在抗静电针织物中,导电纤维以不同的方式与针织基本组织结合,可以根据针织物用途的不同设计出不同的组织结构。如在单面针织机上可以采用衬垫组织,让导电纤维以衬垫纱的形式,在某些针上形成集圈,在另外一些针上形成浮线。导电纤维以悬弧和浮线的形式显露在单面针织物反面;在双面针织机上,让针筒针和针盘针相对配置。在编织过程中,根据导电性能要求,在某些路喂入导电纤维,并使导电纤维在针筒针和针盘针上都编织成集圈,这样导电纤维就以悬弧的形式处在双面针织物的中间抗静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。金属化合物抗静电母粒
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。长三角白色锦纶抗静电纤维长丝单位面积内抗静电丝的含量越多,抗静电性能越好。
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。
导电物质的种类、含量和结构形式决定了导电纤维的电阻率和色相。以碳黑为导电物质时,其电阻率通常低于金属氧化物为导电物质的有机导电纤维,但色泽较深,且随含碳量的增加,颜色更深,电阻更小。金属氧化物的有机导电纤维,导电性能相对较差,但其耐久性,其颜色一般较浅,适用于作颜色较浅,或者需要进一步染色,适用于对导电性能要求不高的场合。导电物质涂敷型有机导电纤维的电阻率较小,颜色较深,但耐久性相对较差。因此,导电纤维应根据适用场合,结合其对抗静电性能!颜色的要求,进行选用。 有机导电纤维的规格分为长丝型和短纤维型,长丝型线密度比较细,15~70dtex左右,一般不宜直接使用,必须与普通纤维首先进行复合后使用较。因此,有机导电纤维的基本物理性能要能够 满足复合、织造及染整后加工的需要。 有机导电纤维的种类、型号、规格繁多,必须以基础织物的性能和成品的抗静电性能要求作为选用依据,选择技术指标、经济指标适当的导电纤维。目前,主要以涤纶( (PET) 基和锦纶( (PA) 基较多,并且PET基导电纤维价格比较贵。以嵌织方式将有机抗静电长丝添加于机织物或针织物,使克服静电干扰的有效手段。
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。抗静电短纤的纤度及长度应与基础织物所用的纱线类型相适应。苏州白色涤纶抗静电纤维短纤
电晕放电是目前抗静电纤维采用的一个重要的抗静电机理。金属化合物抗静电母粒
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。金属化合物抗静电母粒
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