纺织品中导电纤维定性鉴别方法的研究

2018-05-04郑少明赵丽莎林本术赖祥辉

中国纤检 2018年4期

文/郑少明赵丽莎林本术赖祥辉

1 引言

合成纤维在使用过程中易产生静电，对工业生产和人民生活都会带来危害[1]。随着科技的发展，静电危害所造成的后果已不仅限于安全问题。静电放电造成的频谱干扰会导致现代电子设备运转故障。在石油、化工、精密机械、煤矿、食品、医药等行业，也对静电防护有特殊的要求。具有优良抗静电性能的导电纤维在纺织品中的使用，可以有效防止静电带电、静电效应，有利于减少静电危害。

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，通常是指标准状态（20℃、65%相对湿度）下比电阻在107Ω·cm以下的纤维[2]。导电纤维的现有种类主要有：金属纤维、碳纤维和有机导电纤维，目前应用最广的导电纤维是有机导电纤维。在日常纺织品检测中，对含有导电纤维的织物定性只能凭经验在显微镜下进行判断，本研究的目的是利用导电纤维的特性对纺织品中的导电纤维进行定性鉴别。

2 试验原理

导电纤维的主要作用是使织物导电性增强，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[3]。因此含有导电纤维的织物会有出色的抗静电性能，而纺织材料静电性能的评价有静电电压及其半衰期、电荷面密度等指标，通过对这些指标的测定可以得到导电纤维对织物抗静电性能的影响，这也是含有导电纤维织物的一大特点，可以利用这一特性对导电纤维含量进行测试。

目前纺织品检测中与纺织品静电性能有关的常用标准是GB/T 12703—2008《纺织品静电性能的评定》，其涉及的静电性能指标有静电压半衰期、电荷面密度、电荷量、电阻率、摩擦带电电压、纤维泄漏电阻和动态静电压。海勇等[4]通过测量织物的电荷面密度对导电纤维的导电性能进行评定，但电荷面密度的测定因不同试验人员操作手法会导致结果差异较大，为了尽量减少这类误差，本文选择测量纺织品的静电压半衰期指标，通过对比含导电纤维和无导电纤维纺织品的指标差异来对导电纤维进行定性鉴别。

3 试验

3.1 样品准备

分别选取含有导电纤维以及无导电纤维的羊毛/聚酯纤维混纺样品从1到10进行编号。

3.2 仪器和试验条件

仪器：大荣科学精器制作所，H0110/V1型织物静电衰减测试仪。

调湿和试验条件：温度（20±2）℃，相对湿度（35±5）%，环境风速应在0.1m/s以下。

3.3 试验方法——静电压半衰期法[5]

每个试样随机采取3块，每块试样大小为4.5cm×4.5cm。

对试样表面进行消电处理，将试样夹于试样夹中，使针电极与试样表面相距（20±1）mm，感应电极与试样表面相距（15±1）mm，驱动试验台并在针电极上加10kV高压30s后断开高压，待静电电压衰减至1/2以下时停止试验，记录半衰期（s）。

同一块试样测试两次取平均值，对3块试样进行同样的试验，计算平均值作为该试样的测量值，结果修约至0.1s。

4 结果与讨论

分别对含导电纤维和无导电纤维的羊毛/聚酯纤维混纺样品做测试，测试结果见表1。

表1 不同面料静电压半衰期测试结果

根据GB/T 12703.5—2008 《纺织品静电性能的评定》的第1部分可知，评定织物抗静电性能的要求为：静电压半衰期＜15s。比较试验结果表明，含有导电纤维的羊毛/聚酯纤维混纺样品的静电压半衰期均＜15s，而无导电纤维样品的静电压半衰期远远大于要求值。因此，可以将静电压半衰期＜15s作为评价织物是否含有导电纤维的依据。