导电纤维和织物

导电纤维和织物
导电纤维和织物

导电纤维:通常把电阻率小于107 W/cm的纤维定义为导电纤维。

织物抗静电性能的测试方法:(1)半衰期法(2)摩擦带电电压法(3)电荷面密度法(4)极间等效电阻法(5)脱衣时的衣物带电量法(6)工作服摩擦带电量法。

(1)半衰期法:试样在高静电场中带电稳定后,测定电压衰减一半所需时间,本方法操作简便,数据重现性好,非破坏性测量,但衰减不符合指数规律,与测试电压密切相关。

(2)摩擦带电电压法:一定张力下,试样与标准布进行摩擦,测试其最高电压与平均电压,本方法所用试样小,接触压力不充分,误差较大。

(3)电荷面密度法:试样经过摩擦后投入法拉弟筒,测试电荷面密度。本方法较好反应实际的穿着特点,能反映织物起电时的电晕放电能力,适于加入导电丝的抗静电织物的测试,但易受人为因素及其在静电电位序列中位置影响。

(4)极间等效电阻法:织物试样与接地导电胶版良好接触,按规定间距和压力将专门的电极夹持于试样,经短路放电后施加电压,据电流值求得极间等

效电阻(W)。在定电压下测出流过样品的电流,从而求得极间等效电阻。

对静电性能均匀的静电泄漏型织物测量效果好。

(5)脱衣时的衣物带电量法:按特定方式将工作服与化纤内衣摩擦后脱下工作服,投入法拉第筒,求得带电量(mC/ 件)。此法的测试对象限于服装,且对内衣材质未作规定,摩擦手法难于一致,缺乏可比性。

(6)工作服摩擦带电量法:用内衬锦纶或丙纶标准布的滚筒烘干装置对工作服试样摩擦起电15 min,投入法拉第筒,测得工作服带电量(mC/ 件)。导电纤维的用途:导电纤维主要用于防静电障害、防电磁辐射,制作无尘、无菌衣,以及防爆工作服、防静电过滤袋、电磁波屏蔽罩、防微波工作服等。

导电纤维的分类:金属系导电纤维、碳黑系导电纤维、导电高分子性纤维和金属化合物型导电纤维。各种纤维的加工方法如下:

金属系导电纤维:这类纤维是利用金属的导电性能而制得的,主要方法是直接拉丝法,将金属线反复过模具、拉伸,制成直径4~16μm 的纤维。主要金属有不锈钢、铜和铝。其他的方法还有切削法,将金属直接切削成纤维状的细丝。金属纤维一般不单独使用,而与普通纤维混纺制成导电织物。再一种方法是金属喷涂法。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。

碳黑系导电纤维:①掺杂法:将碳黑与成纤物质混合后纺丝,碳黑在纤维中成连续相结构,赋予纤维导电性能。这种方法一般采用皮芯复合纺丝,既不影响纤维原有的物理性能,又使纤维具有导电性能。

②涂层法:涂层法是在普通纤维表面涂上碳黑,涂层方法可以采用粘合剂粘合在纤维表面,或者直接将纤维表面快速软化并与碳黑粘合。这种方法的缺点是碳黑容易脱落,手感亦不好,碳黑在纤维表面不易分布均匀。

③纤维的碳化处理:有些纤维,如纤维素纤维、沥青系纤维等,经碳化处理后,纤维的主链为碳原子,从而使纤维具有导电能力。

导电高分子性纤维:①导电高分子材料的直接纺丝法:直接纺丝法一般采用湿法纺丝,如将聚苯胺配成浓溶液在一定的凝固浴中拉伸纺丝,苯胺在酸性介质中用氧化剂、过硫酸铵、氧化聚合得到聚苯胺,中性的聚苯胺是绝缘体,聚苯胺经掺杂质酸后即成导电高聚物。

②后处理法:后处理法主要是在普通纤维表面进行化学反应,使导电性

高分子吸附在纤维表面,使普通纤维具有导电性。

金属化合物型导电纤维:①混合纺丝法:这种方法与碳黑方法一样,将导电性物质与成纤高聚物混合,再纺丝成皮芯结构,这种方法适合的纤维为各类合成纤维, 如可将CuI、表面涂有TiO2 的SnO2 等导电性物质与改性PET混合作为芯层纺丝。

②吸附法:吸附法有两种机理:常规吸附和通过金属离子与纤维络合吸附。常规吸附与碳黑吸附类似,可以通过粘合剂将导电性化合物与纤维表面粘合,强极性、弱极性和致密结构的纤维均可。通过金属离子与纤维络合吸附尤其适用与含氮的纤维,将纤维高温蒸汽处理后,再与金属离子的化合物涂到纤维表面得到导电纤维。或者将纤维和金属化合物溶液高温高压共煮,再加入纤维的溶胀剂、掺杂剂,也可以得到导电性能较好的导电纤维。

③化学反应法:这种方法主要通过化学处理,即通过反应液的浸渍,在纤维表面产生吸附,然后通过化学反应使金属化合物覆盖在纤维表面。这类导电纤维主要用于电磁波屏蔽场合。

碳纤维_聚合物复合材料的导电性及电磁屏蔽性能的研究

碳纤维/聚合物复合材料的导电性 及电磁屏蔽性能的研究 陈耀庭 周明义 王国全 俞 炯 谷晓昱 者东梅 (北京化工大学 100029) 摘 要 系统介绍了碳纤维(CF)与各种高分子材料(PV C 糊树脂、木质纤维、EVA 乳液、氯 丁胶乳、PP 、P E)的导电性能及电磁屏蔽性能。指出,其性能与CF 的含量、长径比及电磁波本身频率有关,制得了各种有广泛应用价值的CF 导电纸及抗静电高分子电热材料和电磁屏蔽材料。 关键词 碳纤维 导电材料 电磁屏蔽 纸 聚氯乙烯 收稿日期:1997-05-23 0 前言 高分子材料具有良好的电绝缘性能,重量轻、强度高,易于成型加工,为本世纪高速发展的领域之一。但是,正由于它们具有良好的电绝 缘性,因而易积聚静电电荷,在易燃、易爆场所易引起火灾和爆炸,并且不具有抗电磁干扰的性能。随着电子工业的迅速发展,电磁波干扰随处可见,有时可致使电子设备和智能化仪器不能正常工作,甚至酿成灾祸。因此,研究高分子材料的导电性能和电磁屏蔽性能具有重要的理论意义和实际意义,在尖端技术、民品开发和抗电子污染方面的应用,亦具有广阔的开发前景。 (1)高分子导电材料的分类[1~3] 高分子导电材料可按其组成和导电性来分类。按组成分结构型和复合材料型两大类,按导电性能(电导率的大小)可分为五类。 按组成分类 结构导电型(共轭高分子、 多烯高分子、杂环型、共聚型)复合材料型(抗静电型、表面处理型、导电填料型) 表1 导电高分子复合材料的分类及用途 体积电阻率8·cm 功 能 用 途107~1010 半导体材料 防电晕纸、带、膜;复印电极板;静电记录纸 104~107防静电材料 集成电路产品包装;传送带;软管;纤维织物;导电轮胎;防爆电缆;防静电地板、地毯、垫102~104导电材料电路元件;电缆半导体电层;100~102电阻体材料电极材料面状发热体;传感器电极;弹性电极;光盘、镀层基材10-2~100 高导性材料 电磁屏蔽材料:屏蔽外壳、屏蔽线;导电涂料;导电胶粘剂 通常的高分子材料均为绝缘材料,体积电阻率在 10108?cm 以上,如PP 、PE 为1016~1020 8?cm ,A BS 为1~5?10168?cm ,PVC 为1014~1016 8?cm ,聚酯为1012~10148?cm ,酚醛树脂为109 ~10128?cm 。本文主要讨论加入碳纤维(CF)素制 4   塑料科技 P L AST ICS SCI.&T ECHNO L OG Y 第6期(总第122期) 1997-12

导电纤维_一种新型功能性纺织材料

导电纤维尚无明确定义,通常把电阻率小于107Ω?cm的纤维定义为导电纤维。导电纤维的现有品种类型有:金属纤维(不锈钢纤维、铜纤维、铝纤维等)、碳纤维和有机导电纤维。有机导电纤维又包括普通纺织纤维镀金属,普通纺织纤维镀碳,石墨、金属或金属氧化物等导电性物质与普通高聚物共混或复合纺丝制成的导电纤维,导电高分子直接纺丝制成的有机导电纤维。这些导电纤维从其结构可分为导电成分均一型、导电成分被覆型、导电成分复合型三类。 导电纤维具有优良的导电性,其纺织产品主要有抗静电功能和防辐射功能,所以导电纤维在电子业、广电、IT、电力、电信、民航、医药及精密仪器等领域应用非常广泛。 1导电纤维纺织产品的抗静电功能 在工业生产中,织物及服装的静电放电可引起电击,虽然能量较小,但可产生许多干扰,甚至间接造成严重灾害。例如:接触易燃物质时,穿着化纤工作服可因摩擦产生静电火花,易引起爆炸事故;在电子行业,静电可造成电子元器件受损,质量下降,甚至报废。因此在易燃易爆及电子行业,穿着具有防静电功能的工作服是保证人身安全和产品质量的重要手段。 物质蓄积静电荷的高低与静电散逸速度之快慢有关,通常电阻值愈低的物质,其静电散逸速度愈快,不易累积静电;反之,电阻值愈高的物质,其静电散逸速度愈慢,容易累积很高的静电。 抗静电的纺织品有很多种,其中一种是在普通纤维织物中纺入导电纤维,使织物导电性增强,从而使织物上产生的电荷能很快放掉,可有效防止静电局部蓄积;同时导电纤维还具电晕放电功能,能起到向大气中放掉静电的效果。电晕放电是一种极其微弱的放电现象,已确认它不可能成为可燃性气体的着火源,因此导电纤维织物在不接地情况下,也可用电晕放电方式消除静电;若导电纤维接触大地,则在电晕放电的同时,静电也可通过导电方式被导入大地,使织物带电量更小,从而达到防静电效果。 纺织品静电性能检测标准有GB/T12703—1991《纺织品静电测试方法》和GB12014—1989《防静电工作服》。按照GB12014—1989将工作服放入滚筒摩擦机内摩擦使其带电,把带静电的工作服投入法拉第筒内,从静电计上读出电容(C)上的电压值(V),利用Q=CV计算电荷量(Q)。测量纺织品的带电电荷量,可按照GB/T12703—1991进行。 2导电纤维纺织产品的防辐射功能 随着科技的进步,越来越多的电子产品进入人们的生活,空调机、计算机、电视机、电冰箱、微波炉、卡拉OK机、电热毯、移动电话等电子产品在正常工作时会产生各种不同波长和频率的电磁波,它虽然无色、无味、无形,却又无处不在。电磁辐射能引起人体神经、生殖、心血管、免疫功能及眼睛等方面的病变,对长期处于较强电磁辐射环境下工作的人危害很大。其症状主要表现在:头晕、记忆力减退、注意力不集中、抑郁、皮肤老化、腰背酸痛等。所以对于长期在较强电磁辐射环境工作的人员来说,穿着防辐射服是很有必要的。 防辐射织物主要功能是屏蔽辐射。屏蔽辐射的材料有很多,其中一种是使用了导电纤维的屏蔽织物,这种屏蔽织物是通过特定的工艺在普通纤维中按一定比例纺入导电纤维而制成。导电纤维具有良好的导电性,内部有许多自由电荷,因而当电磁波照射到纤维表面上时,织物中均匀分布的导电纤维作为导电介质能将电磁波转化或传递出去,从而实现屏蔽的作用。 防辐射纺织品的检验目前没有国家标准,大部分报告采用美国材料试验协会标准ASTMD4935—1999《测量平面材料电磁屏蔽效率的试验方法》。随着社会的进步,人们对生活质量的要求越来越高,人们会更加关注电磁辐射的危害,防辐射服装的市场需求也会相应增大,制定防辐射纺织品检验的国家标准不仅对消费者有利,也将对规范防辐射服装企业,提升防辐射纺织产品的质量,提高我国该产业在国际上的竞争力起到积极的作用。 导电纤维—— —一种新型功能性纺织材料 兰繁 四川省纤维检验局 [关键词]导电纤维;特性;功能 知识窗 55 中国纤检2007年第3期

高中化学 4.3 复合材料的制造试题2 苏教版选修2

复合材料的制造 1.复合材料是一类新型的、有前途的材料。目前,复合材料最主要的应用领域是( ) A .高分子分离膜 B .人工器官 C .宇宙航空工业 D .新型药物 解析:选C 。复合材料具有耐高温、强度大、质量轻等优点,在航空、军事领域广泛应用。 2.碳化硼(B 4C)陶瓷硬度大,熔点高,具有化学惰性。据此判断,下列不. 能作为碳化硼陶瓷用途的是( ) A .作耐磨材料 B .作润滑材料 C .制切削工具 D .制钢化玻璃 答案:B 3.随着科技的飞速发展,出现了许多新型无机材料,如植入生物体内的生物陶瓷材料HAP[化学式为Ca m (PO 4)n (OH)2],已被医疗上用于修补人的骨骼和牙组织,HAP 的化学式中m 等于( ) A.3n +22 B.3n -22 C.2n -23 D .n +1 答案:A 4.下列说法不. 正确的是( ) A .传感膜能把化学能转换成电能 B .热电膜能够把热能转换成电能 C .复合高分子材料将成为理想的宇航材料 D .玻璃钢是功能高分子材料 答案:D 5.(2010年高考山东卷)(化学——化学与技术)玻璃钢可由酚醛树脂和玻璃纤维制成。 (1)酚醛树脂由苯酚和甲醛缩聚而成,反应有大量热放出,为防止温度过高,应向已有苯酚的反应釜中________加入甲醛,且反应釜应装有________装置。 (2)玻璃纤维由玻璃拉丝得到。普通玻璃是由石英沙、________和石灰石(或长石)高温熔融而成,主要反应的化学方程式为__________________________________________、 ________________________________________________________________________。 (3)玻璃钢中玻璃纤维的作用是__________。玻璃钢具有________________________等优异性能(写出两点即可)。 (4)下列处理废旧热固性酚醛塑料的做法合理的是______(填字母代号)。 a .深埋 b .粉碎后用作树脂填料 c .用作燃料 d .用有机溶剂将其溶解,回收树脂 解析:本题考查复合材料的相关知识。(1)把甲醛缓慢加入反应釜中,并在反应釜中装上冷却装置可减慢反应速率,防止放热过快造成温度过高。(2)制普通玻璃的原料是纯碱、石灰石、石英沙。(3)玻璃钢属于复合材料,玻璃纤维是增强体,酚醛树脂是基体。(4)热固性塑料很难降解,不能深埋,a 不正确。因为其难溶于有机溶剂,故d 不正确。用作燃料会产生大量有害气体,c 不正确。 答案:(1)缓慢 冷却 (2)纯碱 SiO 2+Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑ SiO 2+CaCO 3=====高温CaSiO 3+CO 2↑

导电纤维和织物

导电纤维:通常把电阻率小于107 W/cm的纤维定义为导电纤维。 织物抗静电性能的测试方法:(1)半衰期法(2)摩擦带电电压法(3)电荷面密度法(4)极间等效电阻法(5)脱衣时的衣物带电量法(6)工作服摩擦带电量法。 (1)半衰期法:试样在高静电场中带电稳定后,测定电压衰减一半所需时间,本方法操作简便,数据重现性好,非破坏性测量,但衰减不符合指数规律,与测试电压密切相关。 (2)摩擦带电电压法:一定张力下,试样与标准布进行摩擦,测试其最高电压与平均电压,本方法所用试样小,接触压力不充分,误差较大。 (3)电荷面密度法:试样经过摩擦后投入法拉弟筒,测试电荷面密度。本方法较好反应实际的穿着特点,能反映织物起电时的电晕放电能力,适于加入导电丝的抗静电织物的测试,但易受人为因素及其在静电电位序列中位置影响。 (4)极间等效电阻法:织物试样与接地导电胶版良好接触,按规定间距和压力将专门的电极夹持于试样,经短路放电后施加电压,据电流值求得极间等 效电阻(W)。在定电压下测出流过样品的电流,从而求得极间等效电阻。 对静电性能均匀的静电泄漏型织物测量效果好。 (5)脱衣时的衣物带电量法:按特定方式将工作服与化纤内衣摩擦后脱下工作服,投入法拉第筒,求得带电量(mC/ 件)。此法的测试对象限于服装,且对内衣材质未作规定,摩擦手法难于一致,缺乏可比性。 (6)工作服摩擦带电量法:用内衬锦纶或丙纶标准布的滚筒烘干装置对工作服试样摩擦起电15 min,投入法拉第筒,测得工作服带电量(mC/ 件)。导电纤维的用途:导电纤维主要用于防静电障害、防电磁辐射,制作无尘、无菌衣,以及防爆工作服、防静电过滤袋、电磁波屏蔽罩、防微波工作服等。 导电纤维的分类:金属系导电纤维、碳黑系导电纤维、导电高分子性纤维和金属化合物型导电纤维。各种纤维的加工方法如下: 金属系导电纤维:这类纤维是利用金属的导电性能而制得的,主要方法是直接拉丝法,将金属线反复过模具、拉伸,制成直径4~16μm 的纤维。主要金属有不锈钢、铜和铝。其他的方法还有切削法,将金属直接切削成纤维状的细丝。金属纤维一般不单独使用,而与普通纤维混纺制成导电织物。再一种方法是金属喷涂法。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。 碳黑系导电纤维:①掺杂法:将碳黑与成纤物质混合后纺丝,碳黑在纤维中成连续相结构,赋予纤维导电性能。这种方法一般采用皮芯复合纺丝,既不影响纤维原有的物理性能,又使纤维具有导电性能。 ②涂层法:涂层法是在普通纤维表面涂上碳黑,涂层方法可以采用粘合剂粘合在纤维表面,或者直接将纤维表面快速软化并与碳黑粘合。这种方法的缺点是碳黑容易脱落,手感亦不好,碳黑在纤维表面不易分布均匀。 ③纤维的碳化处理:有些纤维,如纤维素纤维、沥青系纤维等,经碳化处理后,纤维的主链为碳原子,从而使纤维具有导电能力。 导电高分子性纤维:①导电高分子材料的直接纺丝法:直接纺丝法一般采用湿法纺丝,如将聚苯胺配成浓溶液在一定的凝固浴中拉伸纺丝,苯胺在酸性介质中用氧化剂、过硫酸铵、氧化聚合得到聚苯胺,中性的聚苯胺是绝缘体,聚苯胺经掺杂质酸后即成导电高聚物。

玻璃纤维与碳纤维区别

玻璃纤维/碳纤维有什么区别 玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料。英文原名为:glass fiber 。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高熔制、拉丝、络纱、织布等工艺。最后形成各类产品,玻璃纤维单丝的直径从几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的 1/20-1/5 ,每束纤维原丝都有数百根甚至上千根单丝组成,通常作为复材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保材料,电路基板等,广泛应用于国经济各个领域。 玻璃纤维之特性: 玻璃一般人之观念为质硬易碎物体,并不适于作为结构用材但如其抽成丝后,则其强度大为增加且具有柔软性,故配合树脂赋与形状以后终于可以成为优良之结构用材。玻璃纤维随其直径变小其强度增高。作为补强材玻璃纤维具有以下之特点,这些特点使玻璃纤维之使用远较其他种类纤维来得广泛,发展速度亦遥遥领先 特性用途如下: (1)拉伸强度高,伸长小(3%)。如作外墙 (2)弹性系数高,刚性佳。 (3)弹性限度内伸长量大且拉伸强度高,故吸收冲击能量大。 (4)为无机纤维,具不燃性,耐化学性佳。 (5)吸水性小。 (6)尺度安定性,耐热性均佳。 (7)加工性佳,可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品。 (8)透明可透过光线. (9)与树脂接着性良好之表面处理剂之开发完成。 (10)价格便宜。 碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高、又能像铜那样导电,具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。用碳纤维与塑料制成的复合材料所做的飞机不但轻巧,而且消耗动力少,推力大,噪音小;用碳纤维制电子计算机的磁盘,能提高计算机的储存量和运算速度;用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器,机械强度高,质量小,可节约大量的燃料。1999年发生在南联盟科索沃的战争中,北约使用石墨弹破坏了南联盟大部分电力供应,其原理就是产生了覆盖大范围地区的碳纤维云,这些导电性纤维使供电系统短路。 碳纤维可通过高分子有机纤维的固相碳化或低分子烃类的气相热解来制取。上前世界上产生的销售的碳纤维绝大部分都是用聚丙烯腈纤维的固相碳化制得的。其产生的步骤为A预氧化:在空气中加热,维持在200-300度数十至数百分钟。预氧化的目的为使聚丙烯腈的线型分子链转化为耐热的梯型结构,以使其在高碳化时不熔不燃而保持纤维状态。B碳化:在惰性气氛中加热至1200-1600度,维持数分至数十分钟,就可生成产品碳纤维;所用的惰性气体可以是高纯的氮气、氩气或氦气,但一般多用高纯氮气。C石墨化:再在惰性气氛(一般为高纯氩气)加热至2000-3000度,维持数秒至数十秒钟;这样生成的碳纤维也称石墨纤维。 碳纤维有极好的纤度(纤度的表示法之一是9000米长的纤维的克数),一般仅约为19克;拉力高达300KG/MM2;还有耐高、耐腐蚀、导电、传热、彭胀系数小等一系列优异性能。目前几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多的优异性能。

碳纤维材料性能及应用

碳纤维材料的性能及应用 碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电,具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。 碳纤维的微观结构类似人造石墨,是乱层石墨结构。另外,碳纤维是指含碳量高于90%的无机高分子纤维。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。 性能特点: 碳纤维的比重小,抗拉强度高,轴向强度和模量高,无蠕变,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小,耐腐蚀性好,纤维的密度低,X射线透过性好。但其耐冲击性较差,容易损伤,在强酸作用下发生氧化,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。总之,碳纤维是一种力学性能优异的新材料。 应用领域: 用碳纤维与塑料制成的复合材料所做的飞机不但轻巧,而且消耗动力少,推力大,噪音小;用碳纤维制电子计算机的磁盘,能提高计算机的储存量和运算速度;用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器,机械强度高,质量小,可节约大量的燃料。1999年发生在南联盟科索沃的战争中,北约使用石墨炸弹破坏了南联盟大部分电力供应,其原理就是产生了覆盖大范围地区的碳纤维云,这些导电性纤维使供电系统短路。 目前,人们还不能直接用碳或石墨来抽成碳纤维,只能采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)做原料,将有机纤维跟塑料树脂结合在一起,放在稀有气体的气氛中,在一定压强下强热炭化而成碳纤维是纤维状的碳材料,其化学组成中含碳量在90%以上。由于碳的单质在高温下不能熔化(在3800K以上升华),而在各种溶剂中都不溶解,所以迄今无法用碳的单质来制碳纤维。碳纤维可通过高分子有机纤维的固相碳化或低分子烃类的气相热解来制取。目前世界上产生的销售的碳纤维绝大部分都是用聚丙烯腈纤维的固相碳化制得的。其产生的步骤为A预氧化:在空气中加热,维持在200-300度数十至数百分钟。预氧化的目的为使聚丙烯腈的线型分子链转化为耐热的梯型结构,以使其在高温碳化时不熔不燃而保持纤维状态。B碳化:在惰性气氛中加热至1200-1600度,维持数分至数十分钟,就可生成产品碳纤维;所用的惰性气体可以是高纯的氮气、氩气或氦气,但一般多用高纯氮气。C石墨化:再在惰性气氛(一般为高纯氩气)加热至2000-3000度,维持数秒至数十秒钟;这样生成的碳纤维也称石墨纤维。碳纤维有极好的纤度(纤度的表示法之一是9000米长的纤维的克数),一般仅约为19克;拉力高达300KG/MM2;还有耐高温、耐腐蚀、导电、传热、彭胀系数小等一系列优异性能。目前几乎没有其他材料像碳纤维那样具有那么多的优异性能。目前,碳纤维主要是制成碳纤维增强塑料来应用。这种增强塑料比钢、玻璃钢更优越,用途非常广泛,如制造火箭、宇宙飞船等重要材料;制造喷气式发动机;制造耐腐蚀化工设备等。羽毛球:现在大部分羽毛球拍杆由碳纤维制成。【碳纤维】carbon fibre 含碳量高于90%的无机高分子纤维。其中含

导电纤维及其在防静电方面的应用 (1)

导电纤维及其在防静电方面的应用 余豪陈超余 熊蕾宋丹黄萍 摘要:导电纤维作为功能性纤维的主力军已经渐渐打入人们的生产生活中,以其良好的导电性、众多的种类以适应不同应用等特点而被广泛用于防静电纺织品、电磁屏蔽纺织品、传感型材料以及伪装侦察材料。尤其是在日渐成熟的防静电纺织品领域里,但其可纺性、抗化学性等有待提高。 关键词:导电纤维,分类,性能特点,应用。 生活中常用防静电纺织品除去有害的静电,防静电织物主要用防静电纤维来织做。防静电纤维一般采用导电纤维和抗静电纤维,而抗静电纤维的防静电原理是依靠加抗静电剂来提高其表面的亲水吸湿性从而增加导电性。其自身虽有改善纤维及织物的抗静电性的作用,但由于其抗静电性主要是依靠吸收空气中的水分来实现【1】,因此抗静电效果与环境的湿度密切相关,当环境湿度很低时,其抗静电效果很弱甚至消失,而且相当一部分抗静电纤维耐洗性差,持久性差。相较之下,导电纤维以其不依靠环境且稳定出色的导电性以及优良的耐磨持久性越来越来受到人们的亲睐。 导电纤维是20世纪60年代出现的一种新的纤维品种,它一般指比电阻小于108Ω/㎝(20℃,65%RH条件下)。最早的导电纤维为美国公司Brunswich公司商名为Brunsmet的不锈钢纤维,这种导电纤维虽然导电性好,但其用来纺丝就有很多缺陷,如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,所以60年代以来,人们不断研究探索新的合适的导电纤维。1974 年美国杜邦公司开发成功一种同心圆状皮芯型复合导电纤维Antron Ⅲ并进行了工业化生产,1978 年日本东丽公司的海岛型导电腈纶“SA-7”( LUANA )开发成功,但由于都是采用碳黑复合纤维,外观发黑限制了其在民用纺织品方面的应用。80 年代开始了导电纤维的白色化研究,日本帝人公司首先研制成功T-25 白色导电涤纶。进入90 年代随着聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电高分子聚合物的相继问世,制备导电纤维越来越受到人们的关注【2】,而且导电纤维以其良好的导电性和耐久性,特别是在低湿度下人具有良好的持久抗静电性,在工业、民用等领域有非常广泛的用途。 导电纤维发展至今可以分为金属纤维、碳纤维、高分子导电纤维、复合导电

GBT 12703织物抗静电测试方法汇总及分析

GBT 12703织物抗静电测试方法汇总及分析 静电测试包括危险静电源参数测试、材料和制品静电性能检测、易燃易爆物品静电感度的测试。表征材料和制品静电性能的主要参数有电阻率、泄漏电阻、电荷面密度及半衰期、摩擦带电电压及半衰期等。纺织材料静电性能的评价有电阻类指标(体积比电阻、质量比电阻、表面比电阻、泄漏电阻、极间等效电阻等),静电电压及其半衰期、电荷面密度等指标,以及吸灰试验、张帆试验、吸附金属片试验等简易测试方法得到的低精度指标。 GB/T 12703-1991织物静电测试方法简介了6种测试方法,GB/T 12703后期又于08到10年间陆续进行修订,修改为一共七种测试方法。但主要的测试方法大致未变。 A法(半衰期法):用+10 kV 高压对置于旋转金属平台上的试样放电30 s,测感应电压的半衰期(s)。FZ/T 01042《纺织材料静电性能静电压半衰期的测定》与之完全相同。此法可用于评价织物的静电衰减特性,但含导电纤维的试样在接地金属平台上的接触状态无法控制,导电纤维与平台接触良好时电荷快速泄漏,而接触不良时其衰减速率与普通纺织品类似,同一试样在不同放置条件下得出的测试结果差异极大,故不适合于含导电纤维织物的评价。日本1997年修订的JIS L1094“织物及び编织物の带电性试验方法”在文本中已列专门的条款指出此法不适合于评价含导电纤维织物的抗静电性能。 B法(摩擦带电电压法):试样(4块,2经2纬,尺寸4 cm×8 cm)夹置于转鼓上,转鼓以400 RPM的转速与标准布(锦纶或丙纶)摩擦,测试1min内的试样带电电压最大值(V)。除磨料规格、子样数等稍有差别外,FZ/T 01061《织物摩擦起电电压测定方法》与之相同。此法因试样的尺寸过小,对嵌织导电纤维的织物而言,导电纤维的分布会随取样位置的不同而产生很大的差异,故也不适合于含导电纤维纺织品的抗静电性能测试评价。 C法(电荷面密度法):试样在规定条件下以特定方式与锦纶标准布摩擦后用法拉第筒测得电荷量,据试样尺寸求得电荷面密度(μC/m2)。除在摩擦布规格、试样预处理、摩擦棒直径、摩擦次数等方面略有变化外,FZ/T 01069《织物摩擦带电电荷密度测定方法》与之相同。电荷面密度法适合于评价各种织物,包括含导电

有机复合导电纤维

有机复合导电纤维 有机复合导电纤维介绍: 是由常规的合成纤维聚合物与导电组分复合而成的具有一定导电性能的纤维。有机复合导电纤维中的导电组分,是在常规合纤的聚合物中加入了大量导电物质经混炼制成的类似色母粒类的材料。 有机复合导电纤维的主要品种有锦纶(尼龙)基、涤纶基、腈纶基、丙纶基的有机复合导电纤维,以锦纶基有机导电纤维应用最为广泛。近期报道的新型有机复合导电纤维──芳纶基符合导电纤维,由山东泰和集团首创并生产,商品名称(Tamtar)导电纤维。 有机复合导电纤维的结构有:皮芯型(即皮层为导电层,芯层为普通合纤)。三叶型、并列型、偏心型、海岛型等等多种结构形式。 导电组分的组成与作用: 基料──即基体材料或称基本聚合物。作用:将导电颗粒牢固的粘结在一起,使导电组分既有稳定的导电性,又赋予材料可加工性。 填料──即导电物质。作用:导电颗粒在导电组分中起提供载流子的作用。 基本聚合物与导电颗粒的相容性: 两者性质相差较大,复合时不易紧密结合,且难于均匀分散,影响材料的导电性能,故通常还需对导电颗粒进行表面处理。如:采用表面活性剂、偶联剂、氧化还原剂等对导电颗粒进行处理,以提高其分散性和紧密结合性──即材料的相容性。(待续) 复合型导电高分子的研究表明: 1、导电填料颗粒,在材料中并不需要完全接触就能形成导电通道。 当导电颗粒间不相互接触时,颗粒间存在聚合物隔离层,使导电颗粒中自由电子的定向运动受到阻碍,这种阻碍可看做是有一定势能的势垒。根据量子力学的观点,对于微观粒子来说,即使其势能小于势垒的能量时,它既有被反弹的可能性也有穿过势垒的可能性,微观粒子穿过势垒的现象称为贯穿效应,也称隧道效应。 根据上述分析,导电高分子内部的结构有三种情况: a:一部分导电颗粒完全连续的相互接触,形成电流通路,相当于电流经过一只电阻。 b:一部分导电颗粒不完全连续接触,其中不相互接触的导电颗粒之间由于隧道效应形成电流通路,相当于一个电阻与一个电容并联后再与一个电阻串联的情况。

纺织纤维碳纤维

碳纤维 碳纤维是一种纤维状碳材料。它是一种强度比钢的大、密度比铝的小、比不锈钢还耐腐蚀、比耐热钢还耐高温、又能像铜那样导电,具有许多宝贵的电学、热学和力学性能的新型材料。用碳纤维与塑料制成的复合材料所做的飞机不但轻巧,而且消耗动力少,推力大,噪音小;用碳纤维制电子计算机的磁盘,能提高计算机的储存量和运算速度;用碳纤维增强塑料来制造卫星和火箭等宇宙飞行器,机械强度高,质量小,可节约大量的燃料。1999年发生在南联盟科索沃的战争中,北约使用石墨炸弹破坏了南联盟大部分电力供应,其原理就是产生了覆盖大范围地区的碳纤维云,这些导电性纤维使供电系统短路。 目前,人们还不能直接用碳或石墨来抽成碳纤维,只能采用一些含碳的有机纤维(如尼龙丝、腈纶丝、人造丝等)做原料,将有机纤维跟塑料树脂结合在一起,放在稀有气 碳纤维carbon fibre 含碳量高于90%的无机高分子纤维。其中含碳量高于99%的称石墨纤维。碳纤维的轴向强度和模量高,无蠕变,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小,耐腐蚀性好,纤维的密度低,X射线透过性好。但其耐冲击性较差,容易损伤,在强酸作用下发生氧化,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。 碳纤维可分别用聚丙烯腈纤维、沥青纤维、粘胶丝或酚醛纤维经碳化制得;按状态分为长丝、短纤维和短切纤维;按力学性能分为通用型和高性能型。通用型碳纤维强度为1000兆帕(MPa)、模量为100GPa左右。高性能型碳纤维又分为高强型(强度2000MPa、模量250GPa)和高模型(模量300GPa以上)。强度大于4000MPa的又称为超高强型;模量大于450GPa的称为超高模型。随着航天和航空工业的发展,还出现了高强高伸型碳纤维,其延伸率大于2%。用量最大的是聚丙烯腈基碳纤维。 碳纤维可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。碳纤维除用作绝热保温材料外,一般不单独使用,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。 1

碳纤维加固

碳纤维加固是利用碳素纤维布和专用结构胶对建筑构件进行加固处理,该技术采用的碳素纤维布强度是普通二级钢的15倍左右。具有强度高、重量轻、耐腐蚀性和耐久性强等优点。厚度仅为2mm左右,基本上不增加构件截面,能保证碳素纤维布与原构件共同工作碳纤维布加固技术:粘贴碳纤维结构加固技术是指采用高性能粘结剂将碳纤维布粘贴在建筑结构构件表面,使两者共同工作,提高结构构件的(抗弯、抗剪)承载能力,由此而达到对建筑物进行加固、补强的目的。 碳纤维加固特点 1.材料轻质高强 碳纤维片的抗拉强度比同截面钢材高7~10 倍,将它用环氧树脂与钢筋混凝土构件粘贴后,能 可靠地与构件形成一体,共同工作,具有优异的补强效果,而结构自重的增加几乎可以忽略。 2.抗腐蚀 能有效地防护构件的混凝土和钢筋免受酸,碱,盐,水等介质的腐蚀。 3.耐老化 碳纤维片与环氧树脂胶结材料本身及经其补强的混凝土构件可以长期承受紫外线,核辐射。长期在–54~82℃温度下使用,强度不会降低。经加速暴露老化试验验证可历时40 年性能不变。且在表面涂装后,耐久性将更加突出。 4.高温性能 碳纤维本身具有非常高的耐热性,但碳纤维增强复合材料与混凝土粘贴后的耐热性由环氧树脂 决定。因为环氧树脂在接近80℃时发生软化, 所以碳纤维增强复合材料的耐热温度为80℃的强度保持率为80%, 从设计强度的安全率考虑, 80℃应视作使用的上限温度。另外, 当温度达到260℃并持续该温度两小时后降至室温,碳纤维复合材料的抗拉强度不发生任何变化。 5.保持结构原状,外形美观 碳纤维片便于随构件原形裁剪,贴附。修复补强不增加构件高宽尺寸及体积,且表面可以涂刷,粘贴饰面材料,防火材料。 6.施工简便,快捷 传统加固补强施工工艺如粘钢,外包混凝土方法必须进行大量混凝土剔凿,钢筋绑扎,焊接,浇筑混凝土以及大型机械设备吊装等作业,而碳纤维片加固补强施工却不需要。因此它对施工空间要求很低,便于在狭窄空间作业,施工快捷,对生产,使用的干扰很小。 一般规定 1.1碳纤维片材可采用下列方式对混凝土结构构件进行加固: 1).在梁、板构件的受拉区粘贴碳纤维片材进行受弯加固,纤维方向与加固处的受拉方向一致。 2).采用封闭式粘贴、u 形粘贴或侧面粘贴对梁、柱构件进行受剪加固,纤维方向宜与受拉方向一致。 3).采用封闭式粘贴对柱进行杭震加固,纤细方向与柱轴向垂直。 4).当有可靠依据时,碳纤维片材也可用于其它形式和其它受力状况的混凝土结构构件的加固。

导电纤维及其在防静电方面的应用

导电纤维及其在防静电方面的应用 纺织1103班张胜华 1113021135 摘要:导电纤维作为功能性纤维的主力军已经渐渐打入人们的生产生活中,以其良好的导电性、众多的种类以适应不同应用等特点而被广泛用于防静电纺织品、电磁屏蔽纺织品、传感型材料以及伪装侦察材料。尤其是在日渐成熟的防静电纺织品领域里,但其可纺性、抗化学性等有待提高。 关键词:导电纤维,分类,性能特点,应用。 生活中常用防静电纺织品除去有害的静电,防静电织物主要用防静电纤维来织做。防静电纤维一般采用导电纤维和抗静电纤维,而抗静电纤维的防静电原理是依靠加抗静电剂来提高其表面的亲水吸湿性从而增加导电性。其自身虽有改善纤维及织物的抗静电性的作用,但由于其抗静电性主要是依靠吸收空气中的水分来实现【1】,因此抗静电效果与环境的湿度密切相关,当环境湿度很低时,其抗静电效果很弱甚至消失,而且相当一部分抗静电纤维耐洗性差,持久性差。相较之下,导电纤维以其不依靠环境且稳定出色的导电性以及优良的耐磨持久性越来越来受到人们的亲睐。 导电纤维是20世纪60年代出现的一种新的纤维品种,它一般指比电阻小于108Ω/㎝(20℃,65%RH条件下)。最早的导电纤维为美国公司Brunswich公司商名为Brunsmet的不锈钢纤维,这种导电纤维虽然导电性好,但其用来纺丝就有很多缺陷,如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,所以60年代以来,人们不断研究探索新的合适的导电纤维。1974 年美国杜邦公司开发成功一种同心圆状皮芯型复合导电纤维Antron Ⅲ并进行了工业化生产,1978 年日本东丽公司的海岛型导电腈纶“SA-7”( LUANA )开发成功,但由于都是采用碳黑复合纤维,外观发黑限制了其在民用纺织品方面的应用。80 年代开始了导电纤维的白色化研究,日本帝人公司首先研制成功T-25 白色导电涤纶。进入90 年代随着聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等导电高分子聚合物的相继问世,制备导电纤维越来越受到人们的关注【2】,而且导电纤维以其良好的导电性和耐久性,特别是在低湿度下人具有良好的持久抗静电性,在工业、民用等领域有非常广泛的用途。 导电纤维发展至今可以分为金属纤维、碳纤维、高分子导电纤维、复合导电

织物静电性能及测试标准

抗静电纤维及面料测试标准 1 静电性能 导电纤维和抗静电纤维在静电指标上有较大的区别,以纤维比电阻为例,一般抗静电纤维都大于107Ω·cm , 导电纤维的比电阻一般都在106Ω·cm以下,见表1 表1 各种纤维的静电性能 纤维分类纤维比电阻(Ω·cm) 导电纤维 金属纤维10-3以下金属涂、镀层纤维10-5~10 金属化合物系导电纤维10-2~105炭黑系导电纤维10-2~106 抗静电纤维 抗静电剂共混纤维107~1010 抗静电剂表面改性纤维107~1012普通合成纤维1013以上 2 静电性能测试标准 分类评价项目标准编号标准名称适用范围 纤维 比电阻 (Ω·cm) GB/T 14342-1993 合成短纤维比电阻试验 方法。 本标准适用于聚酯(涤纶)、聚 酰胺(锦纶)、聚丙烯腈(腈纶)、 聚丙烯(丙纶)和聚乙烯醇缩 甲醛(维纶)等合成短纤维的 比电阻测定。 GB/T 12703.6-2010 纺织品静电性能评定 第6部分:纤维泄露电阻 本部分适用于各类短纤维泄 漏电阻的测定 FZ/T 54042-2011 导电涤纶牵伸丝 本标准适用于总线密度为 15dtex~165dtex、单丝线密 度3.0dtex~33.0dtex的复 合纺丝制成的圆形截面导电 涤纶牵伸丝。 织物表面电阻率 (Ω) GB/T 24249-2009 防静电洁净织物 本标准适用于在电子、半导 体、医药、食品等行业的洁 净室及相关受控环境使用的, 用以制成洁净室服装、帽子、 手套、鞋套等产品的织物EN 1149-1-2006 防护服静电特性第1部 分:表面电阻 AATCC 76-2005 织物表面电阻测试方法

新型碳纤维基RGOPVDF导电复合膜的制备及性能研究

新型碳纤维基RGOPVDF导电复合膜的制备及性能研究

新型碳纤维基RGO/FVDF导电复合膜的制备及性能研究 Study of preparation and performance of a novel carbon fiber based RGO/PVDF conductive composite membrane Abstract Membrane bioreactor(MBR)iS an efficient wastewater treatment system which combines membrane separation technology with biological treatment,and has been widely used in the world for its high solid-liquid separation efficiency,good quality of effluent water and stable operation.However,the high energy cost,frequent cleaning after fouling and membrane etc.,which hinder its further application.Recent studies indicate replacement of membrane fouling Can be mitigated effectively when conducting an small electric field on the conductive cathode membranes,which not only reduce energy consumption,but also make the membrane electrode reusable.And it can be used as cathode to couple microbial fuel cell(MFC)to treat wastewater and generate electricity at the same time,which solve the effluent quality problem caused by anaerobic conditions and limited residence time in MFC,meeting the emission standards,and generated electricity is used to supply electric field instead of external power to mitigate membrane fouling.But problems in preparing conductive membranes such as poor conductivity,high production cost,and shedding of the conductive component exist.For preparing novel,low cost conductive membrane with good performance, the following work has been carried out in this paper: membranes:the GO/PVDF composite Preparation and characterization of conductive membrane is prepared by phase-inversion method using the conductive carbon fiber cloth as substrate and polyvinylidene fluoride(PVDF)doped with graphene oxide(GO)as the casting solution.The formed GO/PVDF composite membrane is heat-treated in hydroiodic acid(HI) solution to reduce graphene oxide to its reduced form,forming the reduced graphene oxide(RGO) /PVDF composite membrane.From the characterization conductivity test,it is proved that part of GO is successfully reduced to RGO,and the prepared GO/PVDF and RGO/PVDF better thermal stability and conductivity. composite membranes have Study of the filtration performance and antifouling property of conductive membranes: different types of model foulants in aqueous solutions including polyacrylamide(PAM),yeast and humic acid(HA)are tested and filtrated.The results show that the conductive membranes have great rejection of tested model foulants,and the RGO/PVDF conductive composite membrane exhibit better anti-fouling performance under a tiny external electric field(兰0.6V /cm).In the process of membrane preparation,the higher the mass fraction of pore forming agent polyvinylpyrrolidone(PVP)in the casting solution,the lower rejection of 万方数据

化学方法回收碳纤维增强环氧树脂复合材料的研究进展

化学方法回收碳纤维增强环氧树脂复合材料的研究进展 刘杰a,唐涛a* (a 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室,长春130022) 摘要:随着碳纤维/环氧树脂复合材料使用量的增加,随之产生的废预浸料、废边角料及废弃的制件越来越多。与热塑性树脂不同,固化后的环氧树脂无法再次熔融,给其回收再利用带来的困难。目前主要的回收方法有物理回收、热裂解、化学回收、流化床、超临界流体和常压溶剂法等,本文综述了目前这些回收方法的优缺点,并介绍了本课题组近些年来研究的亚临界水协同催化、熔融盐及醇/有机碱体系的化学回收方法。另外,对回收碳纤维未来面临的挑战进行了展望。关键词:碳纤维;环氧树脂;化学回收 1.引言 碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer)具有轻质、高强度、高比模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计和成型工艺性好等优点,在航空航天、体育器材、风电叶片、建筑补强、交通工具等领域得到了广泛应用。CFRP多采用热固性聚合物(环氧树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂等)作为基体树脂,其固化成型后形成三维交联网状结构,无法再次模塑或加工,难于处理。随着CFRP的应用越来越广泛,废弃的CFRP也越来越多,废弃物的回收利用成为产业界和社会面临的新问题。CFRP在制备过程中将产生大约30%的边角废料,而第一代采用碳纤维的一些飞机即将达到25-30年的服务期,越来越多的飞机将进行报废,产生大量CFRP废弃物。废弃的风机叶片、火车、公路车辆、船艇、运动商品中的所有CFRP都会达到寿命终端。目前,全球丝束碳纤维每年的产量已经超过2.7万吨。与廉价的玻璃纤维增强塑料(GFRP)不同,CFRP中含有大量昂贵的碳纤维,直接将其填埋虽然经济省钱,却浪费了昂贵的碳纤维。2004年,欧盟的众多成员国通过一项法案,禁止在垃圾填埋场处理复合材料。另外,直接焚烧可能会释放出一些有毒物质,污染环境。欧盟议会在2000年9月18日颁布了欧盟废弃车辆指令,规定2015年以后汽车生产商生产车辆85%的部件都必须回收利用,10%可用于能量回收,填埋量不超过5%。面对环境和立法的压力以及逐渐提高的填埋费用,各国都开始大力发展废弃碳纤维复合材料回收及再利用技术。 2.废弃CFRP的化学回收方法 在废弃CFRP的来源中,一种为生产过程中产生的废弃物,比如边角废料、过期的预浸料等,另一种为寿命达到使用年限的废弃物。不同来源的废弃物其组成也不同,废弃物中通常含有纸、热塑性树脂、胶粘剂、金属等杂质,这进一步

抗静电纤维

静电: 静电是一种处于静止状态的电荷。在干燥和多风的秋天,在日常生活中,人们常常会碰到这种现象:晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常听到噼啪的声响,而且伴有蓝光;见面握手时,手指刚一接触到对方,会突然感到指尖针刺般刺痛,令人大惊失色;早上起来梳头时,头发会经常“飘”起来,越理越乱;拉门把手、开水龙头时都会“触电”,时常发出“啪”的声响,这就是发生在人体的静电。 抗静电纤维: 抗静电纤维是指在标准状态下(20℃、65%相对湿度)体积电阻率小于1010Ω·cm的纤维或静电荷逸散半衰期小于60s的纤维。抗静电纤维不易积聚静电荷。 简述: 纺织品特别是普通合成纤维制品在生产加工和使用中易因摩擦和感应产生静电,所产生的电荷不易逸散,影响穿着的舒适性和工作的安全性。因此有必要对纤维进行抗静电及导电处理,制得抗静电纤维及导电纤维。 抗静电纤维是能降低或消除在使用过程中产生静电的合成纤维,体积比电阻通常为107~108Ω·cm。导电纤维是通过电子传导和电晕放电而消除静电的功能性纤维,通常是指在标准状态下(20℃、相对湿度65%)体积比电阻在107Ω·cm以下的纤维。 抗静电纤维和导电纤维的作用都是为了改善合成纤维及制品的静电性能,但这两类纤维抗静电机理存在区别。抗静电纤维的抗静电

机理是通过吸湿使产生的大部分静电泄漏,利用了漏电效应。它需要吸收环境中的水分来增加静电泄漏量,因而对环境湿度的依赖性高。导电纤维的抗静电机理主要是当导电纤维接近带电体时,利用电场引起自身电晕放电,使静电中和,属于放电效应。 分类: 按抗静电效果的持续性分类有暂时性和耐久性两种。按导电成分分类有抗静电剂型、金属系、炭黑系、高分子型和纳米级金属氧化物型抗静电纤维五种。 1.抗静电剂型抗静电纤维 抗静电剂型抗静电纤维加工工艺简单,抗静电剂对纤维的原有性能影响不大,可以在纤维表面形成导电层,降低其表面电阻率,使产生的静电迅速泄漏。同时,还可赋予纤维表面一定的润滑性以降低摩擦系数,抑制和减少静电荷的产生。常用的抗静电剂主要是一些表面活性剂,其分子结构中含有亲油基和亲水基两种基团。亲油基与聚合物结合,亲水基面向空气,排列在材料表面,形成“水膜”。因此,抗静电剂的使用效果取决于用量和诸多外界因素,如温度、相对湿度等。 2.金属系抗静电纤维 金属系抗静电纤维是利用金属的导电性能制得的。主要方法是直接拉丝法,将金属线反复过模具,拉伸,制成直径为4~16μm的纤维。常用的金属有不锈钢、铜、铝、金、银等。类似的方法还有切削法,将金属直接切削成纤维状的细丝。另外,还有金属喷涂法,将普

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