不同组织结构导电织物的导电性能分析

邓茜茜，王 卓，胡田田，杨瑞华

(江南大学，江苏 无锡 214122)

1 引言

随着生活方式的改变和收入水平的提高，人们越来越崇尚个性化的生活，对纺织品的要求也逐渐从具备一定实用性扩展到具备美观性、功能性，以及环保、智能等要求。导电纺织品作为一种功能性纺织品，具有很大发展前景，导电纺织面料已经在医用、电磁屏蔽、传感器、特殊工作服等领域得到实际应用[1，2]。

目前表征织物导电性能的主要指标是织物的表面电阻率或电导率。周存等人[3]对其自制的超疏水导电聚酯织物进行了表面电阻的测试，探究不同处理工艺对于织物导电性能的影响。俞俭等人[4]测试了聚苯胺整理羊毛织物的导电性，而织物的导电性能在实际应用中又转换为电磁屏蔽性能、防微波辐射性能等。闫鑫鑫等人[5，6]研究了不锈钢纤维纱的结构对织物电磁屏蔽性能的影响，结果表明毛羽越多的纱线结构，该织物的电磁屏蔽性能越好。姜伟等人[7]对防微波辐射混纺织物的生产工艺与性能测试进行了研究，分析了金属纤维含量对织物防微波辐射性能的影响，认为织物的屏蔽效能随着金属纤维含量的增加而增大，但当含量超过一定比例后，织物的屏蔽效能反而减小。张丽娟[8]分析了织物厚度对防电磁辐射纺织品屏蔽效能的影响，结果表明，其他条件相同时，织物厚度越大，屏蔽效果越好。苏宇等人[9]探讨了常见抗电磁辐射织物的品种和优缺点，认为采用新型防辐射纤维增强屏蔽效果以及将新型纳米材料技术应用于防电磁辐射领域是未来发展的方向。

织物组织形式及其经纬密度是织物重要的结构参数，导电织物的组织形式及其经纬密度会影响织物的服用舒适性及导电性能，为了进一步探究织物组织结构对其导电性能的影响，本文采用同种导电纱线设计平纹、斜纹、缎纹三种组织并制成织物，对比分析其导电性能，研究不同组织结构的织物导电性能。

2 实验

2.1 织物组织设计

图1 织物1经纬交织示意图、组织图和实物图

图2 织物2经纬交织示意图、组织图和实物图

图3 织物3经纬交织示意图、组织图和实物图

2.2 织物导电性测试方法

如图4所示，在被测试织物中选取平行于经向/纬向且组织结构稳定(没有松散，较少歪斜)的10 cm的距离，将万用表的两根表笔接触织物表面，读取测试数据。随机取样测试10次，最终结果取平均值。

图4 织物导电性测试方法

3 结果与分析

表1测试结果表明经密比纬密大时，纬向方向测得的平均电阻高于经向方向。这是因为经密大于纬密，则相同长度的一根纬纱比一根经纱上有更多的交织点。通上电流时，更多的交织点意味着更多的分流支路，当总电压相同的条件下，干路上分到的电流就越少，测试两点间的电阻越大。

表1 织物导电性测试初始结果

对不同组织织物导电性的规律探索，需要一个统一的标准。本试验中将这一标准定为相同的经纬密度。三组测试数据统一按照织物1平纹组织的经纬密度作为参考，织物1与织物2和织物3各自的经纬密度之比再乘以其实际测试结果即得到相对平均电阻。即：织物2经向相对平均电阻为 (146.7/186.7)×12.5=9.8(kΩ)；纬向相对平均电阻为 (123.3/143.3)×13.4=11.5(kΩ)。织物3经向相对平均电阻为 (146.7/203.3)×13.1=9.5(kΩ)；纬向相对平均电阻为 (123.3/168.0)×14.2=10.4(kΩ)。所得转换结果见表2。

表2 织物导电性测试转换结果

表2结果表明织物的电阻为：平纹>斜纹>缎纹，这是因为相同测试长度、相同经纬密度的条件下，交织点越多的面料其电阻值越大，而平纹、斜纹和缎纹组织交织点数量为：平纹>斜纹>缎纹。

4 结论

织物组织形式及其经纬密度是织物重要的结构参数，导电织物的组织形式及其经纬密度会影响织物的服用舒适性及导电性能。本文试织了平纹、斜纹、缎纹三种不同组织结构织物，并在同种条件下测试该三种织物的导电性，研究组织结构对导电织物导电性能的影响。在对比分析中通过将测试结果转换为相同经纬密度下三块织物的电阻，以统一测试标准。实验结果表明，织物经密比纬密大时，纬向方向测得的平均电阻高于经向方向；交织点越多的面料其表面电阻值越大。