1974年美国DuPont公司率先开发了以含有碳黑的PE为芯、PA66为鞘的皮芯复合导电纤维AntronⅢ,此后各大化纤公司纷纷开始研究和开发含有碳黑的复合导电纤维。但碳黑复合导电纤维通常呈灰黑色,限制了其应用范围,20世纪80年代开始了导电纤维的白色化研究,以粒径约1μm的铜、银、镍、镉等金属硫化物、碘化物或氧化物为导电物质,复合纺丝制得适合各种染色要求的白色导电纤维。复合纺丝法制得的有机导电纤维中导电物质沿纤维轴向连续,易于电荷逸散。复合结构常见的有皮芯结构、单点或多点内切圆结构、三明治夹心结构和共混结构等。碳黑复合导电纤维的导电能力及持久性较好,电阻率为105Ω·cm~107Ω·cm,适宜于中等抗静电要求的纺织品。金属化合物复合导电纤维的导电性能相对较差,电阻率为108Ω·cm~1010Ω·cm,适合于浅色民用纺织品。复合型有机导电纤维具有良好的耐摩擦、耐屈曲、耐氧化及耐腐蚀能力,与其他纤维容易抱合,易于混纺或交织,具有优良且持久的导电性。因此这种纤维很广的适用于工业生产和服装、服饰上。导电纤维短纤多采用混纺的方法添加于织物。长三角涤纶复合导电纤维长丝
制备导电纤维的方法之一是添加导电粒子进行复合,共混纺丝,如导电粒子与锦纶、涤纶、睛纶等的复合都十分成功。由于碳黑、金属和金属氧化物等导电微粒不能拉伸,所以加入量需超过基体聚合量的30%才有可能制得导电纤维。如果导电微粒或导电成分是一种分散在纤维内,在纺丝拉伸中能够延伸形成导电微纤的物质,则所需加入的导电微粒或导电成分就要小的多。但是,现在导电纤维用的导电粒子基本上还是不能延伸形成微纤的碳黑、金属、半导体、金属氧化物等物质,从纤维截面上看,它们可以是分散在一个局部,也可以是分布在整个截面上,但这部分比电阻必须小于107~108Ω·cm。导电粒子集中在纤维截面的一小部分上时,局部导电粒子浓度增高,则可能用较少的粒子在纤维局部截面内形成导电通路,同样取得较好的导电效果。长三角双组份导电纤维供应由于导电纤维的导电性能主要基于自由电荷的移动,不依靠吸湿和离子的转移,所以不受环境湿度影响。
含导电纤维的织物是利用电体的静电诱导、电晕放电、泄漏等综合作用而实现抗静电性能的。其过程为:织物因摩擦带上静电→织物中产生的电荷向导电纤维汇集→导电纤维中诱发了与织物上电荷符号相反的电荷→导电纤维附近诱发产生静电场,周围的空气受此电场的作用而电离→电晕放电产生的正负离子中与织物所带电荷性质相反的离子向织物移动与织物所带电荷中和→消除静电。 有机导电纤维包括长丝和短纤维两大类,两者各有不同的使用方法、使用范围和优缺点。长丝常采用嵌织法在织物上形成条子或格子;而短纤维则多采用混纺的方法添加于织物。从含有机导电纤维纺织品的抗静电机理考虑,有机导电纤维一方面提供电荷集结作用、另一方面提供电荷逸散通路,故长丝易于形成电荷逸散通路。试验证明,为达到相同的抗静电性能,短纤维的添加量约为长丝的10~20倍。同理,当有机导电长丝应用于针织物时,因导电通路呈曲线状,为达到相同的抗静电性能要求,其添加量要高于机织物。
研究导电纤维经向不同间隔排列嵌织织物的抗静电性能的比较,其原理为利用导电纤维之间产生电晕放电而达到抗静电效果。为使嵌经导电丝的织入不影响织物的外观,地经宜采用经面组织而嵌经采用纬面组织,如此地经对导电丝在织物正面的掩盖性就比较。 试验结果表明,随着导电纤维间隔距离的增大,导电纤维的含量逐渐减少,织物的电荷半衰期呈增大趋势,织物的抗静电性下降;当导电纤维间距在0.5~1.4cm时,织物的电荷半衰期上升的趋势不十分明显,但是当导电纤维间距高于1.4cm时,织物的电荷半衰期数值快速增大,当间距增至2.0cm时,织物的抗静电性能急剧下降。从实验结果和织物成本两个方面进行综合考虑,导电纤维的间隔距离应控制在1.1~1.4cm比较适宜。导电纤维是指在聚合物中混入导电介质所纺制成的化学纤维。
在毛纺织行业中,静电问题严重限制着羊毛制品的生产加工质量。毛混纺织物是毛纺织行业内客户较为欢迎的羊毛制品,导电纤维的应用可有效控制纺织物成品中的带电量,增强纺织物的抗静电能力。保证客户对纺织物成品的满意度,为精纺面料的推广与销售打基础。 但是为发挥导电纤维的具体效能,加工毛混纺织物时,还应在规范纺织物生产工艺的同时,及时按照纺织物生产标准完成对应的实验。借此发挥导电纤维控制毛混纺织物静电风险的基本优势,生产高质量、抗静电、耐摩擦的毛混纺织物,提高客户满意度。使用导电纤维是纺织材料抗静电技术发展的基本方向。江苏苏州复合导电纤维长丝
复合纺丝法制得的导电纤维中导电物质沿纤维轴向连续,易于电荷逸散。长三角涤纶复合导电纤维长丝
就锦纶基导电纤维制成的面料,如果锦纶基导电丝反面嵌入,主体面料与锦纶基导电包覆丝采用相反的织物组织,主体面料:3/1左斜纹,锦纶基导电包覆丝1/3左斜纹,面料正面达到了良的遮蔽效果(导电丝被隐蔽),能达到防静电效果。如果锦纶基导电丝正面嵌入,主体面料与锦纶基导电包覆丝采用相同的织物组织,主体面料:3/1人字纹,锦纶基导电包覆丝:3/1左斜纹,面料正面凸显导电丝(导电丝未隐蔽),也能达到防静电效果。 就布面疵点与风格。锦纶基导电包覆纱细度与主体面料的纱线细度如果接近,易出现经纬向疵点;锦纶基导电包覆纱细度与主体面料的纱线细度如果不同且差异大,导电丝的正面镶嵌遮蔽效果,且染色后遮蔽覆盖效果更优(纤维热缩性),防静电效果良。长三角涤纶复合导电纤维长丝
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