開發抗靜電蓬蓋織物的設想

一、問題的提出

蓬蓋織物是產業用紡織品中的一個大類產品，在國民經濟和國防建設等領域的應用十分廣泛。由于合成纖維在力學、耐氣候性和耐化學性等方面的優良性能，使其成為蓬蓋織物的主要應用纖維材料。但合成纖維也有它自身的缺陷，比如電阻普遍偏高。一般來講，合成纖維屬于電絕緣材料，比電阻高達1013Ω·cm以上，在其使用過程中，由于摩擦、擠壓、輻射及感應等因素的作用，而產生嚴重的靜電積聚問題。這就使得合成纖維制品在靜電安全方面存在重大安全隱患，尤其在軍事、火工品、機房、化學品及油品等方面的應用中，這種隱患將是致命的。因此，解決蓬蓋織物的靜電安全問題，就具有了十分重要的現實意義和緊迫性。

二、開發思路

1、蓬蓋織物的結構

      蓬蓋織物的結構類似于"三明治"，即以帆布類織物作為骨架材料，在帆布的上下兩面涂覆防水層。帆布在其中起骨架作用并承擔力學性能，上下兩面的涂覆層承擔防水作用。

2、在骨架材料的帆布中構建靜電泄漏通道

      將導電紗線植入骨架材料的帆布中并形成網狀結構，以此構建起靜電泄漏通道，利用導電紗線之間的電暈放電和靜電傳導原理，加速靜電荷向大地和空中的逸散速率，從而將靜電控制在安全限度以內。

3、導電紗線的選擇

      選用合適的導電紗線，是抗靜電蓬蓋織物的關鍵。目前的導電紗線結構主要有：有機復合導電纖維與合纖長絲網絡復合、與常規紗線復合、與常規纖維混紡等復合型結構；金屬長絲與常規合纖長絲復合、與常規紗線復合、與常規纖維包芯等復合材料；金屬纖維與常規纖維混紡型結構等。

（1）有機復合導電纖維與合纖長絲網絡復合、與常規紗線復合、與常規纖維混紡等結構的有機復合導電紗線，由于有機復合導電纖維的比電阻相對偏高（電阻率在105 ~1010Ω·cm），在織物的后加工過程中，普遍存在一定程度的衰減（約3-4個數量級），因此,不能滿足蓬蓋織物點對點電阻控制在109Ω·cm米的技術指標的要求。

（2）金屬長絲類復合導電紗線，由于金屬長絲的電阻率過低（電阻率在10-2Ω·cm左右），而金屬長絲又屬于導電成份均一型導電纖維，這就使織物的電阻率突破了靜電安全的下限（電阻率105Ω·cm）而成為了導電織物，一旦遇到了較強的輻射或感應等意外因素的干擾，對于操作人員和裝備將造成嚴重的事故。

（3）金屬纖維混紡型導電紗線，是一種金屬纖維以較大的比例與常規纖維混紡制成的導電紗線。由于金屬纖維的電阻率很低，導電性極佳，而金屬纖維在導電紗線中的分布狀態是，在縱向呈均勻分布，在橫截面上是隨機分布。也就是講，金屬纖維在此導電紗線中以短纖的形式存在，金屬纖維之間有一定的常規纖維阻隔，這樣就能保證該導電紗線既有一定的導電性，又不致過分的通透，使金屬混紡導電紗線的電阻率控制在一個合理的區間。另外金屬混紡導電紗線的導電性在后加工過程中基本不存在衰減問題。因此，較大比例的金屬混紡型導電紗線是蓬蓋用帆布較為理想的導電紗線。

強調：在金屬纖維導電紗線中，還有一類低金屬纖維比例的紗線。這類導電紗線，由于金屬纖維含量低，在紗線中的分布距離較大，無法構成靜電泄漏的通道，故紗線的比電阻較高，只能適應于以電荷面密度為考指標的織物。它的消除靜電的機理是電暈放電、離子導電機理。