導電纖維
英文:electroconductive fiber
性質與分類
指電阻率小於105Ω·cm的纖維,有三類。
(1)有機導電纖維,電阻率為102~104Ω·cm,主要採用複合紡絲法將高濃度的導電微粒局部混入纖維中製取,黑系導電微粒用炭黑,白系用金屬氧化物如含少量氧化錫的氧化銻表面上塗覆二氧化鈦,纖維相對較輕,有可撓性,可洗和便於加工;也可通過後加工化學固著銅化物或電鍍金屬。
(2)金屬纖維。
(3)碳纖維,碳化溫度愈高,模量與導電性愈高,若在其上進一步沉積石墨並用硝酸處理,可製得導電率達到金屬水平的纖維。
金屬不鏽鋼纖維
為了消除纖維及其織物的靜電,防止危害發生,人類自20世紀60 年代起就開始了開發導電纖維的工作。導電纖維一般是指電阻率<108 Ω·cm 的纖維(20 ℃、65%RH 條件下)。
最早的導電纖維是美國Brunswich公司商品名為Brunsmet的不鏽鋼纖維,在世界上首次用於紡織加工。這種利用不鏽鋼、銅、鋁等金屬的導電性 而製成的金屬纖維,導電性能優良,且耐熱、耐化學腐蝕,但極細單絲的造價很高,與普通纖維間抱合差,混紡加工困難,扭曲 與手感不良,產品使用性能不好。
鍍銀不鏽鋼導電纖維 |
工業原料碳纖維
其後出現的是以腈綸、黏膠為原絲的碳纖維,具有良好的導電性、耐熱性,優良的耐化學腐蝕性和
高初始模量,但其機械力學性能(如徑向強度)不理想,除了用作工程複合材料外,限制了它的導
電套用。
化學鍍層導電纖維
因此,60年代以來,人們不斷探索開發新的有機導電纖維。實踐表明,利用碳黑或金屬化合物(銅、銀、鎳、鎘的硫化物或碘化物),通過塗敷或與成纖聚合物共混、複合紡絲是製成導電性能優良纖維的最合理途徑。
絡合銅導電纖維
它是將含有金屬、碳黑或金屬化合物(如硫化銅、硫化亞銅、碘化亞銅等)的導電成分,塗覆於纖維表面製成導電纖維,還可將聚苯胺等導電高聚物吸附於纖維表面獲得導電纖維。
最先進的融熔紡技術——有機複合導電纖維
將導電粒子(主要為碳黑或金屬化合物)與基質聚合物(如聚乙烯)混煉作為導電組分,導電組分與非導電的主體聚合物通過複合紡絲板紡絲成形(熔紡或濕紡),製得具有皮芯型、三層同心、三層並列、海島或多芯型、以及鑲嵌型等結構的複合導電纖維
導電高聚物直接紡絲
聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等導電高聚物因難以熔融,故一般都採用直接濕法紡絲生產導電纖維。