Quali sono i tipi di filati antistatici？

Esistono quattro tipi principali di filati antistatici utilizzati oggi nella produzione tessile: filato con anima in nero di carbonio, filato misto di fibre metalliche, filato di fibre igroscopiche e filato trattato in superficie. Ciascun tipo dissipa la carica statica attraverso un meccanismo diverso e la scelta giusta dipende dal livello di resistività di cui il tuo prodotto finale ha bisogno, a quanti cicli di lavaggio deve sopravvivere il tessuto e se il colore o il costo sono più importanti per la tua applicazione. Per la maggior parte degli indumenti per camere bianche, uniformi da lavoro e nastri trasportatori, nucleo in nerofumo Filato antistatico rimane l'opzione più comune ed economicamente vantaggiosa, mentre le miscele di fibre metalliche sono riservate agli ambienti che richiedono la più bassa resistività possibile.

Filato con anima in nero carbonio

Il filato con anima in nero di carbonio, a volte chiamato filato antistatico bicomponente o con anima a guaina, è costruito con un'anima polimerica caricata di nero di carbonio avvolta in una guaina standard di poliestere o nylon. Il nucleo contiene tipicamente tra il 15% e il 30% di nerofumo in peso, sufficiente per superare la soglia di percolazione e creare un percorso conduttivo continuo attraverso la fibra. La guaina esterna mantiene il tessuto morbido al tatto e in grado di assorbire normalmente la tintura, mentre il nucleo nascosto svolge il compito vero e proprio di trasportare la carica lontano dalla superficie.

Questa struttura è il motivo per cui i filati con anima in nero carbone dominano gli indumenti per camere bianche e gli indumenti da lavoro protettivi. Secondo i dati di approvvigionamento del settore pubblicati da GC FIBER, questo tipo di filato è valutato per 50-100 cicli di lavaggio industriale senza una significativa perdita di prestazioni, il che lo rende abbastanza resistente per le uniformi di uso quotidiano piuttosto che per gli indumenti protettivi monouso.

Un esempio pratico di questa categoria è Filato di poliestere antistatico nero , prodotto da GC FIBER in FDY 20D, 40D e 60D con un indice di resistenza del nero compreso tra 10 e 6 ohm per cm. Il colore nero proviene direttamente dal nucleo caricato in carbonio e il produttore nota che l'effetto di soppressione della resistenza rimane stabile anche in condizioni di bassa umidità, il che lo distingue dai metodi antistatici che si basano sull'assorbimento dell'umidità.

Filato di poliestere antistatico nero

Filato misto fibra metallica

I filati in fibra metallica fondono microfibre di acciaio inossidabile, rivestite di argento o di rame in una base di cotone o poliestere per ottenere i livelli di resistività più bassi disponibili nei prodotti tessili antistatici. Secondo la guida tecnica pubblicata dal Jiangsu Textile Research Institute, le fibre di acciaio inossidabile sono le più utilizzate perché combinano un'elevata conduttività con una forte durabilità meccanica e resistenza alla corrosione. Le fibre rivestite in argento aggiungono un vantaggio antimicrobico oltre alla conduttività, mentre le fibre rivestite in rame offrono un'eccellente conduttività ma sono più soggette all'ossidazione nel tempo.

Poiché il filato in fibra metallica può raggiungere valori di resistività superficiale sufficientemente bassi da funzionare quasi come un filo di terra, è riservato agli ambienti più impegnativi, come la fabbricazione di semiconduttori e la lavorazione chimica, dove anche una piccola scarica statica potrebbe danneggiare le apparecchiature o accendere i vapori. Una composizione tipica riscontrata nei dati sui prodotti del settore è costituita dall'80% di cotone misto con il 20% di fibra metallica conduttiva, o rapporti fino a 70/30, a seconda di quanto sia aggressivo il target di resistività.

Filato di fibra igroscopica

Il filato antistatico igroscopico funziona secondo un principio completamente diverso rispetto ai tipi di fibra di carbonio o metallica. Invece di costruire un percorso conduttivo nella fibra, utilizza materiali che assorbono l'umidità come la viscosa modificata per mantenere un sottile strato d'acqua sulla superficie della fibra, che migliora naturalmente la conduttività superficiale e aiuta a dissipare la carica prima che si accumuli. Questo approccio è confortevole sulla pelle e si fonde bene con i tessuti dell'abbigliamento, motivo per cui è presente frequentemente negli indumenti antistatici di tutti i giorni piuttosto che negli indumenti protettivi industriali.

Il compromesso è la dipendenza dall’umidità. In condizioni invernali secche o in camere bianche a bassa umidità, la fibra igroscopica perde gran parte del suo film di umidità e le sue prestazioni antistatiche diminuiscono notevolmente. Questa è proprio la limitazione che i filati con anima in carbonio e quelli in fibra metallica sono progettati per evitare, poiché entrambi mantengono una resistività stabile indipendentemente dall'umidità ambientale.

Varianti in PET e poliestere con resistività ingegnerizzata

All'interno della famiglia del poliestere e del PET, i produttori possono ottimizzare la resistività del filato antistatico regolando il carico di carbonio e il colore della fibra. Un filato PET con tonalità di grigio, ad esempio, in genere punta a una banda di resistività più elevata rispetto a un filato con anima in carbonio nero perché utilizza un carico di carbonio più leggero per preservare un colore di base più chiaro e tingibile.

Un esempio tratto dalle attuali specifiche del prodotto è Filato PET antistatico colore grigio , offerto nei conteggi FDY 20D, 40D, 60D e DTY 60D con un valore di resistenza compreso tra 10 e 9 ohm per cm. Ciò lo colloca in una fascia antistatica moderata adatta a indumenti protettivi generali, tende e tessuti per il controllo della polvere dove è necessaria una certa resistività ma non è richiesto un filo nero completamente conduttivo. Il produttore afferma che questo filato mantiene le sue prestazioni di soppressione statica attraverso lavaggi ripetuti e non è influenzato dai cambiamenti dell'umidità ambientale, una combinazione che gli consente di servire sia officine elettroniche asciutte che ambienti medici più umidi.

Filato PET antistatico colore grigio

Adattamento della resistività all'applicazione

La scelta tra le tipologie di filato antistatico si riduce ad abbinare la banda di resistività allo standard di conformità che il prodotto finito deve soddisfare. Un indumento realizzato per il controllo generale della polvere non necessita della stessa conduttività di un guanto utilizzato su una linea di produzione di semiconduttori. La tabella seguente riassume il modo in cui i quattro tipi di filato si allineano generalmente ai casi d'uso comuni.

Lavaggio e resistenza al calore per tutti i tipi

La resistenza al lavaggio è uno dei fattori più trascurati quando si seleziona un filato antistatico per abbigliamento o indumenti da lavoro riutilizzabili. L'anima in nerofumo e i filati PET ingegnerizzati sono realizzati con il materiale conduttivo all'interno della struttura della fibra anziché come rivestimento superficiale, motivo per cui le loro prestazioni antistatiche sopravvivono al calore e ai lavaggi ripetuti molto meglio rispetto ai trattamenti applicati solo sulla superficie del tessuto. Le finiture antistatiche applicate in superficie, al contrario, si lavano dopo un numero limitato di cicli e devono essere riapplicate, rendendole inadeguate per le uniformi industriali sottoposte al lavaggio quotidiano.

Per gli acquirenti che confrontano le specifiche del filato, è utile richiedere i dati sul ciclo di lavaggio e sulla resistenza al calore direttamente al produttore insieme al valore di resistività, poiché due filati con lo stesso valore ohm possono comportarsi in modo molto diverso dopo cinquanta cicli di lavaggio a seconda che l'elemento conduttivo sia incorporato nel nucleo o rivestito sulla superficie.