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。導電纖維是一種通過電子傳導和電暈放電消除靜電的功能纖維。有機抗靜電復合紗
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。有機抗靜電復合紗抗靜電纖維的基體以與基礎織物所用纖維材質相一致時為好。
功能性針織物抗靜電處理技術的三種方法。 1、抗靜電劑加工整理法 表面抗靜電劑,主要是表面活性劑,它在纖維表面形成一層薄膜,一方面可以降低纖維的摩擦系數,使靜電減少;另一方面可以增強纖維表面的吸濕性,降低纖維的表面電阻, 使已經產生的靜電易于逸散,縮短電荷的半衰期,從而達到抗靜電的目的。 2、纖維的化學改性法 纖維改性型抗靜電織物是通過化學整理劑對纖維分子進行共混、共聚合和接枝改性整理,改變原分子結構,達到抗靜電效果。由這種纖維加工而成的紡織品具有耐久的抗靜電性能。 通過這種方法得到的抗靜電織物,以提高織物纖維的親水性來加速電荷的泄漏,雖然它的耐久性很,但是在相對濕度低于 40%的干燥環境中抗靜電效果變差。 3、嵌織導電纖維法 嵌織導電纖維法是指通過采用添紗的方法將導電纖維嵌織在各種基本組織結構的針織物中,通過改變導電纖維的襯入長度、橫向嵌入間距來改變織物的抗靜電性能,并達到持久抗靜電的效果。相比較抗靜電劑化學處理的方法,嵌織導電纖維法抗靜電效果更為理想。
復合紡絲法制得的有機導電纖維中導電組分沿纖維軸向連續,易于電荷逸散。各種成纖高聚物均可作為復合紡絲法導電纖維的基體。導電組分由導電物質、高聚物和分散劑等助劑組成。導電物質的含量視聚合物基體種類、導電物質類型和分布方式而異,一般在20%~65%。提高導電物質的含量和粒度有利于纖維的導電性能,但導電物質在聚合物基體中難以均勻分散、紡絲液流動性差、紡絲困難,纖維力學性能惡化。制造復合導電纖維的技術關鍵在于提高導電物質在基體中的分散性。復合結構有皮芯結構、單點或多點內切圓結構、三明治式夾心結構、共混結構等等。碳黑或金屬氧化物在復合結構中受到保護,故有良的耐久性,是目前應用廣的結構形式。其中,碳黑復合紡絲時有較低的電阻率,金屬化合物復合紡絲時有較的品種適應性。在確保可順利加工的前提下,應選用纖度小、卷裝大的抗靜電長絲。
尼龍BCF地毯染色性能,回彈性優良,主要用于高級賓館、高級轎車及辦公室內作鋪設材料。由于尼龍地毯經摩擦后很容易起靜電,特別是低濕度情況下(空調房)更易產生靜電。如果人體攜帶靜電后,觸摸金屬手把,則會感到強烈的電擊作用。另外,人體所帶的靜電會對辦公室自動化儀器造成干擾,使計算機等出錯或損壞,因此國外大部分尼龍地毯中均加入了導電纖維。尼龍BCT地毯中加入導電絲的方式可采用全條混或13/條混,導電絲混入方法可采用網絡、加捻等方法,這樣制得的尼龍BCT地毯,其人體電位一般可控制在3kV以下。 有機復合導電纖維不用于產業用化纖材料之中,同時在民用服裝中也得到的應用。例如穩坐國內羊絨業老大地位的鄂爾多斯羊絨集團運用有機復合導電纖維和高科技納米技術,成功研制出性防靜電羊絨可機洗系列制品,取得了服裝領域的重大技術突破。有機抗靜電纖維在防靜電工作服面料、普通民用和工業用紡織品的靜電消除方面能發揮積極有效的作用。滌綸復合抗靜電紗
碳黑復合抗靜電纖維的抗靜電能力及持久性較好,適宜于中等抗靜電要求的紡織品。有機抗靜電復合紗
在抗靜電針織物中,導電纖維以不同的方式與針織基本組織結合,可以根據針織物用途的不同設計出不同的組織結構。如在單面針織機上可以采用襯墊組織,讓導電纖維以襯墊紗的形式,在某些針上形成集圈,在另外一些針上形成浮線。導電纖維以懸弧和浮線的形式顯露在單面針織物反面;在雙面針織機上,讓針筒針和針盤針相對配置。在編織過程中,根據導電性能要求,在某些路喂入導電纖維,并使導電纖維在針筒針和針盤針上都編織成集圈,這樣導電纖維就以懸弧的形式處在雙面針織物的中間有機抗靜電復合紗
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