【集萃网观察】1 引言

　　高分子材料多为电阻率极高的材料，由其制成的纺织品容易产生静电现象。随着工业的高速发展及合成纤维在各个领域中的广泛应用，这种静电影响变得日益普遍。，因摩擦产生静电而造成的故障和灾害也时有发生，因此，提高纺织品的抗静电性能及抗静电性能的耐久性已引起人们的普遍重视。抗静电织物的应用就是静电防护的有效手段之一。

　　抗静电织物从加工工艺来看有后整理型、纤维化学改性型、导电纤维混纺型、导电纤维嵌入型等4种类型。其中后整理型工艺简单、成本低廉，但不耐洗涤，受空气相对湿度影响较大；纤维化学改性型抗静电纤维本身的黑色在浅色织物中无法掩盖，影响外观；而导电纤维混纺型和导电纤维嵌入型织物以其导电性能好、耐洗涤的优良性能被较为广泛应用于抗静电织物当中。

　　2导电纤维织物的抗静电机理

　　一般将电阻率在108 Ω/cm以下的纤维（20℃、65%R.H）统称为导电纤维。导电纤维是以电子导电为机理的纤维，因此无湿度依赖性，具有远高于抗静电纤维的消除和防止静电作用的性能。在织物中混入0.5%～5%的导电纤维即可解决织物带静电问题。

　　含导电纤维的织物是利用电体的静电诱导、电晕放电、泄露等综合作用而实现抗静电性能的。其过程为：织物因摩擦带上静电→织物中产生的电荷向导电纤维汇集→导电纤维中诱发了与织物上电荷符号相反的电荷→导电纤维附近诱发产生静电场，周围的空气受此电场的作用而电离→电晕放电产生的正负离子中与织物所带电荷性质相反的离子向织物移动与织物所带电荷中和→消除静电。

　　3导电纤维的分类

　　导电纤维可分金属纤维、碳纤维、有机导电纤维、复合型导电纤维4大类。

　　3.1金属纤维

　　通过不锈钢、铜、铝丝拉伸，熔融纺丝，切割制成4～16 μm的纤维，混入常规的纺织材料中制成抗静电织物。其导电性能好、耐热、耐化学腐蚀，但抱合力小、可纺性能差、制成高细度纤维时价格昂贵，成品色泽受限制。

　　3.2 碳纤维

　　模量高、缺乏韧性、不耐弯折、无热收缩能力，不适合于纺织品使用。

　　3.3有机导电纤维

　　包括长丝和短纤维两大类，两者各有不同的使用方法、使用范围和优缺点。长丝常采用嵌织法在织物上形成条子或格子；而短纤维则多采用混纺的方法添加于织物。从含有机导电纤维纺织品的抗静电机理考虑，有机导电纤维一方面提供电荷集结作用、另一方面提供电荷逸散通路，故长丝易于形成电荷逸散通路。实验证明，为达到相同的抗静电性能，短纤维的添加量约为长丝的10～20倍。同理，当有机导电长丝应用于针织物时，因导电通路呈曲线状，为达到相同的抗静电性能要求，其添加量要高于机织物。

　　3.4复合型导电纤维

　　将碳黑、TiO2 SnO2、ZnO、CuI等导电微粒与常规纤维材料复合而得到。它较之其他类型的导电纤维具有较好的成纤性能和持久的导电性。

　　复合纺丝所产生的导电纤维一般有导电成分露出型、三层同心圆、并列型、芯鞘型和海岛型等5种主要结构。它们的截面形状如图1所示。

　　1–导电成分；2–非导电成分

　　图1 复合型导电纤维的截面形状

　　5种类型的导电纤维性能如下：

　　1） 导电成分露出型：导电成分分布并露出纤维表面，放电非常快，抗静电效果好。这种形态的纤维虽然抗静电效果好，但因为导电层裸露在外，会因洗涤及摩擦使导电粒子流失而降低导电性能。导电成分容易损耗。