1导电纤维
通常把电阻率小于107Ωcm的纤维定义为导电纤维。导电纤维的现有品种类型有:金属纤维(不锈钢纤维、铜纤维、铝纤维等)、碳纤维和有机导电纤维。可用于抗静电纺织品生产,在电子业、广电、IT、电力、电信、民航、医药及精密仪器等领域应用非常广泛。
2 导电纤维的发展及应用
自20世纪70年代开始,人们就不断的研发导电纤维,最早问世的导电纤维是美国Brunswick公司所生产的不锈钢纤维Brunsmet,它是不锈钢丝反复穿过模具精细拉伸制成的纤维。1974年,美国Dupout公司开发了以含炭黑的聚乙烯为芯,尼龙66为鞘的导电复合纤维——尼龙BCF。1977年,美国宾夕法尼亚大学的MaeDiam教授等人发现了导电聚乙炔,从而开
创了结构型导电聚合物发展的新局面。1989年,美国R.V.G以锦纶或涤纶为基质,采用“现场,,吸附聚合法,使苯胺在基质纤维表面发生氧化聚合反应,聚苯部,使纤维导电性能持久良好。“现场,聚合法制备导电纤维既可赋予纤维耐久的导电性,又可较好地保持基体纤维的物理机械性能,是目前制备导电纤维常用的一种方法。
导电纤维是以电子导电为机理的功能纤维,其导电是利用导电体的静电诱导、电晕放电和泄漏等作用的综合效果而产生的。因为纤维内部含有自由电子,所以它无湿度依赖性,即使在低温条件下也不会改变导电性能。在纤维中混入0.55~5%的导电纤维就可解决织物的带静点问题。此外,导电纤维的电荷半衰期很短没在如何情况下都能在较短的时间内消除静电。
3 抗静电织物的设计
通常纤维制品的表电阻在1013~1020 Ω,如果能将电阻降到106~1016Ω以下,纤维制品就有抗静电效应。一般来说,抗静电纺织品的设计就是围绕黄这个理念来开发的。降低面料的表面积电阻的方法有很多,常用的抗静电纤维与织物的生产设计方法主要有以下几种。
涂敷法就是在纤维表面涂敷一层亲水性聚合物表面活性剂(抗静电剂).使织物易于吸收空气中的水分,降低表面电阻率。该方法工艺简单、成本低廉,但不耐洗涤,受空气相对湿度影响较大。
3.2加入法
加入法即在合成纤维原料中加入抗静电剂或碳黑微粒.然后纺丝、织布。该方法工艺简单、生产方便,但残留电压偏高。在静电高敏感场所不适宜。抗静电纤维本身的黑色在浅色织物中无法掩盖,影响外观。
3.3植入导电纤维法
植入导电纤维是目前公认的提高纺织品抗静电性能的理想方法。采用此种方法获得的抗静电面料的抗静电性能耐久性强、织物应用面广,具有广阔的发展前景。有机导电纤维的问世为植入法抗静电织物创造了更加广阔的空间。
植入法又主要分为如下几种。
3.3.1混入法。即在天然纤维中或化学纤维中混纺一定比例的导电纤维,经纺织加工成抗静电织物。本方法抗静电性能长期有效,不受工作环境影响,服用性能好。目前不锈钢纤维与天然纤维或化纤的混纺问题基本解决,但仍然存在混纺不均匀,不锈钢纤维向外转移等难题。尤其是不锈钢纤维的上色问题仍然未能解决有机导电纤维一般以涤纶基加碳处理,也存在颜色深、色系不全等问题。
3.3.2网络复合法。将有机导电纤维与常规网络丝复合,间隔排列于抗静电织物中。本方法抗静电性能好,不受洗涤影响,服用性好。
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