抗静电导电纤维分类及特点分析

（一）抗静电、导电的纤维种类

纺织材料所带的静电，如果处理不当，会带来很大危害。如织造加油站工人穿着职业服等面料时，为防止灾难产生，往往每隔一定间距就在织物内加入导电纤维和碳纤维。织制地毯时也应尽量选取抗静电纤维，因为静电会使织物吸附尘埃而沾污。按导电成分，纤维可分为抗静电剂型、金属系、炭黑系抗静电导电纤、高分子型导电纤维和纳米级金属氧化物型抗静电纤维等。

1.抗静电剂型抗静电、导电纤维　抗静电剂型抗静电、导电纤维的加工工艺简单，抗静电剂对树脂的原有性能影响不大，可以在材料表面形成导电层，降低其表面电阻率，使产生的静电迅速泄漏；同时，还可赋予材料表面一定的润滑性以降低摩擦系数，抑制和减少静电荷的产生。目前，常用的抗静电剂主要是一些表面活性剂，其分子结构中含有亲油基和亲水基两种基团。亲油基与聚合物结合，亲水基面向空气，排列在材料表面，形成“水膜”。因此，抗静电剂的使用效果取决于用量和诸多外界因素，如温度、相对湿度等。

2.金属系抗静电、导电纤维　这类纤维是利用金属的导电性能制得的。常用的金属有不锈钢、铜、铝、金、银等，类似的方法还有切削法，将金属直接切削成纤维状的细丝，与普通纤维混纺制成导电性织物。另外还有金属喷涂法，它是将普通纤维先进行表面处理，再用真空喷涂或化学电镀法将金属沉积在纤维表面，使纤维具有金属一样的导电性。金属系抗静电纤维的导电性能好，电阻率低，但纤维的手感比较差，而且纤维的混纺工艺难于控制。

3.炭黑系抗静电、导电纤维　常用的抗静电、导电无机物有炭黑、纳米碳管、石墨及石墨烯等。制造导电纤维的方法可分为以下三种。

（1）掺杂法。将上述无机物与成纤物质混合后纺丝，赋予纤维抗静电性能。一般采用皮芯层纺丝，既不影响纤维原有的物理性能，又使纤维有抗静电性。

（2）涂层法。在普通纤维表面涂上炭黑。该法可采用黏合剂将炭黑黏结在纤维表面，或直接将纤维表面快速软化并与炭黑黏合。(www.xing528.com)

（3）纤维碳化处理。有些纤维，如丙烯酯系纤维经碳化处理后，分子主链为碳原子，这种碳纤维具有优异的导电能力。

炭黑系抗静电纤维突出的缺点是产品的颜色单一，只能是黑色或深灰色，并且炭黑容易脱落，手感不好，在纤维内部和表面不易均匀分布。此外，采用皮芯层纺丝时需要专用设备，制造成本很高。

4.高分子型抗静电、导电纤维　高分子材料通常被认为是绝缘体，但20世纪70年代聚乙炔电导材料的研制成功，打破了这一观念。以后相继产生了聚苯胺等多种高分子型导电物质，对高分子材料导电性能的研究也越来越多。利用此特性制备导电纤维的方法主要有以下两种：一种是直接纺丝法，多采用湿法纺丝，将聚苯胺配成浓溶液，在一定的凝固浴中拉伸纺丝，但其合成机理比较复杂，尚在研究之中；另一种是后处理法，在普通纤维表面进行化学反应，让导电高分子吸附在纤维表面，使普通纤维具有抗静电性能。这类纤维的手感很好，但稳定性差，抗静电性能对环境的依赖性较强，且抗静电性能会随着时间的延长而缓慢衰退，这就使其应用受到限制。

5.纳米级金属氧化物型抗静电、导电纤维　纳米级金属氧化物粉体的浅色透明特征，可制得浅色、高透明度的抗静电纤维。在合成导电纤维的诸多手段中是最时尚、最有潜力的方法之一。目前，已产业化的导电纤维所使用的导电粒子就是炭黑和金属化合物，后者是制备白色抗静电纤维研究的重点，但CuI有毒，使用受到限制。因此，纳米级SnO2透明导电粉末在抗静电纤维制备中占有重要的地位。

（二）抗静电、导电纤维的应用

抗静电织物在家居上应用的范围很广，如防污、防粘缠的民用纺织品；净化空气等所用的无尘衣；地毯、窗帘等室内装饰品。