有機導電纖維是以普通成纖高聚物為基體,以被覆或復合方式添加導電物質的導電纖維。目前使用的有機導電纖維主要是尼龍基、滌綸基和腈綸基,導電物質有碳和金屬化合物兩種。其中碳導電物制成的纖維為深色(黑色、灰色),金屬化合物為導電物的纖維為白色,后者導電性稍差,但是利于后道整理工序的加工(染色等)。
3.2.2 紡紗工藝流程
由于導電纖維成本較高,混入比例小,一般采用手工開松的形式。為使混合均勻,按照預先計算并稱量好的重量將導電纖維和主體纖維同時喂入梳理機,經多道梳理工序。另外,所選用的導電纖維應盡量與主體纖維的材質一致。混紡的工藝流程為:梳棉(一道)→梳棉(二道)→頭并→二并→三并→粗紗→細紗→絡筒。
3.3 織造時嵌入導電長絲或抗靜電紗線
開發抗靜電紡織品除了在原料上進行改進之外,還可以在織物上機織造時,將導電長絲(或導電纖維復合紗線)以一定間距嵌入織物。可以沿經向或緯向嵌入,也可以同時沿經向和緯向嵌入形成網格狀。經大量的實驗證明,不管以哪種方式嵌入導電絲,織物的抗靜電效果均有明顯的改善,但是以網格形式嵌入導電絲或抗靜電紗時效果最佳。而且織物的抗靜電性能都隨嵌入導電絲間距的增加而減弱。導電絲嵌入間距(或織物中導電纖維的含量)應根據抗靜電產品的最終用途及對導電性能要求來決定。具體可參考下表:
由于導電纖維價格較高,制成織物成本較高,在設計時應考慮到使用最少的導電纖維獲得最佳的抗靜電性能。可以通過對各影響因素(導電絲間距、織物密度等)進行最優化分析,得到滿足產品使用要求的最佳嵌入間距(導電纖維含量)。另外,由于使用的導電長絲大多為黑色,在設計織物組織時,應盡量使導電絲的經組織點隱藏在基礎組織經組織點下面,以保證正面的織物組織結構不被破壞。而在織物反面,使導電絲盡量顯露在織物表面,以利于放電。
3.4 用抗靜電劑對織物進行后整理
用表面活性劑直接對織物表面進抗靜電處理的方法始于上世紀50年代,這種方法適合于各種纖維材料。所用抗靜電劑大多數是結構與被整理的纖維相似的高分子物,經過浸、軋、焙烘而粘附在合成纖維或其織物上。這些高分子物是親水的,因此涂覆在表面上可通過吸濕而增加纖維的導電,使纖維不至于積聚較多的靜電荷而造成危害。這種方法除使織物具有抗靜電效果外,處理后的織物還具有吸濕、防污、不吸塵等功能。由于抗靜電方法較為簡單,因此成品價格也較為便宜。
工藝流程為:坯布→浸軋抗靜電樹脂(二浸二軋)→烘干(100 ~ 110℃)→焙烘(150 ~160℃,2min)→拉幅→成品抗靜電整理的方法較多,目前主要有三種。
(1)助劑吸咐固著法
(2)表面接枝聚合法
(3)低溫等離子體表面處理法
由于后兩種方法需要較多的特種引發劑或高能射線或用等離子體處理等,工藝繁復,操作復雜,因此一般采用第一種方法。它可在后整理中進行抗靜電加工,也可在染色過程中進行同浴處理,均能獲得理想的效果。
4 紡織品抗靜電技術的發展現狀和前景展望
4.1 國內外抗靜電技術的現狀及存在的問題
目前,民用紡織品抗靜電主要使用后整理的方法。靜電防護織物中,導電性纖維以一定的間隔在織物中沿縱向或橫向或縱橫向同時分布形成縱條、橫條或格子,根據抗靜電性能的要求,間隔范圍常選擇在3mm~15mm,因其具有良好的耐洗性、耐摩擦性、耐熱性、耐光照性及永久的抗靜電性,且不受環境溫濕度變化的影響,正得到愈來愈廣泛的開發和應用。從紡織品開發的角度來看,宜采用導電性纖維再經過抗靜電后處理,可達到優良的抗靜電性能。
使用導電纖維開發的抗靜電織物存在的問題是織物的后整理(染色等)問題,由于導電纖維大多數為深色,其染色性能成為一個問題。
4.2 前景展望
隨著人們對服裝性能的要求的提高及生產上精密度和安全性的考慮,對抗靜電紡織品的要求越來越高,目前的抗靜電技術需要不斷的改進和提高,從目前形勢來看,將上述幾種抗靜電途徑的混合使用能達到優良的抗靜電效果。
參考文獻:
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