1974年美国DuPont公司率先开发了以含有碳黑的PE为芯、PA66为鞘的皮芯复合导电纤维AntronⅢ,此后各大化纤公司纷纷开始研究和开发含有碳黑的复合导电纤维。但碳黑复合导电纤维通常呈灰黑色,限制了其应用范围,20世纪80年代开始了导电纤维的白色化研究,以粒径约1μm的铜、银、镍、镉等金属硫化物、碘化物或氧化物为导电物质,复合纺丝制得适合各种染色要求的白色导电纤维。复合纺丝法制得的有机导电纤维中导电物质沿纤维轴向连续,易于电荷逸散。复合结构常见的有皮芯结构、单点或多点内切圆结构、三明治夹心结构和共混结构等。碳黑复合导电纤维的导电能力及持久性较好,电阻率为105Ω·cm~107Ω·cm,适宜于中等抗静电要求的纺织品。金属化合物复合导电纤维的导电性能相对较差,电阻率为108Ω·cm~1010Ω·cm,适合于浅色民用纺织品。复合型有机导电纤维具有良好的耐摩擦、耐屈曲、耐氧化及耐腐蚀能力,与其他纤维容易抱合,易于混纺或交织,具有优良且持久的导电性。因此这种纤维很广的适用于工业生产和服装、服饰上。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。江苏浅色锦纶导电短纤
导电纤维从种类来划分,可分为导电成分均一型纤维和导电成份不均一型纤维两大类。导电成分不均一型纤维又分为导电成分包覆型和导电成分复合型两种纤维。从导电纤维的工艺角度来看,大体上可分为四大类,复合法、镀层法、导电聚合物法、化学处理法。复合法即以导电性微粒,如碳黑、金属氧化物、金属粉末等混入聚合物内部或纤维的表层,由此产生导电性,换句话说,添加导电粒子进行复合、共混纺丝,将原有化学纤维改性,使具有导电性。导电成份复合型纤维制造技术的特点是,将含有高浓度导电粒子的流动性、曳丝性较差的导电性聚合物以低比率与主体聚合物进行共混和复合纺丝,可以得到长时间稳定的混合流体体系并具有较的可纺性。经挤压喷丝、冷却固化生成的初生纤维,在其后加工时,应注意保持导电成分的导电粒子均一分散,并且结构不被破坏,控制在适宜的温度、应力下进行拉伸。这种方法的难点是在聚合物中混入导电微粒,制造较困难,成本也高。尤其是粒子分散问题较难解决,容易造成喷头堵塞和降低纤维强度。江苏浅色锦纶导电短纤金属氧化物复合导电纤维适合于浅色民用纺织品。
对浅色导电纤维研究之初主要是针对纺织领域的开发应用,解决传统碳系导电纤维染色性差,手感粗糙等问题。利用浅色导电纤维优良的导电性能,开发出各类抗静电,防辐射产品,例如加油站!油气田使用的工作服,精密电子元件的防电磁波外套,防雷达伪装罩等。随着科技的发展和进步,浅色导电纤维不具有十分优异的电学性能,而且由于长度和线密度的尺寸可控性,强度高,柔曲性,可加工性能,具有优异的电信号探测和传输性能,它已成为21世纪智能材料的信息传感与传输的理想载体,在传感器、医药、航空航天、机械、电子通信等领域都表现出了优越的应用前景。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。
在大规模集成电路等一些现代工业的研究和生产过程中,往往由于操作人员服装上带有静电荷而沾上尘埃,造成集成电路短路、元件击穿、精密仪器误动作甚至失灵等情况,降低了集成电路的制成率,使得集成块的集成度提不高。因此,随着一些电子工业的发展,静电的消除就显得更为重要。微电子、精密加工、生化制药技术的突飞猛进,对无尘、净洁车间的要求越来越高。因而高质量无尘、无菌服异军突起。无尘服、无菌服面料要求很高,一般采用涤纶长丝与导电丝交织而成,这类织物中导电丝根据要求可采用.0scm间距经向条状织入,或经纬向方格状织入。织物密度较高,电荷密度一般要求小于4oCclmZ,摩擦电压小于10X[)v。这类面料做成的服装在使用过程中本身不产尘,同时也要起到屏蔽内衣中的微尘散发到外界环境中去的作用。无尘服种类较多,一般可分为10级、100级、1000级及10000级,数值越小,档次越高。导电纤维对沸水收缩率这个指标通常无严格要求。
不同类型的导电纤维,其导电性能会产生明显差异性,而不同毛混纺织物在制作时,其加工工艺同样会出现较大差别。具体来说,毛混纺织物生产工艺中,导电纤维基体、内部导电物质、毛混纺织物类型等数据的变化会对毛混纺织物加工生产造成极大影响。(1)毛涤织物的静电反应大多与还原剂、环境内水分及温度息息相关。应用导电纤维时,需通过除杂、漂白等工艺,预防纺织物的静电风险。(2)纺丝绸纺织物内的碱、湿热系数均会对纺织物成品质量、抗静电性能产生一定作用。因此需要在去除油剂、退浆环节,减少导电纤维的使用量。(3)制作毛混纺织物时,导电纤维在不同类型的纺织物中会发生不同的化学反应。纺织物中的酸碱度会直接改变导电纤维的抗静电性能,弱化其导电纤维功能。因此,相关人员在生产毛混纺织物时,若将导电纤维作为纺织物的基体,则需在印染、热处理、漂白等工艺中,合理设置纺织物加工参数,科学选用导电纤维。复合导电纤维具有良好的耐摩擦、耐屈曲、耐氧化、耐腐蚀能力及持久的导电性。江苏浅色锦纶导电短纤
导电纤维可以与一般纤维混纺成纱线制成织物。江苏浅色锦纶导电短纤
复合型导电纤维常见的有锦纶基导电纤维、涤纶基导电纤维两种。锦纶的耐磨性是常见纤维中的,考虑到防静电面料的耐久性,一般采用锦纶基导电纤维以包缠、并合加捻、网络等形式镶嵌于织物中。锦纶基导电长丝以一定捻度、间距镶嵌分布在防静电面料中,导电包覆纱经向0.5cm/根×纬向0.5cm/根)中,如果捻度、细度、间距不合理,不但会产生经纬向疵点,同时会导致面料的防静电效果不,甚至影响服装的穿着舒适度与安果。导电丝连续性断裂的质量疵点对防静电性能影响大,必须严格控制导电丝断的坯布疵点。江苏浅色锦纶导电短纤
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