导电纤维的加工成本较高,工艺亦较复杂,这在一定程度上限制了导电纤维的生产,也限制了使用的普及,因此目前导电纤维主要应用于高科技领域,而应用于民用的品种较少。随着人们生活水平的提高和对自身健康保护意识的增强,民用导电纤维的推广使用必然成为趋势,因此导电纤维的加工应向工艺简单、低成本的方向发展。对于服用导电性织物而言,在赋予织物导电性能的前提下,还应进一步优化工艺,以保持纺织品的原有风格,如色泽、手感、悬垂性等,以符合服用要求。有些导电纤维在生产过程中污染问题严重,而且金属化纤维中含有重金属成份,这些都会对环境和人体健康造成一定的负面影响。因此导电纤维的加工工艺尚需改善,使导电纤维的生产、使用和废弃物的处理都符合生态环保要求。 目前导电纤维的市场价格很高,但由于导电纤维的细度很细,单位织物面积所应添加的导电纤维的量并不大,故添加导电纤维所需的成本折合每米面料并不很高。而具有性抗静电和导电功能的织物具有高的附加值,其经济效益非常。因此,从技术和经济角度考虑,加快我国的导电纤维产业的发展步伐和导电纤维的应用开发,具有重大的现实意义。导电纤维的应用使纺织品抗静电效果优、耐久而且不受环境湿度影响。河北有机复合导电纤维短纤
从目前的应用情况来看,被覆型和复合型有机导电纤维适合于制造抗静电的纺织品。然而,导电纤维的价格昂贵,大约是普通涤纶丝的50~80倍。为此,在生产中有效地控制导电纤维的含量,对降低防静电织物的生产成本,具有极其重要的意义。但是织物中导电纤维含量的减少将会影响织物的抗静电性能,因此,必须研究织物中的导电纤维的含量与抗静电性能的关系,从而找到合适的导电纤维含量,以此来指导生产实践。 经试验证明,同一支数的纱线的比电阻,是随着导电纤维的含量的增加而降低的,即导电纤维的含量越高,导电性越,但是当混比为2%时的比电阻与混比为3%时的比电阻相比变化不大,比电阻降低不明显,甚至等于或稍大于2%时的比电阻。所以,在生产中出于对生产成本的考虑,对于价格昂贵的导电纤维应该控制它的用量。其混比应该是2%。 另外,通过测试同一混比不同纱支的比电阻的的变化,我们得知,在同一混比下,纱线的比电阻随着号数的增大而增大,这是因为随着号数的增大,棉纤维的含量也增大。导电纤维被棉纤维包裹在里面,所以导电性降低,比电阻增大。绍兴有机复合导电母粒当导电纤维的选择出现困难时,可以从导电纤维在织物中的嵌织方式上克服困难。
由导电纤维制成的织物,其产生的静电能很快地泄漏和分散,有效地防止了静电的局部蓄集。同时,导电纤维还具有电晕放电能力,能起到向大气放掉静电的效果。这种电晕放电是一种极微弱的放电现象,己经确认它不可能成为可燃气体的着火源。因此,导电纤维在不接地的情况下,也可用电晕放电的方法消除静电。不接地含导电纤维织物,其消除静电的步骤,首先是含导电纤维的织物由于摩擦而带上静电;其次织物中发生的电荷向导电纤维汇集,导电纤维中诱导了与织物符号相反的电荷;然后导电纤维附近被诱发产生强电场,使其周围的空气受此电场的作用而电离。这一过程就是所谓的电晕放电过程电晕放电产生的正负离子中,与织物所带电荷性质相反的离子向织物移动,与织物所带电荷中和,从而消除静电。若导电纤维制品接触大地,则在电晕放电的同时,静电也通过导电方式泄漏入大地,其带电量就更小了。电晕放电受导电纤维形状的影响。导电纤维的线密度越细,表面越粗糙或有突起处,越容易电晕放电。当然,外界电压越高,电晕放电也越容易。
有机导电纤维的类型、型号、规格繁多,必须以基础织物的物性和成品的抗静电性能要求作为选用依据,寻求技术指标适当的导电纤维。 有机导电纤维的主要技术指标包括基体材质(如PET基、PA66基等),导电物质种类(碳黑、金属氧化物、金属碘化物等)和含量,结构形式(涂敷型、复合型等),以及色泽、电阻率、细度、长度、断裂强度、断裂伸长率、模量、沸水收缩率、卷装大小等。 导电纤维的基体在理论上以与基础织物所用纤维材质相一致时为,以便于染色加工。目前国内外生产的导电纤维以PA基为多,由于PET基导电纤维价格较贵,进口须办理许可证,故实际使用仍以PA基为主。PA基导电纤维也能上染分散染料,大多数情况下不需要进行2种染料的混拼。 导电物质的种类、含量和结构形式决定了导电纤维的色相和电阻率。以碳黑为导电物质时,其电阻率通常低于金属化合物导电纤维,但色泽较深,且随含碳量的增加,电阻更小、色泽更深。导电物质涂敷型导电纤维的电阻率小,但耐久性差,而导电物质复合型则往往与之相反。故应根据产品的抗静电性能和色相合理选用。在确保可顺利加工的前提下,应选用纤度小、卷装大的导电长丝。
有机导电长丝在机织物中的分布方向主要有两种:单向分布和双向分布。单向分布指有机导电长丝在织物经向或纬向分布,双向分布指有机导电长丝在织物的经纬向都存在。单向分布时导电长丝之间互不连通,呈平行线状存在,双向分布时经纬向的导电长丝互相交叉,形成网状连通结构。 在有机导电长丝用量相同的情况下,单向分布时有机导电长丝间距离较小,双向分布时,有机导电长丝间距较大,为单向分布时有机导电长丝间距的2倍,但双向分布有机导电长丝形成网状连通结构。同含量下,有机导电长丝单向分布和双向分布织物的抗静电性能有非常大的差异,双向分布时虽然有机导电长丝的间距较大,但经向表面电荷密度明显下降,只有单向分布的35%,纬向电荷密度也有所下降,为单向分布的90%。但织物的整体抗静电性能却有所提高。因此,在抗静电织物设计中,应尽可能在织物的经纬向都使用导电纤维。 在有机导电长丝间距相同的情况下,双向分布时有机导电长丝的用量是单向分布时的2倍,而双向分布时,导电纤维形成网状连接,不似单向分布中导电纤维互不连通。理论上这两个因素都对电荷的泄漏更有利。导电纤维由于纤度小,无法直接使用,必须与普通纤维复合后方可使用。广东白色导电复合纱
导电纤维是一种通过电子传导和电晕放电消除静电的功能纤维。河北有机复合导电纤维短纤
研究导电纤维经向不同间隔排列嵌织织物的抗静电性能的比较,其原理为利用导电纤维之间产生电晕放电而达到抗静电效果。为使嵌经导电丝的织入不影响织物的外观,地经宜采用经面组织而嵌经采用纬面组织,如此地经对导电丝在织物正面的掩盖性就比较。 试验结果表明,随着导电纤维间隔距离的增大,导电纤维的含量逐渐减少,织物的电荷半衰期呈增大趋势,织物的抗静电性下降;当导电纤维间距在0.5~1.4cm时,织物的电荷半衰期上升的趋势不十分明显,但是当导电纤维间距高于1.4cm时,织物的电荷半衰期数值快速增大,当间距增至2.0cm时,织物的抗静电性能急剧下降。从实验结果和织物成本两个方面进行综合考虑,导电纤维的间隔距离应控制在1.1~1.4cm比较适宜。河北有机复合导电纤维短纤
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