[纤维知识]导电纤维的分类与性能

　　生意社8月31日讯

　　1金属纤维

　　金属纤维是出现最早的导电纤维，其中使用最多的金属材料为不锈钢，也有铜，铝，镍等。金属纤维的特点是导电性能好，其电阻率在102-104Ω/cm之间，而且耐热，导热，耐化学腐蚀性，耐磨性好，还具有防辐射，强度高，弹性模量高，具有抗老化，可染成各种颜色等优点。用它开发的织物除了有抗静电性能外，还有独特的记忆性和褶皱效果，并具有特殊的光泽感。

　　加工金属纤维的方法常用的有两种，一种是直接拉丝法，将金属纤维制成直径为4~16µm的纤维，再把金属纤维制成短纤维，用少量的金属纤维与常规纺织纤维进行混纤、混纺及交织。另一种金属喷涂法，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。利用金属纤维泄电或电晕放电作用，有效地散逸电荷，通过金属纤维的电晕放电和泄漏作用消除服装上的静电。

　　由于制成高细度纤维时价格昂贵，成品色泽受到限制。金属纤维目前一般用于电脑防护服，孕妇等防辐射服装上，能有效的屏蔽辐射场。还作为加油站、鞭炮厂、燃气站等易燃易爆场所工作人员的工作服。但是金属纤维的可纺性较差，使用过程中容易折断，自重大，耐洗和耐久性较差。可在导电性良好的前提下，适量应用金属纤维。

　　2碳纤维

　　在21世纪被誉为“黑色黄金”的碳纤维是由日本人于1959首先采用聚丙烯腈(PAD)纤维经高温炭化处理制得。现在根据原丝类型可分为聚丙烯腈(PAD)基、沥青基和粘胶基，而其中以PAD为主体。碳纤维许多优异的特性使其成为一种新兴防静电纤维。

　　(1)碳纤维的密度小，只有1.5-2g/cm3，这与一些天然纤维密度较为接近，不会影响到服装质量和舒适度。

　　(2)弹性模量高，而弹性回复为100%，这使纺织材料的弹性增强并能提高其抗皱性。

　　(3)电阻率低，具有优异的导电性能，在防静电方面，这尤为重要。

　　(4)碳纤维也有在极端条件下存在的良好性能，如它的热膨胀系数小，即使从几千度的高温突然降到常温也不会炸裂，耐高温和低温性能好，在3000℃非氧化气氛下不融化不软化，在液氮温度下依旧很柔软，不脆化，这对在极端条件防静电纤维也是极为重要的.

　　(5)碳纤维还具有抗辐射，抗放射，吸收有毒气体等特殊性能。

　　(6)成本较低。在通过与其它导电性添加材料的成本比较中，发现用导电碳纤维制成的导(抗)静电涂料成本显著降低，导电添加材料一项，成本仅为原来的20%左右。

　　但是相应的碳纤维的耐冲击性较差，容易损伤，在强酸条件下易发生氧化，与金属复合时会发生金属碳化、渗碳及电化学腐蚀现象。因此，碳纤维在使用前须进行表面处理。例如提高其耐化学腐蚀性的能力将是以后发展的一个重要方向。

　　3复合导电纤维

　　复合导电纤维是一种将炭黑，TiO2、SnO2、ZnO、CuI等导电微粒添加到聚合物中而得到的导电纤维，其导电原理为导电填料在聚合物填充体系中的含量达到临界点时，导电粒子在基体中形成导电通道，聚合物从绝缘体转变为半导体，从而使自身电阻急剧下降，起到导电，即防静电的作用。其导电性主要取决于所用粒子的类型、聚合物的类型、导电粒子在基体的分散形式、聚合物基体的形态以及材料的成型工艺。