含導電纖維的織物是利用電體的靜電誘導、電暈放電、泄漏等綜合作用而實現抗靜電性能的。其過程為:織物因摩擦帶上靜電→織物中產生的電荷向導電纖維匯集→導電纖維中誘發了與織物上電荷符號相反的電荷→導電纖維附近誘發產生靜電場,周圍的空氣受此電場的作用而電離→電暈放電產生的正負離子中與織物所帶電荷性質相反的離子向織物移動與織物所帶電荷中和→消除靜電。有機導電纖維包括長絲和短纖維兩大類,兩者各有不同的使用方法、使用范圍和優缺點。長絲常采用嵌織法在織物上形成條子或格子;而短纖維則多采用混紡的方法添加于織物。從含有機導電纖維紡織品的抗靜電機理考慮,有機導電纖維一方面提供電荷集結作用、另一方面提供電荷逸散通路,故長絲易于形成電荷逸散通路。試驗證明,為達到相同的抗靜電性能,短纖維的添加量約為長絲的10~20倍。同理,當有機導電長絲應用于針織物時,因導電通路呈曲線狀,為達到相同的抗靜電性能要求,其添加量要高于機織物。導電物質的種類、含量和結構形式決定了導電纖維的色相和電阻率。蘇州高性能滌綸復合導電長絲
隨著科技的發展和進步,淺色導電纖維不僅具有十分優異的電學性能,而且由于長度和線密度的尺寸可控性好、強度高、柔曲性好、可加工性能好,具有優異的電信號探測和傳輸性能,它已成為21世紀智能材料優先的信息傳感與傳輸的理想載體,在傳感器、醫藥、航空航天、機械、電子通訊等領域都表現出了優越的應用前景。作為功能性材料的一種,從基礎的抗靜電、防輻射產品的開發應用到如今各類層出不窮的穿戴式柔性傳感器、智能紡織品的問世,導電纖維在科學發展至今愈發凸顯出不可或缺的重要性。淺色的導電纖維解決了傳統碳系導電纖維染色性差、手感粗糙等問題,極大地拓展了其在各類服飾領域的應用與價值,隨著人們對產品外觀、安全性、舒適度上愈來愈高的要求,在可預見的未來,這依舊會是一個很大的研究熱點。江蘇淺色滌綸導電纖維短纖導電纖維是指在聚合物中混入導電介質所紡制成的化學纖維。
嵌織式抗靜電織物是在織物中等間距的置入導電纖維,利用導電體的靜電誘導、電暈放電、泄漏等作用的綜合效果,像避雷針誘導雷電的原理,在織物中構建起靜電泄漏和逸散的通道,增加靜電荷逸散的速度,能夠快速消除織物靜電的一種性能優良的抗靜電功能織物#導電纖維的導電性能主要基于導電材料中的自由電子的移動,而不依靠吸濕和離子的遷移,所以導電纖維的導電不依賴于環境的相對濕度,它在相對濕度30%(RH)或更低濕度下仍能顯示優良的導電或抗靜電性能。應用導電纖維制成的嵌織式抗靜電織物,其抗靜電性能是不受環境濕度條件影響的,以其安全可靠和耐洗滌的優越性能被人們稱之為性抗靜電織物。因而在人體靜電防護服飾領域贏得了無可爭議的地位。隨著導電纖維技術的不斷發展和完善,嵌織式抗靜電織物的應用領域亦在不斷的擴展,如在工業過濾材料等方面的應用。
1974年美國DuPont公司率先開發了以含有碳黑的PE為芯、PA66為鞘的皮芯復合導電纖維AntronⅢ,此后各大化纖公司紛紛開始研究和開發含有碳黑的復合導電纖維。但碳黑復合導電纖維通常呈灰黑色,限制了其應用范圍,20世紀80年代開始了導電纖維的白色化研究,以粒徑約1μm的銅、銀、鎳、鎘等金屬硫化物、碘化物或氧化物為導電物質,復合紡絲制得適合各種染色要求的白色導電纖維。復合紡絲法制得的有機導電纖維中導電物質沿纖維軸向連續,易于電荷逸散。復合結構常見的有皮芯結構、單點或多點內切圓結構、三明治夾心結構和共混結構等。碳黑復合導電纖維的導電能力及持久性較好,電阻率為105Ω·cm~107Ω·cm,適宜于中等抗靜電要求的紡織品。金屬化合物復合導電纖維的導電性能相對較差,電阻率為108Ω·cm~1010Ω·cm,適合于淺色民用紡織品。復合型有機導電纖維具有良好的耐摩擦、耐屈曲、耐氧化及耐腐蝕能力,與其他纖維容易抱合,易于混紡或交織,具有優良且持久的導電性。因此這種纖維很廣的適用于工業生產和服裝、服飾上。導電纖維可以與一般纖維混紡成紗線制成織物。
碳黑涂敷型、碳黑復合型、金屬氧化物復合型有機導電纖維力學性能和耐化學試劑性能均可適應紡織加工。碳黑涂敷型有機導電纖維有良好的導電能力,電阻率達105Ω·cm,適合于防靜電工作服面料,但耐久性稍差;碳黑復合型導電纖維的導電能力及持久性較好,電阻率為105~107Ω·cm,適宜于中等抗靜電要求的紡織品。以碳黑為導電物質時,導電纖維不易在淺色薄型織物中隱藏。金屬氧化物復合型導電纖維的導電性能較差,電阻率為108~1010Ω·cm,適合于淺色民用紡織品。一般碳黑復合型導電纖維以2.5cm間距經向嵌織時,已能滿足防靜電工作服的性能要求,而金屬氧化物復合型有機導電纖維的經向嵌織的間距一般不超高1.0cm。由于導電纖維的導電性能主要基于自由電荷的移動,不依靠吸濕和離子的轉移,所以不受環境濕度影響。淺色錦綸有機導電紗
導電纖維具有電暈放電能力,能起到向大氣釋放靜電的效果。蘇州高性能滌綸復合導電長絲
在用導電纖維制得的抗靜電針織物中,大多是采用導電纖維與普通纖維交織,在織物的縱向上每隔一定的間距交織一根導電纖維,或根據需要在橫、縱方向上每隔一定的間距交織導電纖維織成網格狀抗靜電織物。隨著導電纖維間隔距離的增加,導電纖維的含量逐漸降低,其導電性也就不斷減弱。導電纖維采用網格狀形式編織進去的,比起單向的添加方式,可以使導電纖維的分布更均勻!,它的均勻程度越高,網距越小,越能顯示出較強的抗靜電效果。試驗結果表明,經編面料中導電纖維含量越高,面料的導電性能越,但是當含量達到2%時,導電纖維之間接觸情況大為改善,但其導電性能變化不大,考慮到使用環境和節約成本等因素,含量為1.5%~2.0%。導電纖維在經編面料中的應用提高了經編面料的功能性,使得經編面料可以用于一些具有特殊要求的場合。利用導電纖維開發功能性經編面料將有廣闊的市場空間和良的市場前景。蘇州高性能滌綸復合導電長絲
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