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。因此这种纤维适用于工业生产和服装、服饰上。复合纺丝法制得的抗静电纤维中抗静电物质沿纤维轴向连续,易于电荷逸散。江苏涤纶抗静电纱
功能性针织物抗静电的方法主要是提高周围环境湿度的方法和提高纤维材料电导率来实现的,而基本的抗静电方法是降低纤维电阻,提高纤维的导电性。 功能性针织物抗静电处理技术主要有:(1)织物抗静电剂加工整理法;(2)纤维的化学改性法;(3)嵌织导电纤维法。 前两种方法的技术原理是通过化学处理的方法提高织物的导电性、提升织物的回潮率,来降低织物当中的静电效应,当环境干燥或织物多次洗涤后,织物的抗静电效果会有所下降。而导电纤维嵌织法是通过采用添纱的方法将导电纤维嵌织在针织物中,通过导电纤维的导电性作用来提升织物的防静电性能,并且这种方法的抗静电效果是较为持久的。 江苏苏州高性能抗静电毛条在确保可顺利加工的前提下,应选用纤度小、卷装大的抗静电长丝。
导电物质的种类、含量和结构形式决定了导电纤维的电阻率和色相。以碳黑为导电物质时,其电阻率通常低于金属氧化物为导电物质的有机导电纤维,但色泽较深,且随含碳量的增加,颜色更深,电阻更小。金属氧化物的有机导电纤维,导电性能相对较差,但其耐久性,其颜色一般较浅,适用于作颜色较浅,或者需要进一步染色,适用于对导电性能要求不高的场合。导电物质涂敷型有机导电纤维的电阻率较小,颜色较深,但耐久性相对较差。因此,导电纤维应根据适用场合,结合其对抗静电性能!颜色的要求,进行选用。 有机导电纤维的规格分为长丝型和短纤维型,长丝型线密度比较细,15~70dtex左右,一般不宜直接使用,必须与普通纤维首先进行复合后使用较。因此,有机导电纤维的基本物理性能要能够 满足复合、织造及染整后加工的需要。 有机导电纤维的种类、型号、规格繁多,必须以基础织物的性能和成品的抗静电性能要求作为选用依据,选择技术指标、经济指标适当的导电纤维。目前,主要以涤纶( (PET) 基和锦纶( (PA) 基较多,并且PET基导电纤维价格比较贵。
不论采用何种配置方式,只要织物中嵌织了一定的导电纤维的试样,其电荷面密度均低于无导电纤维的织物。且在数值上均低于目前国内通行的抗静电织物标准。 试验数据可知,织物的电荷面密度数值,是随着织物中导电纤维间距的增大而增大的,即随织物中导电纤维含量的减少而增大。无论采用何种导电纤维配置方式,这一趋势均相同。因为导电纤维的间距增大,导致了织物中导电纤维含量的减少,就意味着织物中静电泄露和逸散通道的减少,也就降低了电荷逸散的速度,使织物中的电荷积聚数量增大,从而导致每次释放的电荷量加大,致使织物的电荷面密度数值增大。有机导电纤维在防静电工作服面料、普通民用和工业用纺织品的静电消除方面能发挥积极有效的作用。
含有导电母粒的白色导电PET纤维的比电阻比普通PET纤维要下降3~4个数量级,说明导电母粒的加入极大地提高了涤纶纤维的导电性。另外,导电PET纤维的取向度和结晶度都比普通PET纤维要低,说明导电母粒的加入降低了PET纤维的结晶规整度,有利于更多染料进入纤维的无定型区;其次,导电母粒中含有的金属化合物能与染料分子形成络合结构,从而使得在同等条件下,白色PET导电纤维的上染率及K/S值都要明显高于普通PET纤维,并且,染色均匀性及各项色牢度都很好。导电纤维通常用于制成抗静电织物,它能有效地预防静电的局部积累,使静电很快泄漏。有机复合抗静电纤维长丝
长丝织物中添加抗静电丝较简便的方法是在化纤纺丝时直接复合抗静电丝。江苏涤纶抗静电纱
由于导电长丝的细度在15~35dtex左右,无法直接使用,必须与普通纤维复合后方可使用,故其强度只要能满足复合加工即可。导电纤维本身的断裂强度和断裂伸长率通常能满足使用要求。由于导电纤维在织物中的含量极低,故其模量的差异不至于引起织物手感的变化。 导电纤维细度较细,延伸性能较,即使其沸水收缩率与基础织物的其他纤维有差异,也不会造成布面不平或自身断裂,故沸水收缩率指标通常无严格要求。 导电短纤的细度和长度显然应与基础织物所用的纱线类型相适应。导电长丝的细度和卷装大小是与生产成本和效率密切相关的技术经济指标。有机导电长丝通常价格较贵,在可顺利加工的前提下,选用纤度小、卷装大的纤维,有利于降低成本、提高效率。 由于成品的抗静电要求和外观要求可能是五花八门的,当导电纤维的选择出现困难时,还可以从导电纤维与普通纱线的复合方式上、导电纤维在织物中的嵌织方式上克服困难江苏涤纶抗静电纱
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