導電纖維在毛混紡織物中的應用研究

關永紅

菏澤市公共資源交易中心，山東 菏澤 274000

在毛紡織行業中，靜電問題嚴重限制著羊毛制品的生產加工質量。毛混紡織物是毛紡織行業內客戶較為歡迎的羊毛制品，導電纖維的應用可有效增強毛混紡織物的抗靜電能力，保證客戶對紡織物成品的滿意度，為精紡面料的推廣與銷售打好基礎。因此，文章對毛混紡織物中導電纖維實際應用進行了研究，對完善毛混紡織物生產流程、提升其生產質量意義重大。

1 毛混紡織物制造中的常見導電纖維

導電纖維是解決毛混紡織物靜電問題的主要工具，在毛混紡織物制造工藝中，常見的導電纖維有以下四種。

（1）金屬系導電纖維。此類導電纖維的性能與純金屬物質較為相似，纖維材料本身的導電性能較強，且具有一定的耐熱、耐腐蝕性。但纖維手感差，體積比的電阻值低，在應用過程中與其他材料的抱合難度大，需要確保導電纖維混紡時的均勻性[1]。

（2）碳黑系導電纖維。碳黑是碳黑系導電纖維材料導電的核心結構，導電纖維內導電結構大小約為400nm，碳黑聚集時粒徑較大，約為800nm。將其運用在毛混紡織物制造中，技術人員可通過范德華力實驗，將碳黑系導電纖維的聚集體分解為25nm 的粒子，使導電纖維內的導電結構逐漸優化，能形成完整的導電網絡。

（3）導電高分子型纖維。隨著社會各類研究事業的進步，傳統高分子材料均具有絕緣性的觀念受到較大影響，聚乙炔導電材料、聚苯胺導電材料相繼研發成功，高分子導電纖維應用范圍更為廣泛，且纖維材料性能研究逐漸成熟。

（4）金屬化合物類導電纖維。自20 世紀60 年代后，切削法、拉伸法成為將金屬材料纖維化的重要手段。并且由于金屬物質本身的特殊性，將其纖維化后，導電纖維往往具有較強導電性能，同時耐熱、耐腐蝕，而在制備金屬化合物類導電纖維時，CuS、碘化物、Cu2S 可作為該類纖維材料中的主要導電物質。

2 不同毛混紡織物應用導電纖維的加工工藝

不同類型的導電纖維，其導電性能會產生明顯差異性，而不同毛混紡織物在制作時，其加工工藝同樣會出現較大差別。具體來說，毛混紡織物生產工藝中，導電纖維基體、內部導電物質、毛混紡織物類型等數據的變化會對毛混紡織物加工生產造成極大影響。

（1）毛滌織物的靜電反應大多與還原劑、環境內水分及溫度息息相關。應用導電纖維時，需通過除雜、漂白等工藝，預防紡織物的靜電風險。

（2）紡絲綢紡織物內的堿、濕熱系數均會對紡織物成品質量、抗靜電性能產生一定作用。因此需要在去除油劑、退漿環節，減少導電纖維的使用量[2]。

（3）制作毛混紡織物時，導電纖維在不同類型的紡織物中會發生不同的化學反應。紡織物中的酸堿度會直接改變導電纖維的抗靜電性能，弱化其導電纖維功能。因此，相關人員在生產毛混紡織物時，若將導電纖維作為紡織物的基體，則需在印染、熱處理、漂白等工藝中，合理設置紡織物加工參數，科學選用導電纖維。

3 導電纖維在毛混紡織物中的具體應用

3.1 整經工藝

在毛混紡織物中應用導電纖維時，可使用型號為SL7900 的自動化打樣機，并配備自動化整經架完成毛混紡織物的穿綜前準備工作。設備運行時，毛混紡織物的整經流程如下：首先，準備張力較為均勻的整片經紗，整經過程中確保全片經紗張力的一致性，借此控制加工期間紡織物成品的瑕疵。隨后降低整經張力，且在促使經紗逐漸成形的基礎上，保證機器上紗線彈性，預防紗線造成的損傷。其次，將打樣機織軸、經軸上成型的經紗均勻分布，使其通過卷繞后能平整地鋪開；檢驗經紗密度、軟硬度、長度、整經數量、色經排列情況[3]。最后，依據毛混紡織物整經相關標準，評估整經后經紗質量，同時應用專用整經設備，將簡紗布設在繞紗機上。

3.2 穿綜及穿筘

毛混紡織物制造中穿綜和穿筘屬于紡織物成品生產中的基礎性工序。通常情況下，毛混紡織物穿綜方法均為手工穿綜法，加工人員會按照毛混紡織物設計方案中的斜紋，運用順穿法。在穿綜過程中，經紗穿綜數量不同，其穿綜流程會存在明顯差異。如綜片數量為8 的經紗，需要穿綜1/3 的斜紋，數量為15 的經紗，其穿綜期間所需的斜紋數位1/4。穿綜結束后，相關人員應按照毛混紡織物應用導電纖維時設計的密度，篩選筘板。

隨后利用“插筘刀”將整經、穿綜結束后的經紗插入所選用的筘板上。經紗進入筘板上鋼筘縫隙后，檢查經紗兩端的斷頭處。據了解，經紗穿過筘板的數量對保證經紗均勻性意義重大，但盲目增加筘板上的鋼筘會導致經紗摩擦受損，導致經紗兩端斷頭增加。在穿筘過程中，可將4 ～5根的經紗線穿進同一鋼筘縫隙內[4]。

3.3 上機織造

首先，準備毛滌紗線、金屬系導電纖維，將導電纖維分解為導電絲，且與毛滌紗線共同混入需要緯紗的紡織物材料內；配備紡織物制造設備配套的起降機，將其移動到特定位置，啟動機器，使其在梳紗、卷繞成型等工序中，改變紡織混合材料結構。準備工作結束后，設置紡織機生產參數，輸入相關數值，記錄生產數據。

其次，紡織機運行期間，密切觀察毛混紡織物制造過程中經緯紗線的變化，均勻、合理地調整紗線張力，預防紗線斷頭風險。具體的紡織參數如下：斜紋為2 的織物組織，綜片數量為12，經密度為320/10cm，緯密度為280/10cm，鋼筘號位8，經紗穿入數量為每筘4 個。斜紋為3 的織物組織，綜片數量為8，經密度為320/10cm，緯密度為280/10cm，鋼筘號位8，經紗穿入數量為每筘4 個。

最后，因為導電纖維內的導電絲細度較細，單獨將其混入經紗時容易出現斷裂情況，所以將其與毛滌混合紡紗線共同加入織物組織。在混合毛滌絲線時，斜紋為2 的織物組織，其導電絲間距分別為0.5cm、2cm、1cm、1.5cm，不同間距的導電絲，其緯紗根數分別為14、56、28、42。通過測試可知，導電絲間距可特定為1.5，便于在二次設計織物組織結構時，靈活控制斜紋數量，優化毛混紡織物內導電結構的整體配置。

3.4 成品測試實驗

（1）毛混紡織物密度實驗。準備型號為SFY2 的紡織物經緯度密度鏡，并將實驗場所調整在標準實驗狀態。即實驗場地內的溫度為20℃，相對濕度為55%～65%，氣壓值為1 個標準大氣壓。正式實驗前期，還應將加入導電纖維的毛混紡織物成品靜置、平衡處理24h。前期準備工作結束后，基于紡織物質量標準，選擇毛混紡織物樣品，將準備好的經緯密度鏡放在紡織物樣品上，待經緯密度鏡與紡織物內經紗、緯紗分別平行后，記錄紡織物樣品經緯方向的密度值。計算3 次測量時的平均數據，然后應用光學顯微鏡，放大織物樣品，緩慢地順著經緯度方向拖動密度鏡。同時在拖動過程中拍照，數出照片上紡織物根數，計算毛混紡織物的經緯密度。

（2）毛混紡織物抗靜電實驗。毛混紡織物生產中存在的靜電問題是紡織產品面臨的主要質量風險，將導電纖維應用在毛混紡織物制造中時，需在紡織物生產結束后，通過抗靜電實驗，測試毛混紡織物成品的抗靜電性能。具體可運用的實驗方法為“半衰期法”，該實驗的基本原理是將毛混紡織物樣品放置在高壓靜電場所內。然后在電壓穩定后，將高壓電源斷開，使場地內的電壓在接觸到樣品后自然衰減，相關人員則可根據初始電壓、電壓衰減后的值數計算樣品靜電消減所需的時間。

實驗所需的測試儀器為可自動感應的紡織物靜電儀，實驗參考標準為《紡織品 靜電性能試驗方法 第1 部分：電暈充電法》（GB/T 12703.1-2021）。正式實驗過程中，樣品所處環境內的實驗溫度、實驗濕度分別為27℃、31%，紡織物靜電儀轉動速度為1500r/min，初始電壓值10000V，高壓電源斷開后的峰值電壓為0.8，儀器轉動時間15 ～20s，靜電儀內感應裝置與樣品的間距為10 ～15mm。

設置好實驗參數后，正式開始抗靜電實驗。首先，準備5cm×5cm 的毛混紡織物三片，將其放入樣品夾，使用于放電的電極針改變實驗場所內的電壓值，其與樣品表面的距離為20mm，感應電極與樣品的距離為15mm。其次，對毛混紡織物樣品實施消電處理，隨后驅動實驗儀器，調整靜電儀轉速，儀器轉動行為逐漸穩定后，將電機針上的電壓值調整為10kV。30s 后關閉高壓設備，記錄樣品內電流的半衰期。最后，通過上述步驟，對同一樣品測試2 ～3 次，記錄半衰期的實驗值，評估樣品抗靜電性能。

4 結束語

毛混紡織物中導電纖維的應用，可有效控制紡織物成品中的帶電量，增強紡織物的抗靜電能力。但是為發揮導電纖維的具體效能，加工毛混紡織物時，還應在規范紡織物生產工藝的同時，及時按照紡織物生產標準完成對應的實驗。借此發揮導電纖維控制毛混紡織物靜電風險的基本優勢，生產高質量、抗靜電、耐摩擦的毛混紡織物，提高客戶滿意度。