導電纖維的制備

簡介

一般將在標準狀態(tài)下，電阻率小于107Ω·cm的纖維稱為導電纖維。

根據(jù)導電源的不同，導電纖維可分為有機導電纖維和無機導電纖維。有機導電纖維主要是本征型導電纖維和復合型導電纖維，其中一些導電聚合物還具有特殊的光電現(xiàn)象，被廣泛應(yīng)用于各種功能性和智能化紡織產(chǎn)品中，但它們通常存在成本高、電阻大、導電率低的問題，而且一些單體具有毒性，極大地限制了其應(yīng)用范圍，給現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)帶來了困難。無機導電纖維主要包括金屬導電纖維和碳導電纖維，其中金屬導電纖維經(jīng)過長期的發(fā)展，具有種類繁多、導電性能穩(wěn)定持久、物理化學穩(wěn)定性優(yōu)良等特點，近年來一直被國內(nèi)外科學家和研究機構(gòu)所研究。

下面主要介紹無機導電纖維的一些制備方法。直接紡絲法不銹鋼纖維直接紡絲法通過拉伸、熔抽或切削等將原材料直接制備成纖維，通常用于純金屬纖維和金屬氧化物纖維，如玻璃纖維和陶瓷纖維。純金屬導電纖維是均一金屬拉伸變形后直接制備的，拉伸法是將金屬原材料通過模具反復拉伸成纖維狀，這種方法最常用于生產(chǎn)不銹鋼、銅等韌性材料的導電纖維。在熔抽法中，原材料被加熱至熔融，然后通過噴射形成纖維，纖維的長度可以調(diào)節(jié)。而切削法適用于各種金屬和合金，金屬可被切割加工成短纖維材料。銅纖維

銅、銀、不銹鋼等金屬導電纖維具有優(yōu)良的導電性能以及電磁屏蔽效果高、耐候性好等優(yōu)點，因此市場上的防靜電防護服和電磁屏蔽織物等主要都是由銅或不銹鋼纖維制成。共混紡絲法錦綸/銀復合導電纖維

在一些復合纖維的生產(chǎn)過程中，通常會在纖維中加入各種納米粉體、棒狀結(jié)構(gòu)的金屬和金屬氧化物與紡絲液共混紡絲，以賦予纖維抗靜電等特性。TiO2和ZnO等金屬氧化物是具有一定導電性和穩(wěn)定性的本征半導體，可直接加入紡絲液中紡絲，因此它們已被用于生產(chǎn)導電纖維。然而，僅由TiO2和ZnO等半導體金屬氧化物組成的導電纖維，由于其本身的導電性較差，很難滿足實際應(yīng)用的要求。根據(jù)半導體摻雜理論，只需要少量有效摻雜，例如在氧化鋅（AZO）中摻雜鋁，在氧化錫（ATO）中摻雜銻，在氧化鋅（GZO）中摻雜鎵等，就可以將導電性提高幾個數(shù)量級，再將摻雜的金屬氧化物紡絲，即可獲得相同淺色與導電性能高度改良的導電纖維。Belltron表面處理法防靜電PET

通過物理、化學等方法在纖維表面涂覆導電材料，以賦予纖維導電性，這些方法統(tǒng)稱為表面處理法，主要有涂覆和鍍層等。涂覆法是通過物理方法進行的，包括使用粘合劑或溶劑蒸發(fā)，在纖維表面涂上一層材料，這種方法工藝簡單，但必須注意在后續(xù)使用中的耐用性。鍍層法是通過電鍍、化學還原或原位聚合等方法將導電材料沉積在纖維表面，但鍍層法通常成本較高，但比涂覆法具有更好的均勻性和耐久性，通常用于生產(chǎn)具有更好電磁屏蔽性能的導電纖維。結(jié)語

導電纖維是一種重要的功能性纖維，在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)、軍事國防等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，主要用于傳導電子信號、防止靜電和電磁干擾。近年來