摘要：介紹導(dǎo)電纖維的分類，金屬纖維、碳纖維和有機(jī)導(dǎo)電纖維的性能與主要特點(diǎn)以及導(dǎo)電纖維在幾類紡織品中的應(yīng)用，分析了各類導(dǎo)電纖維適宜的應(yīng)用條件，并展望了紡織用導(dǎo)電纖維的發(fā)展前景。
如今，紡織品在工業(yè)生產(chǎn)中已扮演著越來越重要的角色。采用新型纖維和新紡織工藝制成的導(dǎo)電纖維紡織品用途不斷拓展，具有良好柔韌性的導(dǎo)電纖維受到了廣泛的關(guān)注。
20世紀(jì)60年代人們開始研發(fā)導(dǎo)電纖維，隨著研究的不斷深入，不同類型的導(dǎo)電纖維被逐漸開發(fā)，紡織用導(dǎo)電纖維的生產(chǎn)和應(yīng)用技術(shù)已逐漸趨于成熟，其產(chǎn)品在抗靜電紡織品、屏蔽電磁波紡織品、智能紡織品和防偵察偽裝材料等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。
1 導(dǎo)電纖維的分類與性能
導(dǎo)電纖維通常是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(200C，65％RH)電阻率小于10 7Q·cm的纖維…。目前紡織用導(dǎo)電纖維可分為三類，即金屬導(dǎo)電纖維、碳纖維和有機(jī)導(dǎo)電纖維。
1．1金屬導(dǎo)電纖維
金屬導(dǎo)電纖維是指由某些金屬材料通過特定的方法加工成的適宜用于紡織生產(chǎn)的纖維金
屬纖維的性能主要取決于所采用的材料的性質(zhì)與其加工方法和工藝。
最早問世的金屬導(dǎo)電纖維是美國(guó)Brunswick公司所生產(chǎn)的不銹鋼纖維Brunsmet，它是不銹鋼絲反復(fù)穿過模具精細(xì)拉伸制成的纖維[3]。目前紡織用金屬纖維主要有不銹鋼纖維、銅纖維、鉛纖維等，金屬材料的纖維化方法包括拉伸法(單絲拉伸法、集束拉伸法)、熔融紡絲法、切削法、結(jié)晶析出法等，通常制成短纖維，與普通紡織纖維混紡織造。金屬纖維屬導(dǎo)電成分均一型的導(dǎo)電纖維，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、耐熱性、耐化學(xué)腐蝕性、柔軟性，但比重大、抱合力小、可紡性相對(duì)較差，制成的高線密度纖維價(jià)格昂貴，成品色澤也受到一定的限制，另外，金屬纖維使用時(shí)需要在纖維外面包覆專門的電磁屏蔽層，以減少各纖維間的干擾。
1．1．1 銅纖維
銅纖維具有十分優(yōu)良的導(dǎo)電性能和導(dǎo)熱性能，1電阻率非常小，但線密度相對(duì)較高，目前所使用的銅絲線密度大概在4 000 dtex左右。銅纖維織制抗靜電織物可用于工作服等，有一定的開發(fā)價(jià)值。
1．1．2鉛纖維
鉛纖維質(zhì)地柔軟、體積質(zhì)量大，有較廣的用途。鉛纖維非織造材料在蓄電池上使用取得了成功。經(jīng)過非織造工藝黏合而成的鉛板可以取代傳統(tǒng)蓄電池中的填滿海綿狀鉛的鉛板，作為電極使用。用該鉛纖維非織造材料制成的板柵組裝的樣品電池儲(chǔ)備容量達(dá)118min，遠(yuǎn)高于GB 5008--1991國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的指標(biāo)，這種材料應(yīng)用于鉛酸蓄電池，在車輛動(dòng)力電池領(lǐng)域內(nèi)有廣闊的應(yīng)用前景。
1．1．3不銹鋼纖維．
不銹鋼纖維拉拔絲是長(zhǎng)絲束，每束含數(shù)千根至數(shù)萬根不銹鋼纖維。在金屬纖維中不銹鋼纖維是應(yīng)用最廣泛的一種，其柔韌性好，直徑8“m的不銹鋼纖維的柔韌性與直徑13¨m的麻纖維相當(dāng)；并有良好的機(jī)械性能和耐腐蝕性，完全耐硝酸、磷酸、堿和有機(jī)化學(xué)溶劑的腐蝕；耐熱性好，在氧化氣氛中，600。C高溫下可連續(xù)使用，是性能良好的耐高溫材料。由不銹鋼纖維織成的織物電阻隨溫度的提高而降低，具有很好的紡織應(yīng)用性能。
1．2碳纖維
碳纖維主要指含碳量高于90％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的無機(jī)高分子纖維，其中含碳量高于99％質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稱為石墨纖維。碳纖維屬于導(dǎo)電成分均一型導(dǎo)電纖維，其軸向強(qiáng)度和模鼉高，無蠕變，比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數(shù)小，耐藥品性好，纖維的密度小，x射線透過性好；缺點(diǎn)是耐沖擊性較差，容易損傷，在熱強(qiáng)酸作用下發(fā)生氧化，缺乏韌性，不耐彎折。
碳纖維及其織物是電阻的負(fù)溫度系數(shù)導(dǎo)體，相對(duì)濕度對(duì)其導(dǎo)電性能的影響也不大，碳纖維的電阻傳感靈敏度高于不銹鋼纖維，但碳纖維織物的電阻傳感靈敏性反而不及不銹鋼纖維織物，因而其紡織應(yīng)用領(lǐng)域相對(duì)狹窄，一般只限于復(fù)合材料中使用。
1．3有機(jī)導(dǎo)電纖維
有機(jī)導(dǎo)電纖維的基本物理機(jī)械性能類似于普通的紡織纖維，紡織加工性能優(yōu)良，且染色性能和耐化學(xué)試劑性能良好，導(dǎo)電性能持久、不易受環(huán)境溫濕度的影響。有機(jī)導(dǎo)電纖維按制成方法可分為：由導(dǎo)電物質(zhì)直接聚合制成纖維，普通合成纖維涂覆導(dǎo)電物質(zhì)制成纖維以及導(dǎo)電物質(zhì)與高聚物復(fù)合或共混紡絲法制成纖維。其中復(fù)合型有機(jī)導(dǎo)電纖維綜合性能最為優(yōu)良，應(yīng)用也最為廣泛∞J。
1．3．1導(dǎo)電聚合物纖維
導(dǎo)電聚合物纖維是由聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等導(dǎo)電高聚物直接紡絲而成【6J。但導(dǎo)電聚合物纖維目前尚難應(yīng)用于紡織品，原因在于：其高聚物主鏈中的共扼結(jié)構(gòu)使分子鏈僵直，難溶解和熔融，對(duì)紡絲加工造成困難；另外，某砦高聚物中的氧原子遇水極不穩(wěn)定，某些高聚物的單體有毒且懷疑是致癌物質(zhì)；而且導(dǎo)電聚合物纖維復(fù)雜的合成工藝使其制造成本較為昂貴，因而較難應(yīng)用。
1．3．2普通合成纖維涂覆導(dǎo)電纖維
普通合成纖維涂覆導(dǎo)電纖維是以普通合成纖維為基體，將金屬、碳、導(dǎo)電高分子等導(dǎo)電物質(zhì)通過物理、機(jī)械、化學(xué)等手段涂覆在纖維表面o¨而制成。由于這類導(dǎo)電纖維的導(dǎo)電成分只覆蓋在基質(zhì)纖維表面，因而其導(dǎo)電性能與導(dǎo)電聚合物纖維相比有所下降，經(jīng)摩擦和洗滌后導(dǎo)電物質(zhì)也較易剝落，耐磨性和耐洗滌性差，影響了纖維的使用性能。
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