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導電纖維

導電纖維是20世紀60年代出現的一種新的纖維品種,它一般是指導電率大于10-7Ω-25px-1的纖維。這類纖維具有良好的導電性和耐久性,特別是在低濕度下仍具有良好的耐久抗靜電性,因此在工業、民用等領域有著很大的用途。

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導電纖維

 

一、導電纖維簡介



導電纖維是20世紀60年代出現的一種新的纖維品種,它一般是指導電率大于10-7Ω-25px-1的纖維。這類纖維具有良好的導電性和耐久性,特別是在低濕度下仍具有良好的耐久抗靜電性,因此在工業、民用等領域有著很大的用途。




 

二、導電纖維機理



 

 導電纖維的抗靜電機理是使導電纖維之間產生電暈放電。電暈放電是一種很緩和的放電形式,當靜電壓達到一定的數值后,即產生無火花的電暈放電使靜電消除。這種現象通常認為是織物中的導電纖維,在靜電場的作用下,使周圍的空氣產生電離作用而形成正負離子,正負離子中的一種與織物所帶靜電荷相反而中和,另一種則與環境或大地中和,從而消除了靜電。電暈放電與靜電泄露的顯著區別是:前者在不接地的情況下也能很好地消除織物上的靜電,而后者則需要接地或在空氣較大的情況下才能使靜電消除。

 

三、導電纖維種類



按導電成分劃分導電纖維主要有4種:金屬纖維、炭黑系纖維、導電型金屬化合物纖維和導電高分子型纖維。

 

1金屬纖維導電性能好,耐熱、耐化學腐蝕,但對于紡織品而言,金屬纖維抱合力小,紡紗性能差,成品色澤受限制,多用于地毯和工作服面料,制成高細度纖維時價格昂貴。


 

2、碳黑系纖維是將碳黑與成纖物質混合后采用皮芯紡絲法制成的導電纖維,在保持纖維原有的力學性質以外,又獲得了一定的導電性能,但是顏色單一,通常為黑色或灰黑色,在使用上受到了一定的限制。以粘膠、腈綸、瀝青作為原絲,經碳化處理后的碳纖維,導電性能好,耐熱,耐化學藥品,但模量高,缺乏韌性,不耐彎折,無熱收縮能力,適用范圍有限。以普通纖維為基底,用涂層法在纖維表面涂上碳黑的纖維,碳黑易脫落,手感不好,且碳黑在纖維表面不易均勻分布。


 

3、導電型金屬化合物纖維,以銅、銀、鎳和鎘的硫化物、碘化物或氧化物為導電材料,以混合紡絲法、吸附法或化學反應法制成,牢度較好,其中銅、銀化合物還具有一定的附加功能,如抗菌、除臭,但是銀的成本偏高,而銅、鎳和鎘的硫化物和碘化物的導電纖維較碳黑系纖維差,電磁屏蔽性能一般,主要用于抗靜電。

 


4、導電高分子型纖維中,由聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等高分子導電材料直接紡絲制成的有機導電纖維,紡絲困難,價格更高,也難在紡織品中廣泛使用。

 

四、導電纖維應用



導電紗在剛開始的時候,主要用于武器高精度加工及核輻射防護等軍事用途。冷戰結束后,導電紗逐漸轉向民用,但即使今天導電紗仍然是軍方設備中不可缺少的一環。比如,英軍的2012新型智能服裝將使用導電紗線直接織成,從而取代以往攜帶的笨重電池。新型智能衣的纖維不怕斷裂,即使被破壞后也能重新建立一個連接的方式。新型纖維融入到了背心,襯衫,背包,手套甚至是頭盔里都有。將導電紗線穿在身上,為士兵提供單一、集中的電源,進行設備充電。



 隨著導電紗技術的愈加成熟,導電紗在民用服裝行業也流行開來。2012年,電子發熱針織服裝正是通過一次成型的針織技術結合導電紗線,在特別的針織織物的結構和密度下,通過分析公式計算出織物電阻,從而可以設定織物發出不同的溫度,且可在多個不同位置和不同面積同時設定。這項技術的優點是開發出一種方便、舒適、衛生和美觀的功能型發熱智能針織衫。

 


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