纺织用导电纤维及其应用
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
— 34 —
司又研发了新一代的升级版智能配套元件 Textro2 nics Developer’s Kit,这一配套元件采用弹性导电 织物做电极的传感器 ,能够通过更为舒适的方式进 行系统的健康监测 [ 9 ] 。智能传感服装将纺织品的 舒适性与传感器技术进行了有机的结合 。 2. 4 军工纺织品
2010年第 4期 产业用纺织品 应用
1. 1. 3 不锈钢纤维 不锈钢纤维拉拔丝是长丝束 ,每束含数千根至
数万根不锈钢纤维 。在金属纤维中不锈钢纤维是 应用最广泛的一种 ,其柔韧性好 ,直径 8 μm 的不 锈钢纤维的柔韧性与直径 13 μm 的麻纤维相当 ; 并有良好的机械性能和耐腐蚀性 ,完全耐硝酸 、磷 酸 、碱和有机化学溶剂的腐蚀 ;耐热性好 ,在氧化气 氛中 , 600℃高温下可连续使用 ,是性能良好的耐高 温材料 。由不锈钢纤维织成的织物电阻随温度的 提高而降低 ,具有很好的纺织应用性能 。 1. 2 碳纤维
应用 产业用纺织品 总第 235期
纺织用导电纤维及其应用 3
李 瑶 陈婷婷 杨旭东 (东华大学纺织学院 ,上海 , 201620)
摘 要 :介绍导电纤维的分类 ,金属纤维 、碳纤维和有机导电纤维的性能与主要特点以及导电纤维在几类纺织 品中的应用 ,分析了各类导电纤维适宜的应用条件 ,并展望了纺织用导电纤维的发展前景 。
大部分导电纤维对电 、热敏感 ,导电纤维织制 成的织物能防止热成像设备的侦察 ,由此可制成单 兵热成像防护服 。导电纤维与树脂 、橡胶等低介电 基体复合可制成电磁波吸收材料 。该材料能够吸 收雷达波 ,躲避雷达的跟踪 ,实现武器装备“隐身 ” 的目的 [ 10 ] 。
美国研制的变色军服就是在织物中加入了导 电纤维构成导通电路 ,通过控制温度使军服中热变 色油墨发生变化 ,从而使军服颜色根据外界环境色 作出相应的变化 ,成为一种环境反应性伪装色 。
复合型有机导电纤维中导电组分沿纤维轴向 连续 ,易于电荷逸散 ,要得到良好导电性能的复合 型导电纤维关键在于提高导电物质在基体中的分 散性 。其复合结构分为导电组分外漏 、部分外漏或 内藏型三种 。
导电组分外漏型的复合型有机导电纤维导电 能力强 ,但纺丝困难 ,且要求导电组分与高聚物有 良好的黏合度 ,否则织物在使用的过程中两组分容 易分离 ;导电组分内藏型的复合型有机导电纤维则 具有优良的可纺性和耐磨 、耐弯折性 ,导电成分不 易脱落 ,易于染色 ,但导电性能相对较低 ,使用于对 导电要求较低的场合 ;而导电组分部分外漏型复合 型有机导电纤维的使用性能则介于导电组分外漏 型和导电纤维内蔵型复合型有机导电纤维两者之 间。
未来的战争将是高技术条件下的信息化战争 。 在这样的战争中 ,作战节奏快 、攻防转换频繁 ,战场 态势瞬息万变 ,传统的士兵作战装备显得严重落 后 。要提高现代战场中士兵的综合作战能力就必 须提高士兵获取 、处理 、传递信息的能力 ,使士兵对 战场态势的了解达到较高的水平 ,采用导电纤维制 成的信息化服装恰好切合了这一要求 。
通过特定的工艺在普通纤维中按一定比例纺 入导电纤维织成的织物 ,当有电磁波辐射到织物表 面时 ,织物中均匀分布的导电纤维作为导电介质能 将电磁波转化或传递出去 ,从而实现屏蔽 。利用导 电纤维对电磁波的屏蔽性 ,可将其用于制作精密电 子元件 、高频焊接机等电磁波屏蔽罩 ,制作有特殊 要求的房屋的墙壁 、天花板等吸收无线电波的贴墙 布等 。日本应用表面敷铜的导电纤维混纺或制成 非织造布 ,现已大量用于电磁波屏蔽和吸收材料 , 如作轮船的电磁波吸收罩等 。 2. 3 传感器纺织品
20世纪 60年代人们开始研发导电纤维 ,随着 研究的不断深入 ,不同类型的导电纤维被逐渐开 发 ,纺织用导电纤维的生产和应用技术已逐渐趋于 成熟 ,其产品在抗静电纺织品 、屏蔽电磁波纺织品 、 智能纺织品和防侦察伪装材料等领域都有着广泛 的应用 。
1 导电纤维的分类与性能
导电纤维通常是指在标准状态下 ( 20℃, 65% RH )电阻率小于 107Ω ·cm 的纤维 [ 1 ] 。目前纺织 用导电纤维可分为三类 ,即金属导电纤维 、碳纤维 和有机导电纤维 。 1. 1 金属导电纤维
关键词 :导电纤维 ,性能特点 ,抗静电纺织品 ,屏蔽电磁波纺织品 ,智能纺织品 ,防侦察伪装材料 中图分类号 : TS102. 528. 5 文献标识码 : A 文章编号 : 1004 - 7093 (2010) 04 - 0032 - 04
如今 ,纺织品在工业生产中已扮演着越来越重 要的角色 。采用新型纤维和新纺织工艺制成的导 电纤维纺织品用途不断拓展 ,具有良好柔韧性的导 电纤维受到了广泛的关注 。
复合或共混导电纤维是采用碳黑 、金属氧化 物 、有机物等导电物质与各种成纤高聚物经纺丝法 制成 。此种纤维具有适当的线密度 、长度 、强度和 柔曲性 ,与其他普通纤维易于抱合 ,容易进行混纺 或交织 ;同时还具有良好的耐摩擦 、耐氧化及耐腐 蚀能力 ,能耐受纺织加工和使用中的物理机械作 用 ,用以与普通纤维混纺或交织时不影响织物的手 感和外观 。
2. 1 抗静电纺织品 在工业生产中 ,静电危害所造成的后果已不仅
仅限于安全问题 ,静电可造成电子元件损坏 ,静电 放电造成的频谱干扰危害是导致电子设备运转故 障的直接原因之一 。
采用在普通织物中加入导电纤维的方法赋予 织物导电性能 ,从而使织物上积蓄的电荷能尽快释 放掉 ,可有效地防止静电局部蓄积 。自 DuPont公 司于上世纪 50 年代推出 Nomex这种在干燥条件 下也能抗静电的纤维后 ,导电纤维在抗静电工作服 方面起着越来越重要的作用 。 2002 年 ,美国 W L Gore & A ssociates公司推出了 Gore2Tex抗静电工 作服 ,这种工作服主要用于石化工业 ,不同于以往 将导电纤维织入普通织物的方法 ,这种抗静电工作 服采用纳米导电碳颗粒制成的碳纤维直接压膜制 成导电基材 ,并由表层织物覆盖导电基材薄膜对其 进行防护的材料 ,提高了抗静电效果 ,也避免了导 电碳颗粒纤维直接织制后由于摩擦洗涤等原因而 脱落 , Gore2Tex 抗 静 电 工 作 服 获 得 了 该 年 度 的 DuPont Plunkett奖 [ 8 ] 。 2. 2 电磁波屏蔽纺织品
— 32 —
最早问世的金属导电纤维是美国 B runsw ick 公司所生产的不锈钢纤维 B runsmet,它是不锈钢丝 反复穿过模具精细拉伸制成的纤维 [ 3 ] 。目前纺织 用金属纤维主要有不锈钢纤维 、铜纤维 、铅纤维等 , 金属材料的纤维化方法包括拉伸法 (单丝拉伸法 、 集束拉伸法 ) 、熔融纺丝法 、切削法 、结晶析出法 等 ,通常制成短纤维 ,与普通纺织纤维混纺织造 。
3 各类导电纤维适宜的应用条件
导电纤维作为一类重要的纺织用纤维已引起 国内外材料界的广泛关注 ,其在服装 、装饰 、产业用 纺织品中的应用都有着很好的前景 ,鉴于其不同的 分类与性能 ,在应用过程中导电纤维的选择显得至 关重要 。各类导电纤维适宜的应用条件如下 :
金属导电纤维主要适用于对导电性能要求较 高 ,密度高相对影响较小的材料 ,同时在使用时注 意在纤维外面包覆专门的电磁屏蔽层 ,以减少各纤 维间的干扰 。
是致癌物质 ;而且导电聚合物纤维复杂的合成工艺 使其制造成本较为昂贵 ,因而较难应用 。 1. 3. 2 普通合成纤维涂覆导电纤维
普通合成纤维涂覆导电纤维是以普通合成纤 维为基体 ,将金属 、碳 、导电高分子等导电物质通过 物理 、机械 、化学等手段涂覆在纤维表面 [ 7 ] 而 制 成 。由于这类导电纤维的导电成分只覆盖在基质 纤维表面 ,因而其导电性能与导电聚合物纤维相比 有所下降 ,经摩擦和洗涤后导电物质也较易剥落 , 耐磨性和耐洗涤性差 ,影响了纤维的使用性能 。 1. 3. 3 复合或共混导电纤维
2 导电纤维在纺织品中的应用
导电纤维广泛应用于抗静电纺织品 、屏蔽电磁 波纺织品 、智能纺织品和防侦察伪装材料等领域 。 采用导电纤维纺织品融合信息技术与纺织技术制 成的智能纺织品等产品的应用性能不断提高 。
— 33 —
应用 产业用纺织品 总第 235期
碳纤维及其织物是电阻的负温度系数导体 ,相 对湿度对其导电性能的影响也不大 ,碳纤维的电阻 传感灵敏度高于不锈钢纤维 ,但碳纤维织物的电阻 传感灵敏性反而不及不锈钢纤维织物 ,因而其纺织 应用领域相对狭窄 ,一般只限于复合材料中使用 。 1. 3 有机导电纤维
有机导电纤维的基本物理机械性能类似于普 通的纺织纤维 ,纺织加工性能优良 ,且染色性能和 耐化学试剂性能良好 ,导电性能持久 、不易受环境 温湿度的影响 。
金属纤维属导电成分均一型的导电纤维 ,具有 优良的导电性 、耐热性 、耐化学腐蚀性 、柔软性 ,但 比重大 、抱合力小 、可纺性相对较差 ,制成的高线密 度纤维价格昂贵 ,成品色泽也受到一定的限制 ,另 外 ,金属纤维使用时需要在纤维外面包覆专门的电 磁屏蔽层 ,以减少各纤维间的干扰 。 1. 1. 1 铜纤维
有机导电纤维按制成方法可分为 :由导电物质百度文库直接聚合制成纤维 ,普通合成纤维涂覆导电物质制 成纤维以及导电物质与高聚物复合或共混纺丝法 制成纤维 。其中复合型有机导电纤维综合性能最 为优良 ,应用也最为广泛 [ 5 ] 。 1. 3. 1 导电聚合物纤维
导电聚合物纤维是由聚乙炔 、聚苯胺 、聚吡咯 、 聚噻吩等导电高聚物直接纺丝而成 [ 6 ] 。但导电聚 合物纤维目前尚难应用于纺织品 ,原因在于 :其高 聚物主链中的共扼结构使分子链僵直 ,难溶解和熔 融 ,对纺丝加工造成困难 ;另外 ,某些高聚物中的氧 原子遇水极不稳定 ,某些高聚物的单体有毒且怀疑
铜纤维具有十分优良的导电性能和导热性能 , 电阻率非常小 ,但线密度相对较高 ,目前所使用的 铜丝线密度大概在 4 000 dtex左右 。铜纤维织制 抗静电织物可用于工作服等 ,有一定的开发价值 。 1. 1. 2 铅纤维
铅纤维质地柔软 、体积质量大 ,有较广的用途 。 铅纤维非织造材料在蓄电池上使用取得了成功 。 经过非织造工艺黏合而成的铅板可以取代传统蓄 电池中的填满海绵状铅的铅板 ,作为电极使用 。用 该铅纤维非织造材料制成的板栅组装的样品电池 储备容量达 118m in,远高于 GB 5008—1991 国家 标准规定的指标 ,这种材料应用于铅酸蓄电池 ,在 车辆动力电池领域内有广阔的应用前景 [ 4 ] 。
金属导电纤维是指由某些金属材料通过特定 的方法加工成的适宜用于纺织生产的纤维 [ 2 ] 。金 属纤维的性能主要取决于所采用的材料的性质与 其加工方法和工艺 。
3 国家大学生创新实验计划项目 (081025503) 收稿日期 : 2010 - 01 - 11 作者简介 :李瑶 ,女 , 1988 年生 ,在读本科生 。主要从事信息 化服装的研究 。
柔韧的导电纤维应用电子传感器的原理制成 的传感器纺织品 ,具有轻便易携带等优点 ,在各个 领域都有广泛的应用 。日本太阳工业公司用碳纤 维开发了检测最大应变的传感器 ,可用于建筑物 、 道路 、工厂 、飞机 、索道等结构的安全诊断 。
Textronics公司于 2005 年研发的智能运动服 装将传感器织入服装面料 ,通过传感器监测穿着者 的心率等健康状态并将信息传送到位于服装上的 转换器中达到实时监测的目的 。2008 年 8月该公
碳纤维主要指含碳量高于 90%质量分数的无 机高分子纤维 ,其中含碳量高于 99%质量分数的 称为石墨纤维 。碳纤维属于导电成分均一型导电 纤维 ,其轴向强度和模量高 ,无蠕变 ,比热及导电性 介于非金属和金属之间 ,热膨胀系数小 ,耐药品性 好 ,纤维的密度小 , X射线透过性好 ;缺点是耐冲击 性较差 ,容易损伤 ,在热强酸作用下发生氧化 ,缺乏 韧性 ,不耐弯折 。
司又研发了新一代的升级版智能配套元件 Textro2 nics Developer’s Kit,这一配套元件采用弹性导电 织物做电极的传感器 ,能够通过更为舒适的方式进 行系统的健康监测 [ 9 ] 。智能传感服装将纺织品的 舒适性与传感器技术进行了有机的结合 。 2. 4 军工纺织品
2010年第 4期 产业用纺织品 应用
1. 1. 3 不锈钢纤维 不锈钢纤维拉拔丝是长丝束 ,每束含数千根至
数万根不锈钢纤维 。在金属纤维中不锈钢纤维是 应用最广泛的一种 ,其柔韧性好 ,直径 8 μm 的不 锈钢纤维的柔韧性与直径 13 μm 的麻纤维相当 ; 并有良好的机械性能和耐腐蚀性 ,完全耐硝酸 、磷 酸 、碱和有机化学溶剂的腐蚀 ;耐热性好 ,在氧化气 氛中 , 600℃高温下可连续使用 ,是性能良好的耐高 温材料 。由不锈钢纤维织成的织物电阻随温度的 提高而降低 ,具有很好的纺织应用性能 。 1. 2 碳纤维
应用 产业用纺织品 总第 235期
纺织用导电纤维及其应用 3
李 瑶 陈婷婷 杨旭东 (东华大学纺织学院 ,上海 , 201620)
摘 要 :介绍导电纤维的分类 ,金属纤维 、碳纤维和有机导电纤维的性能与主要特点以及导电纤维在几类纺织 品中的应用 ,分析了各类导电纤维适宜的应用条件 ,并展望了纺织用导电纤维的发展前景 。
大部分导电纤维对电 、热敏感 ,导电纤维织制 成的织物能防止热成像设备的侦察 ,由此可制成单 兵热成像防护服 。导电纤维与树脂 、橡胶等低介电 基体复合可制成电磁波吸收材料 。该材料能够吸 收雷达波 ,躲避雷达的跟踪 ,实现武器装备“隐身 ” 的目的 [ 10 ] 。
美国研制的变色军服就是在织物中加入了导 电纤维构成导通电路 ,通过控制温度使军服中热变 色油墨发生变化 ,从而使军服颜色根据外界环境色 作出相应的变化 ,成为一种环境反应性伪装色 。
复合型有机导电纤维中导电组分沿纤维轴向 连续 ,易于电荷逸散 ,要得到良好导电性能的复合 型导电纤维关键在于提高导电物质在基体中的分 散性 。其复合结构分为导电组分外漏 、部分外漏或 内藏型三种 。
导电组分外漏型的复合型有机导电纤维导电 能力强 ,但纺丝困难 ,且要求导电组分与高聚物有 良好的黏合度 ,否则织物在使用的过程中两组分容 易分离 ;导电组分内藏型的复合型有机导电纤维则 具有优良的可纺性和耐磨 、耐弯折性 ,导电成分不 易脱落 ,易于染色 ,但导电性能相对较低 ,使用于对 导电要求较低的场合 ;而导电组分部分外漏型复合 型有机导电纤维的使用性能则介于导电组分外漏 型和导电纤维内蔵型复合型有机导电纤维两者之 间。
未来的战争将是高技术条件下的信息化战争 。 在这样的战争中 ,作战节奏快 、攻防转换频繁 ,战场 态势瞬息万变 ,传统的士兵作战装备显得严重落 后 。要提高现代战场中士兵的综合作战能力就必 须提高士兵获取 、处理 、传递信息的能力 ,使士兵对 战场态势的了解达到较高的水平 ,采用导电纤维制 成的信息化服装恰好切合了这一要求 。
通过特定的工艺在普通纤维中按一定比例纺 入导电纤维织成的织物 ,当有电磁波辐射到织物表 面时 ,织物中均匀分布的导电纤维作为导电介质能 将电磁波转化或传递出去 ,从而实现屏蔽 。利用导 电纤维对电磁波的屏蔽性 ,可将其用于制作精密电 子元件 、高频焊接机等电磁波屏蔽罩 ,制作有特殊 要求的房屋的墙壁 、天花板等吸收无线电波的贴墙 布等 。日本应用表面敷铜的导电纤维混纺或制成 非织造布 ,现已大量用于电磁波屏蔽和吸收材料 , 如作轮船的电磁波吸收罩等 。 2. 3 传感器纺织品
20世纪 60年代人们开始研发导电纤维 ,随着 研究的不断深入 ,不同类型的导电纤维被逐渐开 发 ,纺织用导电纤维的生产和应用技术已逐渐趋于 成熟 ,其产品在抗静电纺织品 、屏蔽电磁波纺织品 、 智能纺织品和防侦察伪装材料等领域都有着广泛 的应用 。
1 导电纤维的分类与性能
导电纤维通常是指在标准状态下 ( 20℃, 65% RH )电阻率小于 107Ω ·cm 的纤维 [ 1 ] 。目前纺织 用导电纤维可分为三类 ,即金属导电纤维 、碳纤维 和有机导电纤维 。 1. 1 金属导电纤维
关键词 :导电纤维 ,性能特点 ,抗静电纺织品 ,屏蔽电磁波纺织品 ,智能纺织品 ,防侦察伪装材料 中图分类号 : TS102. 528. 5 文献标识码 : A 文章编号 : 1004 - 7093 (2010) 04 - 0032 - 04
如今 ,纺织品在工业生产中已扮演着越来越重 要的角色 。采用新型纤维和新纺织工艺制成的导 电纤维纺织品用途不断拓展 ,具有良好柔韧性的导 电纤维受到了广泛的关注 。
复合或共混导电纤维是采用碳黑 、金属氧化 物 、有机物等导电物质与各种成纤高聚物经纺丝法 制成 。此种纤维具有适当的线密度 、长度 、强度和 柔曲性 ,与其他普通纤维易于抱合 ,容易进行混纺 或交织 ;同时还具有良好的耐摩擦 、耐氧化及耐腐 蚀能力 ,能耐受纺织加工和使用中的物理机械作 用 ,用以与普通纤维混纺或交织时不影响织物的手 感和外观 。
2. 1 抗静电纺织品 在工业生产中 ,静电危害所造成的后果已不仅
仅限于安全问题 ,静电可造成电子元件损坏 ,静电 放电造成的频谱干扰危害是导致电子设备运转故 障的直接原因之一 。
采用在普通织物中加入导电纤维的方法赋予 织物导电性能 ,从而使织物上积蓄的电荷能尽快释 放掉 ,可有效地防止静电局部蓄积 。自 DuPont公 司于上世纪 50 年代推出 Nomex这种在干燥条件 下也能抗静电的纤维后 ,导电纤维在抗静电工作服 方面起着越来越重要的作用 。 2002 年 ,美国 W L Gore & A ssociates公司推出了 Gore2Tex抗静电工 作服 ,这种工作服主要用于石化工业 ,不同于以往 将导电纤维织入普通织物的方法 ,这种抗静电工作 服采用纳米导电碳颗粒制成的碳纤维直接压膜制 成导电基材 ,并由表层织物覆盖导电基材薄膜对其 进行防护的材料 ,提高了抗静电效果 ,也避免了导 电碳颗粒纤维直接织制后由于摩擦洗涤等原因而 脱落 , Gore2Tex 抗 静 电 工 作 服 获 得 了 该 年 度 的 DuPont Plunkett奖 [ 8 ] 。 2. 2 电磁波屏蔽纺织品
— 32 —
最早问世的金属导电纤维是美国 B runsw ick 公司所生产的不锈钢纤维 B runsmet,它是不锈钢丝 反复穿过模具精细拉伸制成的纤维 [ 3 ] 。目前纺织 用金属纤维主要有不锈钢纤维 、铜纤维 、铅纤维等 , 金属材料的纤维化方法包括拉伸法 (单丝拉伸法 、 集束拉伸法 ) 、熔融纺丝法 、切削法 、结晶析出法 等 ,通常制成短纤维 ,与普通纺织纤维混纺织造 。
3 各类导电纤维适宜的应用条件
导电纤维作为一类重要的纺织用纤维已引起 国内外材料界的广泛关注 ,其在服装 、装饰 、产业用 纺织品中的应用都有着很好的前景 ,鉴于其不同的 分类与性能 ,在应用过程中导电纤维的选择显得至 关重要 。各类导电纤维适宜的应用条件如下 :
金属导电纤维主要适用于对导电性能要求较 高 ,密度高相对影响较小的材料 ,同时在使用时注 意在纤维外面包覆专门的电磁屏蔽层 ,以减少各纤 维间的干扰 。
是致癌物质 ;而且导电聚合物纤维复杂的合成工艺 使其制造成本较为昂贵 ,因而较难应用 。 1. 3. 2 普通合成纤维涂覆导电纤维
普通合成纤维涂覆导电纤维是以普通合成纤 维为基体 ,将金属 、碳 、导电高分子等导电物质通过 物理 、机械 、化学等手段涂覆在纤维表面 [ 7 ] 而 制 成 。由于这类导电纤维的导电成分只覆盖在基质 纤维表面 ,因而其导电性能与导电聚合物纤维相比 有所下降 ,经摩擦和洗涤后导电物质也较易剥落 , 耐磨性和耐洗涤性差 ,影响了纤维的使用性能 。 1. 3. 3 复合或共混导电纤维
2 导电纤维在纺织品中的应用
导电纤维广泛应用于抗静电纺织品 、屏蔽电磁 波纺织品 、智能纺织品和防侦察伪装材料等领域 。 采用导电纤维纺织品融合信息技术与纺织技术制 成的智能纺织品等产品的应用性能不断提高 。
— 33 —
应用 产业用纺织品 总第 235期
碳纤维及其织物是电阻的负温度系数导体 ,相 对湿度对其导电性能的影响也不大 ,碳纤维的电阻 传感灵敏度高于不锈钢纤维 ,但碳纤维织物的电阻 传感灵敏性反而不及不锈钢纤维织物 ,因而其纺织 应用领域相对狭窄 ,一般只限于复合材料中使用 。 1. 3 有机导电纤维
有机导电纤维的基本物理机械性能类似于普 通的纺织纤维 ,纺织加工性能优良 ,且染色性能和 耐化学试剂性能良好 ,导电性能持久 、不易受环境 温湿度的影响 。
金属纤维属导电成分均一型的导电纤维 ,具有 优良的导电性 、耐热性 、耐化学腐蚀性 、柔软性 ,但 比重大 、抱合力小 、可纺性相对较差 ,制成的高线密 度纤维价格昂贵 ,成品色泽也受到一定的限制 ,另 外 ,金属纤维使用时需要在纤维外面包覆专门的电 磁屏蔽层 ,以减少各纤维间的干扰 。 1. 1. 1 铜纤维
有机导电纤维按制成方法可分为 :由导电物质百度文库直接聚合制成纤维 ,普通合成纤维涂覆导电物质制 成纤维以及导电物质与高聚物复合或共混纺丝法 制成纤维 。其中复合型有机导电纤维综合性能最 为优良 ,应用也最为广泛 [ 5 ] 。 1. 3. 1 导电聚合物纤维
导电聚合物纤维是由聚乙炔 、聚苯胺 、聚吡咯 、 聚噻吩等导电高聚物直接纺丝而成 [ 6 ] 。但导电聚 合物纤维目前尚难应用于纺织品 ,原因在于 :其高 聚物主链中的共扼结构使分子链僵直 ,难溶解和熔 融 ,对纺丝加工造成困难 ;另外 ,某些高聚物中的氧 原子遇水极不稳定 ,某些高聚物的单体有毒且怀疑
铜纤维具有十分优良的导电性能和导热性能 , 电阻率非常小 ,但线密度相对较高 ,目前所使用的 铜丝线密度大概在 4 000 dtex左右 。铜纤维织制 抗静电织物可用于工作服等 ,有一定的开发价值 。 1. 1. 2 铅纤维
铅纤维质地柔软 、体积质量大 ,有较广的用途 。 铅纤维非织造材料在蓄电池上使用取得了成功 。 经过非织造工艺黏合而成的铅板可以取代传统蓄 电池中的填满海绵状铅的铅板 ,作为电极使用 。用 该铅纤维非织造材料制成的板栅组装的样品电池 储备容量达 118m in,远高于 GB 5008—1991 国家 标准规定的指标 ,这种材料应用于铅酸蓄电池 ,在 车辆动力电池领域内有广阔的应用前景 [ 4 ] 。
金属导电纤维是指由某些金属材料通过特定 的方法加工成的适宜用于纺织生产的纤维 [ 2 ] 。金 属纤维的性能主要取决于所采用的材料的性质与 其加工方法和工艺 。
3 国家大学生创新实验计划项目 (081025503) 收稿日期 : 2010 - 01 - 11 作者简介 :李瑶 ,女 , 1988 年生 ,在读本科生 。主要从事信息 化服装的研究 。
柔韧的导电纤维应用电子传感器的原理制成 的传感器纺织品 ,具有轻便易携带等优点 ,在各个 领域都有广泛的应用 。日本太阳工业公司用碳纤 维开发了检测最大应变的传感器 ,可用于建筑物 、 道路 、工厂 、飞机 、索道等结构的安全诊断 。
Textronics公司于 2005 年研发的智能运动服 装将传感器织入服装面料 ,通过传感器监测穿着者 的心率等健康状态并将信息传送到位于服装上的 转换器中达到实时监测的目的 。2008 年 8月该公
碳纤维主要指含碳量高于 90%质量分数的无 机高分子纤维 ,其中含碳量高于 99%质量分数的 称为石墨纤维 。碳纤维属于导电成分均一型导电 纤维 ,其轴向强度和模量高 ,无蠕变 ,比热及导电性 介于非金属和金属之间 ,热膨胀系数小 ,耐药品性 好 ,纤维的密度小 , X射线透过性好 ;缺点是耐冲击 性较差 ,容易损伤 ,在热强酸作用下发生氧化 ,缺乏 韧性 ,不耐弯折 。