाल सकती है, विभिन्न अंगों (विशेषकर हृदय) के सामान्य कार्य को प्रभावित कर सकती है और असामान्य हृदय गति और समय से पहले दिल की धड़कन का कारण बन सकती है। सर्दियों में, लगभग एक तिहाई हृदय रोग स्थैतिक विद्युत से संबंधित होते हैं। इसके अलावा, ज्वलनशील और विस्फोटक क्षेत्रों में, मानव शरीर पर स्थैतिक विद्युत आग का कारण बन सकती है।
पोस्ट करने का समय: 09 दिसंबर 2025
