作为功能性材料的一种,从基础的抗静电!防辐射产品的开发应用到如今各类层出不穷的穿戴式柔性传感器件!智能纺织品的问世,导电纤维在科学发展至今愈发凸显出不可或缺的重要性"浅色的导电纤维突破了传统碳系导电材料的深色限制,极大地拓展了其在各类服饰领域的应用与价值,随着人们对产品外观!安全性!舒适度上愈来愈高的要求,在可预见的未来里,这依旧会是一个很大的研究热点" 尽管目前在此方面已经取得长足的进步,但很多的报道原型远没有达到实际的使用要求,新型的导电功能粒子!新颖的设计方法!优化的工艺技术依旧需要不断地探索"且基于国内对此类产品研究开发的弱势地位,浅色导电纤维材料及其产品的设计开发还任重道远。复合抗静电纤维与其他纤维容易抱合,易于混纺或交织,具有优良且持久的抗静电性。江苏抗静电复合丝
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。双组份抗静电短纤抗静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。
功能性针织物抗静电的方法主要是提高周围环境湿度的方法和提高纤维材料电导率来实现的,而基本的抗静电方法是降低纤维电阻,提高纤维的导电性。 功能性针织物抗静电处理技术主要有:(1)织物抗静电剂加工整理法;(2)纤维的化学改性法;(3)嵌织导电纤维法。 前两种方法的技术原理是通过化学处理的方法提高织物的导电性、提升织物的回潮率,来降低织物当中的静电效应,当环境干燥或织物多次洗涤后,织物的抗静电效果会有所下降。而导电纤维嵌织法是通过采用添纱的方法将导电纤维嵌织在针织物中,通过导电纤维的导电性作用来提升织物的防静电性能,并且这种方法的抗静电效果是较为持久的。
采用嵌织导电丝的方法使织物拥有抗静电效果是常用且有效的途径,但是影响其抗静电性能的因素有很多,主要分为导电丝排列间距、织物组织结构和涤棉混纺比。 导电丝的用量是影响织物抗静电性能的一个重要的因素之一,通过改变基础组织的织物组织结构,可以使织物的紧度发生变化,织物越密实,单位面积内导电丝的含量 就会越多,抗静电性能会越;同时通过改变导电丝的排列间距,间距越小,导电丝用量也会越多,抗静电效果越。但是由于导电丝的价格昂贵,在抗静电织物组织结构设计时,必须考虑导电纤维的使用量,通过选择合适的添纱方式和导电纤维的横向排列间距的控制,使织物既能满足抗静电标准,又能降低生产成本复合纺丝法制得的抗静电纤维中抗静电物质沿纤维轴向连续,易于电荷逸散。
抗静电织物从加工工艺来看有后整理型、纤维化学改性型、导电纤维混纺型、导电纤维嵌入型等4种类型。其中后整理型工艺简单、成本低廉,但不耐洗涤,受空气相对湿度影响较大;纤维化学改性型抗静电纤维本身的黑色在浅色织物中无法掩盖,影响外观;而导电纤维混纺型和导电纤维嵌入型织物以其导电性能好、耐洗涤的优良性能被应用于抗静电织物当中。一般将电阻率在108Ω/cm以下的纤维(20℃、65%R.H)统称为导电纤维。导电纤维是以电子导电为机理的纤维,因此无湿度依赖性,具有远高于抗静电纤维的消除和防止静电作用的性能。在织物中混入0.5%~5%的导电纤维即可解决织物带静电问题。含导电纤维的织物是利用电体的静电诱导、电晕放电、泄漏等综合作用而实现抗静电性能的。其过程为:织物因摩擦带上静电→织物中产生的电荷向导电纤维汇集→导电纤维中诱发了与织物上电荷符号相反的电荷→导电纤维附近诱发产生静电场,周围的空气受此电场的作用而电离→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→消除静电。采用在普通织物中织入导电纤维可以使织物上积蓄的电荷快速释放,有效防止静电局部积蓄。长三角白色锦纶抗静电纤维长丝
当抗静电纤维的选择出现困难时,可以从抗静电纤维在织物中的嵌织方式上克服困难。江苏抗静电复合丝
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。江苏抗静电复合丝
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