有机导电纤维的基本物理机械性能类似于普通纺织纤维,耐化学试剂性能和染色性能良,而其导电性能持久优良。织物中添加有机导电纤维后不影响手感和光泽。 有机导电纤维除可用于民用服装、地毯的防静电加工外,可应用于半导体工业、电子工业、医学工程、生物工程等领域所需的防静电、防尘、防爆工作服;应用于电磁波屏蔽和吸收材料;电热制品的发热元件以及工业滤材。因此,加快我国的有机导电纤维产业的发展步伐、加快有机导电纤维的应用开发,具有重大的技术意义和经济意义。抗静电纤维可以与一般纤维混纺成纱线制成织物。苏南地区锦纶抗静电丝
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。锦纶抗静电母粒电晕放电是目前抗静电纤维采用的一个重要的抗静电机理。
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。
有机导电长丝在机织物中的分布方向主要有两种:单向分布和双向分布。单向分布指有机导电长丝在织物经向或纬向分布,双向分布指有机导电长丝在织物的经纬向都存在。单向分布时导电长丝之间互不连通,呈平行线状存在,双向分布时经纬向的导电长丝互相交叉,形成网状连通结构。 在有机导电长丝用量相同的情况下,单向分布时有机导电长丝间距离较小,双向分布时,有机导电长丝间距较大,为单向分布时有机导电长丝间距的2倍,但双向分布有机导电长丝形成网状连通结构。同含量下,有机导电长丝单向分布和双向分布织物的抗静电性能有非常大的差异,双向分布时虽然有机导电长丝的间距较大,但经向表面电荷密度明显下降,只有单向分布的35%,纬向电荷密度也有所下降,为单向分布的90%。但织物的整体抗静电性能却有所提高。因此,在抗静电织物设计中,应尽可能在织物的经纬向都使用导电纤维。 在有机导电长丝间距相同的情况下,双向分布时有机导电长丝的用量是单向分布时的2倍,而双向分布时,导电纤维形成网状连接,不似单向分布中导电纤维互不连通。理论上这两个因素都对电荷的泄漏更有利。根据面料较小带电量的要求,可以确定较大的抗静电纤维用量。
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以嵌织方式将有机抗静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。苏南地区高性能抗静电纤维供应
抗静电纤维的基体以与基础织物所用纤维材质相一致时为好。苏南地区锦纶抗静电丝
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南地区锦纶抗静电丝
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