导电纤维是指在聚合物中混入导电介质所纺制成的化学纤维或金属纤维、碳纤维等。具有远高于抗静电纤维的优异的消除和防止静电的性能,且比电阻值持久不变并基本上不受湿度影响。按导电成分分布状态,分为均匀型、被覆型和复合型三类。一般采用混溶、蒸镀、电镀和复合纺丝等方法,在纤维中添加炭黑、石墨、金属粉或金属化合物等导电介质制得。其制晶可用予静电感应屏蔽,混有少量导电纤维的织物还可用作特种工作服、防尘刷等。用导电纤维制成的导电织物具有优异的导电、导热、屏蔽吸收电磁波等功能,被广泛应用于电子及电力行业的导电网、导电工作服;医疗行业的电热服、电热面、电热绷带;航空、航天、精密电子行业的电磁屏蔽罩等。导电纤维可用于抗静电纺织品、防电磁辐射纺织品、智能纺织品和军工纺织品等领域。
1.抗静电纺织品
导电纤维是以电子导电为机理的功能纤维,通过电子传导和电晕放电来消除静电。由于纤维内部含有自由电子,其抗静电特性无湿度依赖性;导电纤维的电荷半衰期短,在任何情况下,都能在极短的时间内消除静电,利用导电纤维来防止静电的产生和危害具有广泛的环境适应性。根据导电纤维电导率大小及织物的组织结构,在一般纤维中混入0.05%~5%的导电纤维即可达到抗静电效果。用导电纤维制成的具有抗静电效果的工作服,适用于油田、石油加工、煤矿、电子工业、感光材料工业以及其他易燃易爆的场合,也适合于作为无尘无菌服或特种过滤材料等。
2.防电磁辐射纺织品
电磁屏蔽是采用低电阻率的导电材料对电磁流具有的反射和引导作用,在导体材料内部产生与原磁场相反的电流和磁极化,从而减弱原电磁场的辐射效果。用作防电磁辐射的导电纤维要求其电阻率很低,通常只有10-6~10-2Ω/cm。近年来,由于电子电器设备和通信设备的广泛应用,电磁辐射的干扰使设备产生的误操作、图像声音障碍以及对人体的危害等,引起人们对开发电磁屏蔽材料的关注。低电阻率的导电纤维的开发和市场的紧俏,也正是由此引发。利用导电纤维的电磁波屏蔽性,可将其用于制作精密电子元件、高频焊接机等电磁波屏蔽罩,制作有特殊要求的房屋的墙壁、天花板及吸收无线电波的贴墙布等。日本应用表面敷铜的导电纤维混纺或制成非织造布,现已大量用于电磁波屏蔽和吸收材料,如作轮船的电磁波吸收罩等。
3.传感器纺织品
柔韧的导电纤维应用电子传感器的原理制成的传感器纺织品,具有轻便易携带等优点,在各个领域都有广泛的应用。日本太阳工业公司用碳纤维开发了检测最大应变的传感器,可用于建筑物、道路、工厂、飞机、索道等结构的安全诊断。
4.军工纺织品
未来的战争将是高技术条件下的信息化战争。在这样的战争中,作战节奏快,攻防转换频率快,战争态势瞬息万变,传统的士兵作战装备显得严重落后。要提高现代战场中士兵的综合作战能力,就必须提高士兵获取、处理、传递信息的能力,使士兵对战场态势的了解达到较高的水平,采用导电纤维制成的信息化服装恰好满足了这一要求。