導電纖維從種類來劃分,可分為導電成分均一型纖維和導電成份不均一型纖維兩大類。導電成分不均一型纖維又分為導電成分包覆型和導電成分復合型兩種纖維。 從導電纖維的工藝角度來看,大體上可分為四大類,復合法、鍍層法、導電聚合物法、化學處理法。 復合法即以導電性微粒,如碳黑、金屬氧化物、金屬粉末等混入聚合物內部或纖維的表層,由此產生導電性,換句話說,添加導電粒子進行復合、共混紡絲,將原有化學纖維改性,使具有導電性。導電成份復合型纖維制造技術的特點是,將含有高濃度導電粒子的流動性、曳絲性較差的導電性聚合物以低比率與主體聚合物進行共混和復合紡絲,可以得到長時間穩定的混合流體體系并具有較的可紡性。經擠壓噴絲、冷卻固化生成的初生纖維,在其后加工時,應注意保持導電成分的導電粒子均一分散,并且結構不被破壞,控制在適宜的溫度、應力下進行拉伸。這種方法的難點是在聚合物中混入導電微粒,制造較困難,成本也高。尤其是粒子分散問題較難解決,容易造成噴頭堵塞和降低纖維強度。以嵌織方式將有機導電長絲添加于機織物或針織物,使克服靜電干擾的有效手段。江蘇蘇州共混抗靜電絲
導電物質的種類、含量和結構形式決定了導電纖維的電阻率和色相。以碳黑為導電物質時,其電阻率通常低于金屬氧化物為導電物質的有機導電纖維,但色澤較深,且隨含碳量的增加,顏色更深,電阻更小。金屬氧化物的有機導電纖維,導電性能相對較差,但其耐久性,其顏色一般較淺,適用于作顏色較淺,或者需要進一步染色,適用于對導電性能要求不高的場合。導電物質涂敷型有機導電纖維的電阻率較小,顏色較深,但耐久性相對較差。因此,導電纖維應根據適用場合,結合其對抗靜電性能!顏色的要求,進行選用。 有機導電纖維的規格分為長絲型和短纖維型,長絲型線密度比較細,15~70dtex左右,一般不宜直接使用,必須與普通纖維首先進行復合后使用較。因此,有機導電纖維的基本物理性能要能夠 滿足復合、織造及染整后加工的需要。 有機導電纖維的種類、型號、規格繁多,必須以基礎織物的性能和成品的抗靜電性能要求作為選用依據,選擇技術指標、經濟指標適當的導電纖維。目前,主要以滌綸( (PET) 基和錦綸( (PA) 基較多,并且PET基導電纖維價格比較貴。長三角高性能抗靜電毛條現行國家及行業標準中適合于含抗靜電纖維靜電性能的各種測試指標中,只有電荷面密度有實際使用意義。
在毛紡織行業中,靜電問題嚴重限制著羊毛制品的生產加工質量。毛混紡織物是毛紡織行業內客戶較為歡迎的羊毛制品,導電纖維的應用可有效控制紡織物成品中的帶電量,增強紡織物的抗靜電能力。保證客戶對紡織物成品的滿意度,為精紡面料的推廣與銷售打基礎。 但是為發揮導電纖維的具體效能,加工毛混紡織物時,還應在規范紡織物生產工藝的同時,及時按照紡織物生產標準完成對應的實驗。借此發揮導電纖維控制毛混紡織物靜電風險的基本優勢,生產高質量、抗靜電、耐摩擦的毛混紡織物,提高客戶滿意度。
含導電纖維的織物是利用電體的靜電誘導、電暈放電、泄漏等綜合作用而實現抗靜電性能的。其過程為:織物因摩擦帶上靜電→織物中產生的電荷向導電纖維匯集→導電纖維中誘發了與織物上電荷符號相反的電荷→導電纖維附近誘發產生靜電場,周圍的空氣受此電場的作用而電離→電暈放電產生的正負離子中與織物所帶電荷性質相反的離子向織物移動與織物所帶電荷中和→消除靜電。 有機導電纖維包括長絲和短纖維兩大類,兩者各有不同的使用方法、使用范圍和優缺點。長絲常采用嵌織法在織物上形成條子或格子;而短纖維則多采用混紡的方法添加于織物。從含有機導電纖維紡織品的抗靜電機理考慮,有機導電纖維一方面提供電荷集結作用、另一方面提供電荷逸散通路,故長絲易于形成電荷逸散通路。試驗證明,為達到相同的抗靜電性能,短纖維的添加量約為長絲的10~20倍。同理,當有機導電長絲應用于針織物時,因導電通路呈曲線狀,為達到相同的抗靜電性能要求,其添加量要高于機織物。白色導電纖維的抗靜電性能應以制成面料的抗靜電性能來作為評價依據。
作為功能性材料的一種,從基礎的抗靜電!防輻射產品的開發應用到如今各類層出不窮的穿戴式柔性傳感器件!智能紡織品的問世,導電纖維在科學發展至今愈發凸顯出不可或缺的重要性"淺色的導電纖維突破了傳統碳系導電材料的深色限制,極大地拓展了其在各類服飾領域的應用與價值,隨著人們對產品外觀!安全性!舒適度上愈來愈高的要求,在可預見的未來里,這依舊會是一個很大的研究熱點" 盡管目前在此方面已經取得長足的進步,但很多的報道原型遠沒有達到實際的使用要求,新型的導電功能粒子!新穎的設計方法!優化的工藝技術依舊需要不斷地探索"且基于國內對此類產品研究開發的弱勢地位,淺色導電纖維材料及其產品的設計開發還任重道遠。使用抗靜電纖維是紡織材料抗靜電技術發展的基本方向。長三角白色錦綸抗靜電絲
導電纖維在不接地的情況下,也可用電暈放電的方法消除靜電。江蘇蘇州共混抗靜電絲
研究導電纖維經向不同間隔排列嵌織織物的抗靜電性能的比較,其原理為利用導電纖維之間產生電暈放電而達到抗靜電效果。為使嵌經導電絲的織入不影響織物的外觀,地經宜采用經面組織而嵌經采用緯面組織,如此地經對導電絲在織物正面的掩蓋性就比較。 試驗結果表明,隨著導電纖維間隔距離的增大,導電纖維的含量逐漸減少,織物的電荷半衰期呈增大趨勢,織物的抗靜電性下降;當導電纖維間距在0.5~1.4cm時,織物的電荷半衰期上升的趨勢不十分明顯,但是當導電纖維間距高于1.4cm時,織物的電荷半衰期數值快速增大,當間距增至2.0cm時,織物的抗靜電性能急劇下降。從實驗結果和織物成本兩個方面進行綜合考慮,導電纖維的間隔距離應控制在1.1~1.4cm比較適宜。江蘇蘇州共混抗靜電絲
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