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。抗静电纤维具有电晕放电能力,能起到向大气释放静电的效果。江苏苏州金属化合物抗静电母粒
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。苏州浅色抗静电纤维长丝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。
由导电纤维制成的织物,其产生的静电能很快地泄漏和分散,有效地防止了静电的局部蓄集。同时,导电纤维还具有电晕放电能力,能起到向大气放掉静电的效果。这种电晕放电是一种极微弱的放电现象,己经确认它不可能成为可燃气体的着火源。因此,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。不接地含导电纤维织物,其消除静电的步骤,首先是含导电纤维的织物由于摩擦而带上静电;其次织物中发生的电荷向导电纤维汇集,导电纤维中诱导了与织物符号相反的电荷;然后导电纤维附近被诱发产生强电场,使其周围的空气受此电场的作用而电离。这一过程就是所谓的电晕放电过程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,从而消除静电。若导电纤维制品接触大地,则在电晕放电的同时,静电也通过导电方式泄漏入大地,其带电量就更小了。电晕放电受导电纤维形状的影响。导电纤维的线密度越细,表面越粗糙或有突起处,越容易电晕放电。当然,外界电压越高,电晕放电也越容易。
对浅色导电纤维研究之初主要是针对纺织领域的开发应用,解决传统碳系导电纤维染色性差,手感粗糙等问题。利用浅色导电纤维优良的导电性能,开发出各类抗静电,防辐射产品,例如加油站!油气田使用的工作服,精密电子元件的防电磁波外套,防雷达伪装罩等。 随着科技的发展和进步,浅色导电纤维不具有十分优异的电学性能,而且由于长度和线密度的尺寸可控性,强度高,柔曲性,可加工性能,具有优异的电信号探测和传输性能,它已成为21世纪智能材料的信息传感与传输的理想载体,在传感器、医药、航空航天、机械、电子通信等领域都表现出了优越的应用前景。 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。抗静电纤维按抗静电成分分布状态,分为均匀型、被覆型和复合型三类。
抗静电织物从加工工艺来看有后整理型、纤维化学改性型、导电纤维混纺型、导电纤维嵌入型等4种类型。其中后整理型工艺简单、成本低廉,但不耐洗涤,受空气相对湿度影响较大;纤维化学改性型抗静电纤维本身的黑色在浅色织物中无法掩盖,影响外观;而导电纤维混纺型和导电纤维嵌入型织物以其导电性能好、耐洗涤的优良性能被应用于抗静电织物当中。一般将电阻率在108Ω/cm以下的纤维(20℃、65%R.H)统称为导电纤维。导电纤维是以电子导电为机理的纤维,因此无湿度依赖性,具有远高于抗静电纤维的消除和防止静电作用的性能。在织物中混入0.5%~5%的导电纤维即可解决织物带静电问题。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。在抗静电织物中使用的导电纤维,需要具备优良的消除静电能力,并且耐久性良好。涤纶抗静电毛条
抗静电纤维的应用使纺织品抗静电效果优、耐久而且不受环境湿度影响。江苏苏州金属化合物抗静电母粒
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,所以导电纤维不受环境湿度影响,在相对湿度为30%或更低的环境下仍能表现出优良的导电性能。其纺织产品主要有抗静电和防辐射功能,在电子产业、航空航天、电视广播、信息产业、电力、电信、医药及精密仪器等领域的应用非常。 合成纤维在使用过程产生的静电会对人民的生活和工业生产带来危害。随着科技的发展,纺织品在使用过程中产生的静电还会造成电子仪器的运转故障,在集成电路的研究和生产过程中,由于操作人员服装上带有静电而粘上的尘埃会造成集成电路短路、元件击穿,降低集成电路的制成率。 采用在普通织物中织入导电纤维可以使织物上积蓄的电荷快速释放,有效防止静电局部积蓄。常见的抗静电纺织品有无尘服、无菌服。江苏苏州金属化合物抗静电母粒
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