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。以嵌织方式将有机导电长丝添加于机织物或针织物,使克服静电干扰的有效手段。江苏苏州共混抗静电丝
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。长三角高性能抗静电毛条现行国家及行业标准中适合于含抗静电纤维静电性能的各种测试指标中,只有电荷面密度有实际使用意义。
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。
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。白色导电纤维的抗静电性能应以制成面料的抗静电性能来作为评价依据。
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。使用抗静电纤维是纺织材料抗静电技术发展的基本方向。长三角白色锦纶抗静电丝
导电纤维在不接地的情况下,也可用电晕放电的方法消除静电。江苏苏州共混抗静电丝
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。江苏苏州共混抗静电丝
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