開發(fā)抗靜電蓬蓋織物的設(shè)想

一、問題的提出

蓬蓋織物是產(chǎn)業(yè)用紡織品中的一個(gè)大類產(chǎn)品，在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)等領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。由于合成纖維在力學(xué)、耐氣候性和耐化學(xué)性等方面的優(yōu)良性能，使其成為蓬蓋織物的主要應(yīng)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(dá)1013Ω·cm以上，在其使用過程中，由于摩擦、擠壓、輻射及感應(yīng)等因素的作用，而產(chǎn)生嚴(yán)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(jī)房、化學(xué)品及油品等方面的應(yīng)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(xiàn)實(shí)意義和緊迫性。

二、開發(fā)思路

1、蓬蓋織物的結(jié)構(gòu)

      蓬蓋織物的結(jié)構(gòu)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(dān)力學(xué)性能，上下兩面的涂覆層承擔(dān)防水作用。

2、在骨架材料的帆布中構(gòu)建靜電泄漏通道

      將導(dǎo)電紗線植入骨架材料的帆布中并形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，以此構(gòu)建起靜電泄漏通道，利用導(dǎo)電紗線之間的電暈放電和靜電傳導(dǎo)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(nèi)。

3、導(dǎo)電紗線的選擇

      選用合適的導(dǎo)電紗線，是抗靜電蓬蓋織物的關(guān)鍵。目前的導(dǎo)電紗線結(jié)構(gòu)主要有：有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維與合纖長絲網(wǎng)絡(luò)復(fù)合、與常規(guī)紗線復(fù)合、與常規(guī)纖維混紡等復(fù)合型結(jié)構(gòu)；金屬長絲與常規(guī)合纖長絲復(fù)合、與常規(guī)紗線復(fù)合、與常規(guī)纖維包芯等復(fù)合材料；金屬纖維與常規(guī)纖維混紡型結(jié)構(gòu)等。

（1）有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維與合纖長絲網(wǎng)絡(luò)復(fù)合、與常規(guī)紗線復(fù)合、與常規(guī)纖維混紡等結(jié)構(gòu)的有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電紗線，由于有機(jī)復(fù)合導(dǎo)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(gè)數(shù)量級），因此,不能滿足蓬蓋織物點(diǎn)對點(diǎn)電阻控制在109Ω·cm米的技術(shù)指標(biāo)的要求。

（2）金屬長絲類復(fù)合導(dǎo)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(dǎo)電成份均一型導(dǎo)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(dǎo)電織物，一旦遇到了較強(qiáng)的輻射或感應(yīng)等意外因素的干擾，對于操作人員和裝備將造成嚴(yán)重的事故。

（3）金屬纖維混紡型導(dǎo)電紗線，是一種金屬纖維以較大的比例與常規(guī)纖維混紡制成的導(dǎo)電紗線。由于金屬纖維的電阻率很低，導(dǎo)電性極佳，而金屬纖維在導(dǎo)電紗線中的分布狀態(tài)是，在縱向呈均勻分布，在橫截面上是隨機(jī)分布。也就是講，金屬纖維在此導(dǎo)電紗線中以短纖的形式存在，金屬纖維之間有一定的常規(guī)纖維阻隔，這樣就能保證該導(dǎo)電紗線既有一定的導(dǎo)電性，又不致過分的通透，使金屬混紡導(dǎo)電紗線的電阻率控制在一個(gè)合理的區(qū)間。另外金屬混紡導(dǎo)電紗線的導(dǎo)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(dǎo)電紗線是蓬蓋用帆布較為理想的導(dǎo)電紗線。

強(qiáng)調(diào)：在金屬纖維導(dǎo)電紗線中，還有一類低金屬纖維比例的紗線。這類導(dǎo)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(gòu)成靜電泄漏的通道，故紗線的比電阻較高，只能適應(yīng)于以電荷面密度為考指標(biāo)的織物。它的消除靜電的機(jī)理是電暈放電、離子導(dǎo)電機(jī)理。