通常,導電纖維的比電阻設計在103~106Ω·cm范圍內。雖然比電阻越小,電荷越容易流通,靜電越容易泄漏掉。但從防止帶電的實際應用情況出發(fā),并不是希望比電阻越小越好。有不少評論認為在金屬纖維混用于地毯的場合,也潛伏著危險,這是因為金屬纖維的電阻過小,若與出了故障的電器、電線接觸時,也完全可能使人受到重傷。因此,只要能消除靜電,比電阻稍高一些對于安全性是有利的。從防觸電的安全性考慮,比電阻須在101~103Ω·cm以上。在抗靜電織物中所使用的導電纖維,需要具備以下特性:a、有優(yōu)良的消除靜電的能力,并且耐久性良好;b、具有穩(wěn)定的物理性質和化學性質;c、與一般有機纖維抱合性好,容易混紡和交織,而且不損傷織物的外觀和風格;d、導電性能應在適宜的范圍內,比電阻一般為103~106Ω·cm;e、導電長絲和導電短纖維的單絲纖度、強伸度、卷縮形態(tài)、摩擦特性等規(guī)格特性應與混用的紡織纖維相接近。導電短纖混紡可以做成高比例紗線嵌織于基礎織物和低比例混紡均勻分布二種形式。蘇州錦綸復合導電母粒
研究導電纖維經(jīng)向不同間隔排列嵌織織物的抗靜電性能的比較,其原理為利用導電纖維之間產(chǎn)生電暈放電而達到抗靜電效果。為使嵌經(jīng)導電絲的織入不影響織物的外觀,地經(jīng)宜采用經(jīng)面組織而嵌經(jīng)采用緯面組織,如此地經(jīng)對導電絲在織物正面的掩蓋性就比較。 試驗結果表明,隨著導電纖維間隔距離的增大,導電纖維的含量逐漸減少,織物的電荷半衰期呈增大趨勢,織物的抗靜電性下降;當導電纖維間距在0.5~1.4cm時,織物的電荷半衰期上升的趨勢不十分明顯,但是當導電纖維間距高于1.4cm時,織物的電荷半衰期數(shù)值快速增大,當間距增至2.0cm時,織物的抗靜電性能急劇下降。從實驗結果和織物成本兩個方面進行綜合考慮,導電纖維的間隔距離應控制在1.1~1.4cm比較適宜。江蘇蘇州白色錦綸導電長絲復合紡絲法制得的導電纖維中導電物質沿纖維軸向連續(xù),易于電荷逸散。
導電纖維可用于電磁波屏蔽和吸附材料。日本用表面敷銅的導電纖維“桑達綸SS-N”混紡或做成非織造布,現(xiàn)已大量用于抗靜電及電磁波屏蔽和吸收材料。如作輪船的電磁波吸收罩等,可防止雷達信號產(chǎn)生疊影。利用導電纖維對電磁波的屏蔽性、可用作精密電子元件、電子儀器、高頻焊接機等電磁波屏蔽罩,作為特殊要求房屋的墻壁、天花板等的吸收無線電波的貼墻布,或航空、航天部門的電磁波屏蔽材料。用化學鍍或電鍍法制得的導電布有較強的屏蔽微波作用,或者再復合一層電磁波吸收層,即可用于從事雷達、通訊、電視轉播、醫(yī)療等工作人員的有效防微波工作服。此外若將3%一8%的碳纖維、金屬銅纖維或混有鎳纖維的玻璃纖維,均勻分散在聚苯乙烯或其他熱固性塑料中,可制成有很屏蔽電磁波性能的薄膜,并可改善薄膜的電性能和機械性能。
不同類型的導電纖維,其導電性能會產(chǎn)生明顯差異性,而不同毛混紡織物在制作時,其加工工藝同樣會出現(xiàn)較大差別。具體來說,毛混紡織物生產(chǎn)工藝中,導電纖維基體、內部導電物質、毛混紡織物類型等數(shù)據(jù)的變化會對毛混紡織物加工生產(chǎn)造成極大影響。 (1)毛滌織物的靜電反應大多與還原劑、環(huán)境內水分及溫度息息相關。應用導電纖維時,需通過除雜、漂白等工藝,預防紡織物的靜電風險。 (2)紡絲綢紡織物內的堿、濕熱系數(shù)均會對紡織物成品質量、抗靜電性能產(chǎn)生一定作用。因此需要在去除油劑、退漿環(huán)節(jié),減少導電纖維的使用量。 (3)制作毛混紡織物時,導電纖維在不同類型的紡織物中會發(fā)生不同的化學反應。紡織物中的酸堿度會直接改變導電纖維的抗靜電性能,弱化其導電纖維功能。因此,相關人員在生產(chǎn)毛混紡織物時,若將導電纖維作為紡織物的基體,則需在印染、熱處理、漂白等工藝中,合理設置紡織物加工參數(shù),科學選用導電纖維。導電長絲的導電性和可紡性均好于導電短纖混紡紗。
有機導電長絲在機織物中的分布方向主要有兩種:單向分布和雙向分布。單向分布指有機導電長絲在織物經(jīng)向或緯向分布,雙向分布指有機導電長絲在織物的經(jīng)緯向都存在。單向分布時導電長絲之間互不連通,呈平行線狀存在,雙向分布時經(jīng)緯向的導電長絲互相交叉,形成網(wǎng)狀連通結構。 在有機導電長絲用量相同的情況下,單向分布時有機導電長絲間距離較小,雙向分布時,有機導電長絲間距較大,為單向分布時有機導電長絲間距的2倍,但雙向分布有機導電長絲形成網(wǎng)狀連通結構。同含量下,有機導電長絲單向分布和雙向分布織物的抗靜電性能有非常大的差異,雙向分布時雖然有機導電長絲的間距較大,但經(jīng)向表面電荷密度明顯下降,只有單向分布的35%,緯向電荷密度也有所下降,為單向分布的90%。但織物的整體抗靜電性能卻有所提高。因此,在抗靜電織物設計中,應盡可能在織物的經(jīng)緯向都使用導電纖維。 在有機導電長絲間距相同的情況下,雙向分布時有機導電長絲的用量是單向分布時的2倍,而雙向分布時,導電纖維形成網(wǎng)狀連接,不似單向分布中導電纖維互不連通。理論上這兩個因素都對電荷的泄漏更有利。導電纖維短纖多采用混紡的方法添加于織物。蘇南地區(qū)共混導電長絲供應
根據(jù)面料較小帶電量的要求,可以確定較大的導電纖維用量。蘇州錦綸復合導電母粒
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(xiàn)抗靜電性能的。其過程為:織物因摩擦帶上靜電→織物中產(chǎn)生的電荷向導電纖維匯集→導電纖維中誘發(fā)了與織物上電荷符號相反的電荷→導電纖維附近誘發(fā)產(chǎn)生靜電場,周圍的空氣受此電場的作用而電離→電暈放電產(chǎn)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(yōu)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。蘇州錦綸復合導電母粒
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