有機導電纖維短纖

來源: 發布時間:2022-02-18

紡織品的終用途不同,對抗靜電性能和外觀要求有很大的差異。服用紡織品面料和時裝面料,一般不需要將導電絲暴露在外,因此,需要將導電絲嚴密隱蔽,使產品具有抗靜電性能而同時不顯露導電纖維。而工裝,如抗靜電工作服面料,則恰恰相反,需要突顯和夸張導電纖維的使用,顯示具備抗靜電性能的存在,同時,作為一種標志顯示。 對于一般不要求導電纖維顯露的織物設計時,可以有多種措施,在復合時,盡可能使導電纖維被良包覆,覆蓋性能良的導電纖維一般不易暴露; 在織物設計時,亦可利用其組織結構中的可遮蓋組織點,將含導電纖維的紗線嵌入,并隱藏于織物背面,以解決導電絲的外露以及導電纖維與基礎織物的差異。 對于要求導電纖維顯露的織物,在復合時,就不能完全包覆,而盡可能外露; 或可以采用和導電絲顏色相同的色絲進行復合來張揚導電絲的存在,例如用黑色纖維與碳黑類型的有機導電長絲復合或利用二者在后整理中能夠存在明顯的染色差異,也是一種更的表現方法。導電纖維可以通過電暈放電向大氣中釋放電荷。有機導電纖維短纖

從目前的應用情況來看,被覆型和復合型有機導電纖維適合于制造抗靜電的紡織品。然而,導電纖維的價格昂貴,大約是普通滌綸絲的50~80倍。為此,在生產中有效地控制導電纖維的含量,對降低防靜電織物的生產成本,具有極其重要的意義。但是織物中導電纖維含量的減少將會影響織物的抗靜電性能,因此,必須研究織物中的導電纖維的含量與抗靜電性能的關系,從而找到合適的導電纖維含量,以此來指導生產實踐。 經試驗證明,同一支數的紗線的比電阻,是隨著導電纖維的含量的增加而降低的,即導電纖維的含量越高,導電性越,但是當混比為2%時的比電阻與混比為3%時的比電阻相比變化不大,比電阻降低不明顯,甚至等于或稍大于2%時的比電阻。所以,在生產中出于對生產成本的考慮,對于價格昂貴的導電纖維應該控制它的用量。其混比應該是2%。 另外,通過測試同一混比不同紗支的比電阻的的變化,我們得知,在同一混比下,紗線的比電阻隨著號數的增大而增大,這是因為隨著號數的增大,棉纖維的含量也增大。導電纖維被棉纖維包裹在里面,所以導電性降低,比電阻增大。杭州白色錦綸導電短纖復合導電絲可采用網絡及并捻等方式生產。

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10Ω·cm~10Ω·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10Ω·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。

由于導電長絲的細度在15~35dtex左右,無法直接使用,必須與普通纖維復合后方可使用,故其強度只要能滿足復合加工即可。導電纖維本身的斷裂強度和斷裂伸長率通常能滿足使用要求。由于導電纖維在織物中的含量極低,故其模量的差異不至于引起織物手感的變化。 導電纖維細度較細,延伸性能較,即使其沸水收縮率與基礎織物的其他纖維有差異,也不會造成布面不平或自身斷裂,故沸水收縮率指標通常無嚴格要求。 導電短纖的細度和長度顯然應與基礎織物所用的紗線類型相適應。導電長絲的細度和卷裝大小是與生產成本和效率密切相關的技術經濟指標。有機導電長絲通常價格較貴,在可順利加工的前提下,選用纖度小、卷裝大的纖維,有利于降低成本、提高效率。 由于成品的抗靜電要求和外觀要求可能是五花八門的,當導電纖維的選擇出現困難時,還可以從導電纖維與普通紗線的復合方式上、導電纖維在織物中的嵌織方式上克服困難當導電纖維的選擇出現困難時,可以從導電纖維在織物中的嵌織方式上克服困難。

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。使用導電纖維是紡織材料抗靜電技術發展的基本方向。廣東淺色導電絲

導電纖維通常用于制成抗靜電織物,它能有效地預防靜電的局部積累,使靜電很快泄漏。有機導電纖維短纖

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。有機導電纖維短纖

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