导电纤维和织物

导电纤维：通常把电阻率小于107 W/cm的纤维定义为导电纤维。

织物抗静电性能的测试方法：（1）半衰期法（2）摩擦带电电压法（3）电荷面密度法（4）极间等效电阻法（5）脱衣时的衣物带电量法（6）工作服摩擦带电量法。

（1）半衰期法：试样在高静电场中带电稳定后，测定电压衰减一半所需时间，本方法操作简便，数据重现性好，非破坏性测量，但衰减不符合指数规律，与测试电压密切相关。

（2）摩擦带电电压法：一定张力下，试样与标准布进行摩擦，测试其最高电压与平均电压，本方法所用试样小，接触压力不充分，误差较大。

（3）电荷面密度法：试样经过摩擦后投入法拉弟筒，测试电荷面密度。本方法较好反应实际的穿着特点，能反映织物起电时的电晕放电能力，适于加入导电丝的抗静电织物的测试，但易受人为因素及其在静电电位序列中位置影响。

（4）极间等效电阻法：织物试样与接地导电胶版良好接触，按规定间距和压力将专门的电极夹持于试样，经短路放电后施加电压，据电流值求得极间等

效电阻（W）。在定电压下测出流过样品的电流，从而求得极间等效电阻。

对静电性能均匀的静电泄漏型织物测量效果好。

（5）脱衣时的衣物带电量法：按特定方式将工作服与化纤内衣摩擦后脱下工作服，投入法拉第筒，求得带电量（mC/ 件）。此法的测试对象限于服装，且对内衣材质未作规定，摩擦手法难于一致，缺乏可比性。

（6）工作服摩擦带电量法：用内衬锦纶或丙纶标准布的滚筒烘干装置对工作服试样摩擦起电15 min，投入法拉第筒，测得工作服带电量（mC/ 件）。导电纤维的用途：导电纤维主要用于防静电障害、防电磁辐射,制作无尘、无菌衣,以及防爆工作服、防静电过滤袋、电磁波屏蔽罩、防微波工作服等。

导电纤维的分类：金属系导电纤维、碳黑系导电纤维、导电高分子性纤维和金属化合物型导电纤维。各种纤维的加工方法如下：

金属系导电纤维：这类纤维是利用金属的导电性能而制得的,主要方法是直接拉丝法,将金属线反复过模具、拉伸,制成直径4～16μm 的纤维。主要金属有不锈钢、铜和铝。其他的方法还有切削法,将金属直接切削成纤维状的细丝。金属纤维一般不单独使用,而与普通纤维混纺制成导电织物。再一种方法是金属喷涂法。它是将普通纤维先进行表面处理,再用真空喷涂或化学电涂法将金属沉降在纤维表面,使纤维具有金属一样的导电性。

碳黑系导电纤维：①掺杂法：将碳黑与成纤物质混合后纺丝,碳黑在纤维中成连续相结构,赋予纤维导电性能。这种方法一般采用皮芯复合纺丝,既不影响纤维原有的物理性能,又使纤维具有导电性能。

②涂层法：涂层法是在普通纤维表面涂上碳黑,涂层方法可以采用粘合剂粘合在纤维表面,或者直接将纤维表面快速软化并与碳黑粘合。这种方法的缺点是碳黑容易脱落,手感亦不好,碳黑在纤维表面不易分布均匀。

③纤维的碳化处理：有些纤维,如纤维素纤维、沥青系纤维等,经碳化处理后,纤维的主链为碳原子,从而使纤维具有导电能力。

导电高分子性纤维：①导电高分子材料的直接纺丝法：直接纺丝法一般采用湿法纺丝,如将聚苯胺配成浓溶液在一定的凝固浴中拉伸纺丝,苯胺在酸性介质中用氧化剂、过硫酸铵、氧化聚合得到聚苯胺,中性的聚苯胺是绝缘体,聚苯胺经掺杂质酸后即成导电高聚物。

②后处理法：后处理法主要是在普通纤维表面进行化学反应,使导电性

高分子吸附在纤维表面,使普通纤维具有导电性。

金属化合物型导电纤维：①混合纺丝法：这种方法与碳黑方法一样,将导电性物质与成纤高聚物混合,再纺丝成皮芯结构,这种方法适合的纤维为各类合成纤维, 如可将CuI、表面涂有TiO2 的SnO2 等导电性物质与改性PET混合作为芯层纺丝。

②吸附法：吸附法有两种机理:常规吸附和通过金属离子与纤维络合吸附。常规吸附与碳黑吸附类似,可以通过粘合剂将导电性化合物与纤维表面粘合,强极性、弱极性和致密结构的纤维均可。通过金属离子与纤维络合吸附尤其适用与含氮的纤维,将纤维高温蒸汽处理后,再与金属离子的化合物涂到纤维表面得到导电纤维。或者将纤维和金属化合物溶液高温高压共煮,再加入纤维的溶胀剂、掺杂剂,也可以得到导电性能较好的导电纤维。

③化学反应法：这种方法主要通过化学处理,即通过反应液的浸渍,在纤维表面产生吸附,然后通过化学反应使金属化合物覆盖在纤维表面。这类导电纤维主要用于电磁波屏蔽场合。