导电纤维在毛混纺织物中的应用研究

关永红

菏泽市公共资源交易中心，山东 菏泽 274000

在毛纺织行业中，静电问题严重限制着羊毛制品的生产加工质量。毛混纺织物是毛纺织行业内客户较为欢迎的羊毛制品，导电纤维的应用可有效增强毛混纺织物的抗静电能力，保证客户对纺织物成品的满意度，为精纺面料的推广与销售打好基础。因此，文章对毛混纺织物中导电纤维实际应用进行了研究，对完善毛混纺织物生产流程、提升其生产质量意义重大。

1 毛混纺织物制造中的常见导电纤维

导电纤维是解决毛混纺织物静电问题的主要工具，在毛混纺织物制造工艺中，常见的导电纤维有以下四种。

（1）金属系导电纤维。此类导电纤维的性能与纯金属物质较为相似，纤维材料本身的导电性能较强，且具有一定的耐热、耐腐蚀性。但纤维手感差，体积比的电阻值低，在应用过程中与其他材料的抱合难度大，需要确保导电纤维混纺时的均匀性[1]。

（2）碳黑系导电纤维。碳黑是碳黑系导电纤维材料导电的核心结构，导电纤维内导电结构大小约为400nm，碳黑聚集时粒径较大，约为800nm。将其运用在毛混纺织物制造中，技术人员可通过范德华力实验，将碳黑系导电纤维的聚集体分解为25nm 的粒子，使导电纤维内的导电结构逐渐优化，能形成完整的导电网络。

（3）导电高分子型纤维。随着社会各类研究事业的进步，传统高分子材料均具有绝缘性的观念受到较大影响，聚乙炔导电材料、聚苯胺导电材料相继研发成功，高分子导电纤维应用范围更为广泛，且纤维材料性能研究逐渐成熟。

（4）金属化合物类导电纤维。自20 世纪60 年代后，切削法、拉伸法成为将金属材料纤维化的重要手段。并且由于金属物质本身的特殊性，将其纤维化后，导电纤维往往具有较强导电性能，同时耐热、耐腐蚀，而在制备金属化合物类导电纤维时，CuS、碘化物、Cu2S 可作为该类纤维材料中的主要导电物质。

2 不同毛混纺织物应用导电纤维的加工工艺

不同类型的导电纤维，其导电性能会产生明显差异性，而不同毛混纺织物在制作时，其加工工艺同样会出现较大差别。具体来说，毛混纺织物生产工艺中，导电纤维基体、内部导电物质、毛混纺织物类型等数据的变化会对毛混纺织物加工生产造成极大影响。

（1）毛涤织物的静电反应大多与还原剂、环境内水分及温度息息相关。应用导电纤维时，需通过除杂、漂白等工艺，预防纺织物的静电风险。

（2）纺丝绸纺织物内的碱、湿热系数均会对纺织物成品质量、抗静电性能产生一定作用。因此需要在去除油剂、退浆环节，减少导电纤维的使用量[2]。

（3）制作毛混纺织物时，导电纤维在不同类型的纺织物中会发生不同的化学反应。纺织物中的酸碱度会直接改变导电纤维的抗静电性能，弱化其导电纤维功能。因此，相关人员在生产毛混纺织物时，若将导电纤维作为纺织物的基体，则需在印染、热处理、漂白等工艺中，合理设置纺织物加工参数，科学选用导电纤维。

3 导电纤维在毛混纺织物中的具体应用

3.1 整经工艺

在毛混纺织物中应用导电纤维时，可使用型号为SL7900 的自动化打样机，并配备自动化整经架完成毛混纺织物的穿综前准备工作。设备运行时，毛混纺织物的整经流程如下：首先，准备张力较为均匀的整片经纱，整经过程中确保全片经纱张力的一致性，借此控制加工期间纺织物成品的瑕疵。随后降低整经张力，且在促使经纱逐渐成形的基础上，保证机器上纱线弹性，预防纱线造成的损伤。其次，将打样机织轴、经轴上成型的经纱均匀分布，使其通过卷绕后能平整地铺开；检验经纱密度、软硬度、长度、整经数量、色经排列情况[3]。最后，依据毛混纺织物整经相关标准，评估整经后经纱质量，同时应用专用整经设备，将简纱布设在绕纱机上。

3.2 穿综及穿筘

毛混纺织物制造中穿综和穿筘属于纺织物成品生产中的基础性工序。通常情况下，毛混纺织物穿综方法均为手工穿综法，加工人员会按照毛混纺织物设计方案中的斜纹，运用顺穿法。在穿综过程中，经纱穿综数量不同，其穿综流程会存在明显差异。如综片数量为8 的经纱，需要穿综1/3 的斜纹，数量为15 的经纱，其穿综期间所需的斜纹数位1/4。穿综结束后，相关人员应按照毛混纺织物应用导电纤维时设计的密度，筛选筘板。

随后利用“插筘刀”将整经、穿综结束后的经纱插入所选用的筘板上。经纱进入筘板上钢筘缝隙后，检查经纱两端的断头处。据了解，经纱穿过筘板的数量对保证经纱均匀性意义重大，但盲目增加筘板上的钢筘会导致经纱摩擦受损，导致经纱两端断头增加。在穿筘过程中，可将4 ～5根的经纱线穿进同一钢筘缝隙内[4]。

3.3 上机织造

首先，准备毛涤纱线、金属系导电纤维，将导电纤维分解为导电丝，且与毛涤纱线共同混入需要纬纱的纺织物材料内；配备纺织物制造设备配套的起降机，将其移动到特定位置，启动机器，使其在梳纱、卷绕成型等工序中，改变纺织混合材料结构。准备工作结束后，设置纺织机生产参数，输入相关数值，记录生产数据。

其次，纺织机运行期间，密切观察毛混纺织物制造过程中经纬纱线的变化，均匀、合理地调整纱线张力，预防纱线断头风险。具体的纺织参数如下：斜纹为2 的织物组织，综片数量为12，经密度为320/10cm，纬密度为280/10cm，钢筘号位8，经纱穿入数量为每筘4 个。斜纹为3 的织物组织，综片数量为8，经密度为320/10cm，纬密度为280/10cm，钢筘号位8，经纱穿入数量为每筘4 个。

最后，因为导电纤维内的导电丝细度较细，单独将其混入经纱时容易出现断裂情况，所以将其与毛涤混合纺纱线共同加入织物组织。在混合毛涤丝线时，斜纹为2 的织物组织，其导电丝间距分别为0.5cm、2cm、1cm、1.5cm，不同间距的导电丝，其纬纱根数分别为14、56、28、42。通过测试可知，导电丝间距可特定为1.5，便于在二次设计织物组织结构时，灵活控制斜纹数量，优化毛混纺织物内导电结构的整体配置。

3.4 成品测试实验

（1）毛混纺织物密度实验。准备型号为SFY2 的纺织物经纬度密度镜，并将实验场所调整在标准实验状态。即实验场地内的温度为20℃，相对湿度为55%～65%，气压值为1 个标准大气压。正式实验前期，还应将加入导电纤维的毛混纺织物成品静置、平衡处理24h。前期准备工作结束后，基于纺织物质量标准，选择毛混纺织物样品，将准备好的经纬密度镜放在纺织物样品上，待经纬密度镜与纺织物内经纱、纬纱分别平行后，记录纺织物样品经纬方向的密度值。计算3 次测量时的平均数据，然后应用光学显微镜，放大织物样品，缓慢地顺着经纬度方向拖动密度镜。同时在拖动过程中拍照，数出照片上纺织物根数，计算毛混纺织物的经纬密度。

（2）毛混纺织物抗静电实验。毛混纺织物生产中存在的静电问题是纺织产品面临的主要质量风险，将导电纤维应用在毛混纺织物制造中时，需在纺织物生产结束后，通过抗静电实验，测试毛混纺织物成品的抗静电性能。具体可运用的实验方法为“半衰期法”，该实验的基本原理是将毛混纺织物样品放置在高压静电场所内。然后在电压稳定后，将高压电源断开，使场地内的电压在接触到样品后自然衰减，相关人员则可根据初始电压、电压衰减后的值数计算样品静电消减所需的时间。

实验所需的测试仪器为可自动感应的纺织物静电仪，实验参考标准为《纺织品 静电性能试验方法 第1 部分：电晕充电法》（GB/T 12703.1-2021）。正式实验过程中，样品所处环境内的实验温度、实验湿度分别为27℃、31%，纺织物静电仪转动速度为1500r/min，初始电压值10000V，高压电源断开后的峰值电压为0.8，仪器转动时间15 ～20s，静电仪内感应装置与样品的间距为10 ～15mm。

设置好实验参数后，正式开始抗静电实验。首先，准备5cm×5cm 的毛混纺织物三片，将其放入样品夹，使用于放电的电极针改变实验场所内的电压值，其与样品表面的距离为20mm，感应电极与样品的距离为15mm。其次，对毛混纺织物样品实施消电处理，随后驱动实验仪器，调整静电仪转速，仪器转动行为逐渐稳定后，将电机针上的电压值调整为10kV。30s 后关闭高压设备，记录样品内电流的半衰期。最后，通过上述步骤，对同一样品测试2 ～3 次，记录半衰期的实验值，评估样品抗静电性能。

4 结束语

毛混纺织物中导电纤维的应用，可有效控制纺织物成品中的带电量，增强纺织物的抗静电能力。但是为发挥导电纤维的具体效能，加工毛混纺织物时，还应在规范纺织物生产工艺的同时，及时按照纺织物生产标准完成对应的实验。借此发挥导电纤维控制毛混纺织物静电风险的基本优势，生产高质量、抗静电、耐摩擦的毛混纺织物，提高客户满意度。