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纺织品防静电、防电磁辐射的原料选择

来源:印染在线 发布时间:2012年11月08日

防静电、防电磁辐射织物主要用于人体防护,因此该织物应抗静电并对电磁波 有较好的反射功能。国内外相关技术资料表明,屏蔽织物主要有两种:一种是金属化 织物,在普通的化学纤维或天然纤维织物表面镀上一层金属,如镍、银、铜等,这种 织物耐洗性能差,随着洗涤次数的增加,其屏蔽性逐渐下降;另一种是采用金属丝编 织成的网做为屏蔽层的三层织物,里和面为普通的织物,中间夹层为金属网,这种织 物不能用水洗,而且笨重。这两种织物价格较贵。我们研制的是一种耐洗漆、质量轻、 体积小、价格低的屏蔽织物所使用的纱线,其中关键主要在于材料的选择。这种材料 不仅要在一定频率范围内对电磁波具有突出的反射性能,而且还必须满足纺纱、织造、 缝制等加工的要求。我们选择不锈钢纤维丝束为屏蔽材料,该纤维抗弯刚度较小,具 有良好的可挠曲性和可纺性,并且有较好的机械性能、导电性能、耐腐蚀、耐热性。 本课题采用在纺纱工序的并条工序中,在粘胶条子中混入不同比例的不锈钢纤维,以 制得各种不锈钢含量的导电纱。为了确定不锈钢纤维比例与抗静电效果的关系,将不 锈钢纤维的混合比例定为以下10种:1%, 2%, 3%, 4%, 5%, 10%, 15%, 20%, 30%, 40%。将粘胶与不锈钢纤维混纺可以得到抗静电、抗电磁辐射、导电与阻燃的多功能 纺织面料。

4.1不锈钢纤维

金属纤维是近年来发展起来的新型多功能工业材料,其产品广泛应用于冶金、 石油化工、军工等工业各部门,不但具有金属材料本身特有的一切优点,还具有非金 属材料的一些特殊性能,是现代科学的一个重要领域。

不锈钢纤维是金属纤维中应用最广泛的一种金属纤维。它具有在氧化性气氛中 稳定性好的特点,具有良好的导电性、导热性、高强度、高弹性‘、耐磨性、耐腐蚀性 及耐高温性等优点。广泛应用于军事、航空、石油化工、制药、冶金、车辆、仪器仪 表、通讯、造纸等国民经济各个领域。

抗静电及电磁屏蔽纺织面料的实现技术与性能研究 第四章防静电、防电磁辐射的原料选择

4.1.1不锈钢纤维的制备

线材拉伸法:线材拉伸法包括单丝拉伸法和集束拉伸法两种。单丝拉伸法 是通常用于制造金属线材的方法,但要制取不锈钢纤维细丝,就必须通过孔径逐 渐递减的拉丝模孔多次进行拉伸,截面压缩率每次只能是一点点,如果一次拉丝 截面压缩率过大,拉丝阻力会超过材料的拉伸强度而引起撕裂,因此每次拉丝后 要进行中间退火,消除应力,然后再经反复拉丝、退火,才能得到符合标准的不 锈钢纤维。用单丝拉伸法可制取直径为20um左右的不锈钢纤维。集束拉伸法是 把单丝拉伸法制取的线材多根集成一束,外加包覆材料,再进行拉伸。与单丝拉 伸法相比,拉伸次数大大减少,同时也能防止单根细丝被拉断。用集束拉伸法可 制得直径为lOu m以下的不锈钢纤维。

熔融纺丝法:是由熔融金属直接制取不锈钢纤维的一种方法。其方法有多种 形式,包括熔融挤压法、喷射骤冷法、玻璃包覆法和离心纺丝法等。其中熔融挤压法 和喷射骒冷法,与制备有机纤维和玻璃纤维的原理一样,把熔化的金属液从喷头挤出, 在各种媒介中冷却成丝,但由于熔融的金属液表面张力大、黏度小、挤出的金属流线 很容易形成液滴,故纺丝过程比较困难。

切削法:切削法主要分为线材切削法和振动切削法两种。

生长法:与其他方法不同,这种方法采用的是化学加工方法制造不锈钢纤 维,包括膜层涂镀法和结晶析出法[13]。

4.1.2不锈钢纤维的性能

不锈钢纤维具有以下几个方面的性能优点。

挠性:不锈钢的挠性与有机纤维接近,一般直径为8um的不锈钢纤维的柔软 性相当于直径为13ura的麻纤维,所以具有可纺性,能用来进行纺纱织布和缝制加工。

机械性能:不锈钢纤维相对强度较高,并且具有良好的弯曲加工性和耐磨性。

导电性:不锈钢纤维的电阻率低,是良好的电导体。

耐腐蚀性:不锈钢纤维完全耐硝酸、碱及有机溶剂的腐蚀。

耐热性:不锈钢纤维在氧化性气氛中,高于600SC情况下可连续使用,是性 能良好的耐高温材料。抗静电及电磁屏蔽纺织面料的实现技术与性能研究 第四章防静电、防电磁辐射的原料选择

4.13不锈钢纤维的应用

不锈钢纤维具有良好的特性,因此正逐步替代传统的铁丝网、铜丝网,应用范 围越来越广泛,可作为纺织材料和金属基纤维增强材料,主要应用于石油化工、军事 航空、通讯电缆、工业滤材等。_

4.2纤维性能测试

用于纺织的导电纤维必须具有合适的强度、细度、长度和柔曲性,能与其他普 通纤维进行良好抱合,易于进行混纺或交织。具有良好的耐摩擦性能,可以在纺织加 工中或使用过程中承受一定的物理机械作用。下面是对本课题中所采用的粘胶纤维和 不锈钢纤维进行的各项测试。

4.2.1纤维的细度、强伸度测试

国际上推荐采用振动法来测量单根化学纤维的细度0振动法是在单根纤维上施 加规定张力使其伸直而不伸长的条件下测量其线密度[14\

a测试仪器:XD-1型纤维细度仪XQ-1型纤维强伸度仪 b测试原理:釆用弦振动原理。纤维上端被夹持器握持,另一端经上下刀口被 夹持,在其上施加一定张力,使纤维伸直。纤维受力振动,并限定在上刀口与下刀口 之间的长度内振动。

c实验条件:拉伸速度:20mm/min 夹持长度:20mm 预张力:0.2cN/tex试验次数:n=100 粘胶纤维、不锈钢纤维的主要物理指标如表4-1所示。

表4-1 粘胶纤维和不锈钢纤维的主要物理指标

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