導(dǎo)電纖維在毛混紡織物中的應(yīng)用研究

關(guān)永紅

菏澤市公共資源交易中心，山東 菏澤 274000

在毛紡織行業(yè)中，靜電問題嚴重限制著羊毛制品的生產(chǎn)加工質(zhì)量。毛混紡織物是毛紡織行業(yè)內(nèi)客戶較為歡迎的羊毛制品，導(dǎo)電纖維的應(yīng)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(chǔ)。因此，文章對毛混紡織物中導(dǎo)電纖維實際應(yīng)用進行了研究，對完善毛混紡織物生產(chǎn)流程、提升其生產(chǎn)質(zhì)量意義重大。

1 毛混紡織物制造中的常見導(dǎo)電纖維

導(dǎo)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(dǎo)電纖維有以下四種。

（1）金屬系導(dǎo)電纖維。此類導(dǎo)電纖維的性能與純金屬物質(zhì)較為相似，纖維材料本身的導(dǎo)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(yīng)用過程中與其他材料的抱合難度大，需要確保導(dǎo)電纖維混紡時的均勻性[1]。

（2）碳黑系導(dǎo)電纖維。碳黑是碳黑系導(dǎo)電纖維材料導(dǎo)電的核心結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電纖維內(nèi)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)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(shù)人員可通過范德華力實驗，將碳黑系導(dǎo)電纖維的聚集體分解為25nm 的粒子，使導(dǎo)電纖維內(nèi)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)逐漸優(yōu)化，能形成完整的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。

（3）導(dǎo)電高分子型纖維。隨著社會各類研究事業(yè)的進步，傳統(tǒng)高分子材料均具有絕緣性的觀念受到較大影響，聚乙炔導(dǎo)電材料、聚苯胺導(dǎo)電材料相繼研發(fā)成功，高分子導(dǎo)電纖維應(yīng)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(dǎo)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(zhì)本身的特殊性，將其纖維化后，導(dǎo)電纖維往往具有較強導(dǎo)電性能，同時耐熱、耐腐蝕，而在制備金屬化合物類導(dǎo)電纖維時，CuS、碘化物、Cu2S 可作為該類纖維材料中的主要導(dǎo)電物質(zhì)。

2 不同毛混紡織物應(yīng)用導(dǎo)電纖維的加工工藝

不同類型的導(dǎo)電纖維，其導(dǎo)電性能會產(chǎn)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(xiàn)較大差別。具體來說，毛混紡織物生產(chǎn)工藝中，導(dǎo)電纖維基體、內(nèi)部導(dǎo)電物質(zhì)、毛混紡織物類型等數(shù)據(jù)的變化會對毛混紡織物加工生產(chǎn)造成極大影響。

（1）毛滌織物的靜電反應(yīng)大多與還原劑、環(huán)境內(nèi)水分及溫度息息相關(guān)。應(yīng)用導(dǎo)電纖維時，需通過除雜、漂白等工藝，預(yù)防紡織物的靜電風(fēng)險。

（2）紡絲綢紡織物內(nèi)的堿、濕熱系數(shù)均會對紡織物成品質(zhì)量、抗靜電性能產(chǎn)生一定作用。因此需要在去除油劑、退漿環(huán)節(jié)，減少導(dǎo)電纖維的使用量[2]。

（3）制作毛混紡織物時，導(dǎo)電纖維在不同類型的紡織物中會發(fā)生不同的化學(xué)反應(yīng)。紡織物中的酸堿度會直接改變導(dǎo)電纖維的抗靜電性能，弱化其導(dǎo)電纖維功能。因此，相關(guān)人員在生產(chǎn)毛混紡織物時，若將導(dǎo)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(shè)置紡織物加工參數(shù)，科學(xué)選用導(dǎo)電纖維。

3 導(dǎo)電纖維在毛混紡織物中的具體應(yīng)用

3.1 整經(jīng)工藝

在毛混紡織物中應(yīng)用導(dǎo)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(jīng)架完成毛混紡織物的穿綜前準備工作。設(shè)備運行時，毛混紡織物的整經(jīng)流程如下：首先，準備張力較為均勻的整片經(jīng)紗，整經(jīng)過程中確保全片經(jīng)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(jīng)張力，且在促使經(jīng)紗逐漸成形的基礎(chǔ)上，保證機器上紗線彈性，預(yù)防紗線造成的損傷。其次，將打樣機織軸、經(jīng)軸上成型的經(jīng)紗均勻分布，使其通過卷繞后能平整地鋪開；檢驗經(jīng)紗密度、軟硬度、長度、整經(jīng)數(shù)量、色經(jīng)排列情況[3]。最后，依據(jù)毛混紡織物整經(jīng)相關(guān)標準，評估整經(jīng)后經(jīng)紗質(zhì)量，同時應(yīng)用專用整經(jīng)設(shè)備，將簡紗布設(shè)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(chǎn)中的基礎(chǔ)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(shè)計方案中的斜紋，運用順穿法。在穿綜過程中，經(jīng)紗穿綜數(shù)量不同，其穿綜流程會存在明顯差異。如綜片數(shù)量為8 的經(jīng)紗，需要穿綜1/3 的斜紋，數(shù)量為15 的經(jīng)紗，其穿綜期間所需的斜紋數(shù)位1/4。穿綜結(jié)束后，相關(guān)人員應(yīng)按照毛混紡織物應(yīng)用導(dǎo)電纖維時設(shè)計的密度，篩選筘板。

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

3.3 上機織造

首先，準備毛滌紗線、金屬系導(dǎo)電纖維，將導(dǎo)電纖維分解為導(dǎo)電絲，且與毛滌紗線共同混入需要緯紗的紡織物材料內(nèi)；配備紡織物制造設(shè)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(jié)構(gòu)。準備工作結(jié)束后，設(shè)置紡織機生產(chǎn)參數(shù)，輸入相關(guān)數(shù)值，記錄生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

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

最后，因為導(dǎo)電纖維內(nèi)的導(dǎo)電絲細度較細，單獨將其混入經(jīng)紗時容易出現(xiàn)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(dǎo)電絲間距分別為0.5cm、2cm、1cm、1.5cm，不同間距的導(dǎo)電絲，其緯紗根數(shù)分別為14、56、28、42。通過測試可知，導(dǎo)電絲間距可特定為1.5，便于在二次設(shè)計織物組織結(jié)構(gòu)時，靈活控制斜紋數(shù)量，優(yōu)化毛混紡織物內(nèi)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)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(jīng)緯度密度鏡，并將實驗場所調(diào)整在標準實驗狀態(tài)。即實驗場地內(nèi)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(yīng)將加入導(dǎo)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(jié)束后，基于紡織物質(zhì)量標準，選擇毛混紡織物樣品，將準備好的經(jīng)緯密度鏡放在紡織物樣品上，待經(jīng)緯密度鏡與紡織物內(nèi)經(jīng)紗、緯紗分別平行后，記錄紡織物樣品經(jīng)緯方向的密度值。計算3 次測量時的平均數(shù)據(jù)，然后應(yīng)用光學(xué)顯微鏡，放大織物樣品，緩慢地順著經(jīng)緯度方向拖動密度鏡。同時在拖動過程中拍照，數(shù)出照片上紡織物根數(shù)，計算毛混紡織物的經(jīng)緯密度。

（2）毛混紡織物抗靜電實驗。毛混紡織物生產(chǎn)中存在的靜電問題是紡織產(chǎn)品面臨的主要質(zhì)量風(fēng)險，將導(dǎo)電纖維應(yīng)用在毛混紡織物制造中時，需在紡織物生產(chǎn)結(jié)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(nèi)。然后在電壓穩(wěn)定后，將高壓電源斷開，使場地內(nèi)的電壓在接觸到樣品后自然衰減，相關(guān)人員則可根據(jù)初始電壓、電壓衰減后的值數(shù)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(yīng)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(huán)境內(nèi)的實驗溫度、實驗濕度分別為27℃、31%，紡織物靜電儀轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動時間15 ～20s，靜電儀內(nèi)感應(yīng)裝置與樣品的間距為10 ～15mm。

設(shè)置好實驗參數(shù)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(nèi)的電壓值，其與樣品表面的距離為20mm，感應(yīng)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(qū)動實驗儀器，調(diào)整靜電儀轉(zhuǎn)速，儀器轉(zhuǎn)動行為逐漸穩(wěn)定后，將電機針上的電壓值調(diào)整為10kV。30s 后關(guān)閉高壓設(shè)備，記錄樣品內(nèi)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(jié)束語

毛混紡織物中導(dǎo)電纖維的應(yīng)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(fā)揮導(dǎo)電纖維的具體效能，加工毛混紡織物時，還應(yīng)在規(guī)范紡織物生產(chǎn)工藝的同時，及時按照紡織物生產(chǎn)標準完成對應(yīng)的實驗。借此發(fā)揮導(dǎo)電纖維控制毛混紡織物靜電風(fēng)險的基本優(yōu)勢，生產(chǎn)高質(zhì)量、抗靜電、耐摩擦的毛混紡織物，提高客戶滿意度。