(1)织物抗静电剂化学后整理
传统的抗静电整理剂为具有亲水性基团或离子基团的表面活性剂,通常将其用于纤维或织物处理时,是利用表面活性剂在纤维表面形成的一层薄膜来降低纤维的摩擦系数,减少静电的产生;同时增强纤维表面的吸湿性,降低纤维表面的比电阻,使已经产生的静电易于逸散,从而达到抗静电的作用。此法是目前生产中的常用方法,但抗静电效果、耐洗涤性和持久性差,且在低湿度环境中不显示抗静电性能。
(2)导电纤维混纺或交织法
此法是先制得具有导电性的纤维或纱线,然后与合成纤维按一定比例进行混纺或交织,从而制得电阻率较小、易泄漏电荷的抗静电织物。
制造导电纤维的材料有:不锈钢纤维、碳纤维和经化学改性的腈纶纤维等。其中碳黑复合导电纤维的应用可使纺织品抗静电效果显著、耐久,且不受环境湿度的影响,但由于碳黑复合导电纤维呈灰黑色,不适用于浅色纺织品,故其应用范围受到限制。
(3)涂层法
将导电材料如石墨、铜粉或银粉掺进涂层中,对织物表面进行涂层。新型的纳米级导电粉末铟掺杂二氧化锡(ITO)具有优异的导电性和透明性,且不受气候和使用环境的限制,因此具有广阔的应用前景。该法的优点是抗静电性不受环境影响,且性能持久、方法简单,缺点是透气性差。
3 ITO简介
掺锡氧化铟(IndiumTinOxide,简称ITO)是In2O3掺杂Sn的半导体材料。ITO薄膜是一种n型半导体晶体透明薄膜,能将导电性与晶体性有机地结合在一起,成为一种透明导电膜。此外,由于其还具有一系列独特性能,如高电导率、高可见光透光率、高硬度、耐磨性、耐化学腐蚀性及良好的加工性等性能,因而ITO在薄膜晶体管和液晶显示器件(LCD)、太阳能电池、电致变色功能膜、红外遥感探测器和微波屏蔽等诸多领域均得到了广泛应用。正是由于其广阔的实际应用背景,因此20多年来一直吸引人们对它的研究。
3.1 ITO的结构
经扫描电镜、透射电镜和平面图像高分辨率电镜研究采用各种技术生长的ITO薄膜的微结构,发现该材料是复杂的立方铁锰矿型结构(即立方In2O3结构)的多晶体,组成多晶体的大晶粒中含有亚晶粒区,其晶体结构如图1所示。用Sn4+占据晶格中的In3+的位置,可形成一个一价正电荷中心Sn和一个多余的价电子,这个价电子挣脱束缚而成为导电电子。
3.2 应用前景
随着显示技术与应用的发展,作为透明电极材料的ITO用量剧增。目前,世界发达国家如日本、美国、英国、法国等将一半左右的铟用于制备ITO薄膜材料。这种薄膜凭其优良的各项特性已在液晶显示、隔热玻璃、热镜薄膜、太阳能电池和车窗去雾防霜等方面获得广泛应用。此外,ITO薄膜材料也已涉足纺织品领域,但仍在研究中。
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