作为功能性材料的一种,从基础的抗静电!防辐射产品的开发应用到如今各类层出不穷的穿戴式柔性传感器件!智能纺织品的问世,导电纤维在科学发展至今愈发凸显出不可或缺的重要性"浅色的导电纤维突破了传统碳系导电材料的深色限制,极大地拓展了其在各类服饰领域的应用与价值,随着人们对产品外观!安全性!舒适度上愈来愈高的要求,在可预见的未来里,这依旧会是一个很大的研究热点"尽管目前在此方面已经取得长足的进步,但很多的报道原型远没有达到实际的使用要求,新型的导电功能粒子!新颖的设计方法!优化的工艺技术依旧需要不断地探索"且基于国内对此类产品研究开发的弱势地位,浅色导电纤维材料及其产品的设计开发还任重道远。有机导电纤维的类型、型号、规格繁多,必须以基础织物的物性作为选用依据。江苏苏州复合导电复合丝
采用嵌织导电丝的方法使织物拥有抗静电效果是常用且有效的途径,但是影响其抗静电性能的因素有很多,主要分为导电丝排列间距、织物组织结构和涤棉混纺比。导电丝的用量是影响织物抗静电性能的一个重要的因素之一,通过改变基础组织的织物组织结构,可以使织物的紧度发生变化,织物越密实,单位面积内导电丝的含量就会越多,抗静电性能会越;同时通过改变导电丝的排列间距,间距越小,导电丝用量也会越多,抗静电效果越。但是由于导电丝的价格昂贵,在抗静电织物组织结构设计时,必须考虑导电纤维的使用量,通过选择合适的添纱方式和导电纤维的横向排列间距的控制,使织物既能满足抗静电标准,又能降低生产成本苏州高性能锦纶复合导电纤维短纤电晕放电是目前导电纤维采用的一个重要的抗静电机理。
有机导电纤维的类型、型号、规格繁多,必须以基础织物的物性和成品的抗静电性能要求作为选用依据,寻求技术指标适当的导电纤维。有机导电纤维的主要技术指标包括基体材质(如PET基、PA66基等),导电物质种类(碳黑、金属氧化物、金属碘化物等)和含量,结构形式(涂敷型、复合型等),以及色泽、电阻率、细度、长度、断裂强度、断裂伸长率、模量、沸水收缩率、卷装大小等。导电纤维的基体在理论上以与基础织物所用纤维材质相一致时为,以便于染色加工。目前国内外生产的导电纤维以PA基为多,由于PET基导电纤维价格较贵,进口须办理许可证,故实际使用仍以PA基为主。PA基导电纤维也能上染分散染料,大多数情况下不需要进行2种染料的混拼。导电物质的种类、含量和结构形式决定了导电纤维的色相和电阻率。以碳黑为导电物质时,其电阻率通常低于金属化合物导电纤维,但色泽较深,且随含碳量的增加,电阻更小、色泽更深。导电物质涂敷型导电纤维的电阻率小,但耐久性差,而导电物质复合型则往往与之相反。故应根据产品的抗静电性能和色相合理选用。
导电纤维从种类来划分,可分为导电成分均一型纤维和导电成份不均一型纤维两大类。导电成分不均一型纤维又分为导电成分包覆型和导电成分复合型两种纤维。从导电纤维的工艺角度来看,大体上可分为四大类,复合法、镀层法、导电聚合物法、化学处理法。复合法即以导电性微粒,如碳黑、金属氧化物、金属粉末等混入聚合物内部或纤维的表层,由此产生导电性,换句话说,添加导电粒子进行复合、共混纺丝,将原有化学纤维改性,使具有导电性。导电成份复合型纤维制造技术的特点是,将含有高浓度导电粒子的流动性、曳丝性较差的导电性聚合物以低比率与主体聚合物进行共混和复合纺丝,可以得到长时间稳定的混合流体体系并具有较的可纺性。经挤压喷丝、冷却固化生成的初生纤维,在其后加工时,应注意保持导电成分的导电粒子均一分散,并且结构不被破坏,控制在适宜的温度、应力下进行拉伸。这种方法的难点是在聚合物中混入导电微粒,制造较困难,成本也高。尤其是粒子分散问题较难解决,容易造成喷头堵塞和降低纤维强度。导电纤维是一种通过电子传导和电晕放电消除静电的功能纤维。
用复合纺丝法生产导电纤维一般有导电成分露出型、三层同心圆型、并列型、芯鞘型和海岛型等5种主要结构。导电成分露出型:导电成分露出纤维表面,放电非常快,抗静电效果。这种形态的纤维虽然抗静电效果,但因为导电层裸露在外,会因洗涤及摩擦使导电粒子流失而降低导电性能。导电成分容易损耗。三层同心圆型:这是一种将导电成分夹在中间层的复合纤维,这种夹层结构使导电成分既接近表面附近又包覆在中间,所以白度增加且耐洗涤和摩擦,导电效果又兼具耐久性。并列型:这是将纤维分成两层、三层或更多层并列,使导电成分贯穿纤维横截面并在两端露出,所以电荷能导通到纤维的另一面,使垂直于纤维轴向的导电效果增加。芯鞘型:这类纤维分为两类:一是以导电成分为芯,非导电聚合物为鞘,这种纤维白度,耐洗涤,耐摩擦、耐久性,但导电效果较差。二是以导电成分为鞘,非导电聚合物为芯,这种纤维导电效果,但导电成分裸露在外,使纤维的颜色、洗涤性、摩擦性受到影响。海岛型:纤维的“海”为非导电聚合体,“岛”为导电成分,“岛”的直径越小,开始电晕放电的电压越低,残留的带电荷的量越少,可以避免因静电引起的及火灾。导电纤维制成的抗静电织物是以普通纤维为主体,加入少量导电纤维而构成的。白色涤纶复合导电纤维短纤
导电纤维可以与一般纤维混纺成纱线制成织物。江苏苏州复合导电复合丝
城镇居民对各式纺织、皮革的消费量近年来一直呈上升趋势。随着家庭收入的进一步提高,中国纺织、皮革市场的消费需求已由过去的满足基本生活的实用型开始转向追求美观的时尚型。导电纤维、人造丝,弹力纤维的原始创新近年来实现了重大突破,产品高级化趋势越发明显,不少企业的产品已经填补国内外空白,产品高级化也降低了国内市场对于国际产品的依赖。此外,物质纤维、再生纤维素纤维等环境友好型产业用导电纤维、人造丝,弹力纤维特殊纤维的需求越来越多,医疗卫生、车用纺织品加速向环保、循环利用方面发展。伴随着我国航天事业不断取得新突破,各类导电纤维、人造丝,弹力纤维领域的新技术、新材料大量应用于飞机、火箭、载人飞船、潜艇,以及宇航服等领域。在创新产品展示区,还展出了近几年我国产业用纺织品应用于航天航空领域的部分重点成果。江苏苏州复合导电复合丝
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