导电纤维
导电纤维
英文:electroconductive fiber
指电阻率小于105Ω·cm的纤维,有三类。
(1)有机导电纤维,电阻率为102~104Ω·cm,主要采用复合纺丝法将高浓度的导电微粒局部混入纤维中制取,黑系导电微粒用炭黑,白系用金属氧化物如含少量氧化锡的氧化锑表面上涂覆二氧化钛,纤维相对较轻,有可挠性,可洗和便于加工;也可通过后加工化学固着铜化物或电镀金属。
(2)金属纤维。
(3)碳纤维,碳化温度愈高,模量与导电性愈高,若在其上进一步沉积石墨并用硝酸处理,可制得导电率达到金属水平的纤维。
为了消除纤维及其织物的静电,防止危害发生,人类自20世纪60 年代起就开始了开发导电纤维的工作。导电纤维一般是指电阻率<108 Ω·cm 的纤维(20 ℃、65%RH 条件下)。
最早的导电纤维是美国Brunswich公司商品名为Brunsmet的不锈钢纤维,在世界上首次用于纺织加工。这种利用不锈钢、铜、铝等金属的导电性 而制成的金属纤维,导电性能优良,且耐热、耐化学腐蚀,但极细单丝的造价很高,与普通纤维间抱合差,混纺加工困难,扭曲 与手感不良,产品使用性能不好。
| 镀银不锈钢导电纤维 |
其后出现的是以腈纶、黏胶为原丝的碳纤维,具有良好的导电性、耐热性,优良的耐化学腐蚀性和
高初始模量,但其机械力学性能(如径向强度)不理想,除了用作工程复合材料外,限制了它的导
电应用。
因此,60年代以来,人们不断探索开发新的有机导电纤维。实践表明,利用碳黑或金属化合物(铜、银、镍、镉的硫化物或碘化物),通过涂敷或与成纤聚合物共混、复合纺丝是制成导电性能优良纤维的最合理途径。
它是将含有金属、碳黑或金属化合物(如硫化铜、硫化亚铜、碘化亚铜等)的导电成分,涂覆于纤维表面制成导电纤维,还可将聚苯胺等导电高聚物吸附于纤维表面获得导电纤维。
将导电粒子(主要为碳黑或金属化合物)与基质聚合物(如聚乙烯)混炼作为导电组分,导电组分与非导电的主体聚合物通过复合纺丝板纺丝成形(熔纺或湿纺),制得具有皮芯型、三层同心、三层并列、海岛或多芯型、以及镶嵌型等结构的复合导电纤维
聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电高聚物因难以熔融,故一般都采用直接湿法纺丝生产导电纤维。
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