以下重點(diǎn)介紹有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維及應(yīng)
有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維
     是由常規(guī)的合成纖維聚合物與導(dǎo)電組分復(fù)合而成的具有一定導(dǎo)電性能的纖維。有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維中的導(dǎo)電組分是在常規(guī)合纖的聚合物中加入了大量導(dǎo)電物質(zhì)經(jīng)混煉制成的類似色母粒類的材料。
    有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維的主要品種有錦綸（尼龍）基、滌綸基、腈綸基、丙綸基等有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維，以錦綸基有機(jī)導(dǎo)電纖維應(yīng)用較為廣泛。近期報(bào)道的新型有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維──芳綸基復(fù)合導(dǎo)電纖維，由山東泰和集團(tuán)首創(chuàng)并生產(chǎn)，商品名稱（Tamtar）導(dǎo)電纖維。
    有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維的結(jié)構(gòu)有：皮型（即皮層為導(dǎo)電層，芯層為普通聚合物）、三葉型、并列型、一字型、芯型（即芯層為導(dǎo)電層，皮層為普通聚合物）、海島型等等多種結(jié)構(gòu)形式：

幾種不同結(jié)構(gòu)導(dǎo)電纖維綜合對比：
①、皮型：    導(dǎo)電性能優(yōu)良，強(qiáng)力一般，耐久性略差； ②、一字型：  導(dǎo)電性能略差，強(qiáng)力較好，耐久性優(yōu)良；
③、三葉型：  導(dǎo)電性能較好，強(qiáng)力較好，耐久性優(yōu)良；
④、芯型：   導(dǎo)電性能較差，強(qiáng)力較好，耐久性優(yōu)良；
注：因?yàn)樘亢谠诳椢镏酗@示黑色，因此，除特殊情況外，只有芯型導(dǎo)電纖維能使用在淺色織物中。
導(dǎo)電組分的組成與作用：
    基料──即基體材料或稱基本聚合物。作用：將導(dǎo)電顆粒牢固的粘結(jié)在一起，使導(dǎo)電組分既有穩(wěn)定的導(dǎo)電性，又賦予材料可加工性。
    填料──即導(dǎo)電物質(zhì)。作用：導(dǎo)電顆粒在導(dǎo)電組分中起提供載流子的作用。
基本聚合物與導(dǎo)電顆粒的相容性：
    兩者性質(zhì)相差較大，復(fù)合時(shí)不易緊密結(jié)合，且難于均勻分散,影響材料的導(dǎo)電性能，故通常還需對導(dǎo)電顆粒進(jìn)行表面處理。如：采用表面活性劑、偶聯(lián)劑、氧化還原劑等對導(dǎo)電顆粒進(jìn)行處理，以提高其分散性和緊密結(jié)合性──即材料的相容性。


有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電纖維的導(dǎo)電機(jī)理
有機(jī)復(fù)合型導(dǎo)電高分子的研究表明：
1、導(dǎo)電填料顆粒，在材料中并不需要完全接觸就能形成導(dǎo)電通道。
    當(dāng)導(dǎo)電顆粒間不相互接觸時(shí)，顆粒間存在聚合物隔離層，使導(dǎo)電顆粒中自由電子的定向運(yùn)動(dòng)受到阻礙，這種阻礙可看做是有一定勢能的勢壘。根據(jù)量子力學(xué)的觀點(diǎn)，對于微觀粒子來說，即使其勢能小于勢壘的能量時(shí)，它既有被反彈的可能性也有穿過勢壘的可能性，微觀粒子穿過勢壘的現(xiàn)象稱為貫穿效應(yīng)，也稱隧道效應(yīng)。
    根據(jù)上述分析，導(dǎo)電高分子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有三種情況：
    a：一部分導(dǎo)電顆粒完全連續(xù)的相互接觸，形成電流通路，相當(dāng)于電流經(jīng)過一只電阻。
    b：一部分導(dǎo)電顆粒不完全連續(xù)接觸，其中不相互接觸的導(dǎo)電顆粒之間由于隧道效應(yīng)形成電流通路，相當(dāng)于一個(gè)電阻與一個(gè)電容并聯(lián)后再與一個(gè)電阻串聯(lián)的情況。
    c：一部分導(dǎo)電顆粒完全不連續(xù)，導(dǎo)電顆粒間的聚合物隔離層較厚，是電的絕緣層，相當(dāng)于電容器的效應(yīng)。
    復(fù)合型導(dǎo)電高分子導(dǎo)電機(jī)理模型示意圖：

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圖中：  1.導(dǎo)電顆粒。  2.導(dǎo)電顆粒間的隔離層。
2、含炭黑聚合物導(dǎo)電性的特性。
    a.對電場強(qiáng)度的依賴性：含炭黑聚合物的導(dǎo)電性對電場強(qiáng)度有強(qiáng)烈的依賴性。在低電場強(qiáng)度下（E＜104V/cm），電導(dǎo)率符合歐姆定律；在高電場強(qiáng)度下（E＞104V/cm），導(dǎo)電率符合冪定律。
    研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電性對電場強(qiáng)度的這種依賴性規(guī)律，是由它們在不同外電場作用下不同的導(dǎo)電機(jī)理所決定的。
※在低電場強(qiáng)度下，導(dǎo)電聚合物的導(dǎo)電是由炭黑顆粒與聚合物之間的界面極化引起的離子導(dǎo)電，這種極化的載流子數(shù)目較少，故導(dǎo)電率較低。
  在高電場強(qiáng)度下，炭黑中的載流子（自由電子）獲得了足夠的能量，能夠穿過炭黑顆粒間的聚合物隔離層使材料導(dǎo)電，隧道效應(yīng)起了主要作用。因此，含炭黑高聚物在高電場強(qiáng)度下的導(dǎo)電本質(zhì)是電子導(dǎo)電，故電導(dǎo)率較高。
    b.對溫度的依賴性：在低電場強(qiáng)度時(shí)，電導(dǎo)率隨溫度的降低而降低；在高電場強(qiáng)度下時(shí)，電導(dǎo)率隨溫度的降低而增大。這種規(guī)律同樣由于其不同的導(dǎo)電機(jī)理決定的。
※導(dǎo)電機(jī)理：低電場強(qiáng)度下的導(dǎo)電是由界面極化導(dǎo)致的離子導(dǎo)電引起的，溫度低使載流子動(dòng)能降低，導(dǎo)致電導(dǎo)率下降；反之，高電場強(qiáng)度下的導(dǎo)電是自由電子的躍遷，相當(dāng)于金屬導(dǎo)電，溫度降低有利于自由電子的定向運(yùn)動(dòng)，故電導(dǎo)率增大。同理，金屬化合物系的導(dǎo)電纖維，也可以認(rèn)為其導(dǎo)電機(jī)理應(yīng)遵循這些規(guī)律。
 
有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電紗
    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)的紗線叫有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電紗線。
 
有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電紗的應(yīng)用
    主要有常規(guī)織入法（即織物正面顯現(xiàn)）和嵌織法（即嵌織在織物反面）。   
    在有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電紗線的使用方法中，嵌織法是較為簡便、使用范圍較廣、抗靜電效果和耐久性又較好的一種工藝方法。
導(dǎo)電紗線配置方法：
    在織物中、等間距地均勻織入一根導(dǎo)紗線。導(dǎo)電紗線在織物中的配置方法共有3種，如下圖所示。

    早期的嵌織式抗靜電織物設(shè)計(jì)，從抗靜電功能方面考慮較多，而忽略了織物的外觀效應(yīng)和風(fēng)格特征，其導(dǎo)電紗線均為0. 5 ~2. 5cm間距直接織入1根，呈明條狀地顯現(xiàn)于織物表面。由于導(dǎo)電纖維與普通纖維的染色性能有差異，在織物表面就形成了很不協(xié)調(diào)的明條狀異纖，使織物的外觀效應(yīng)和風(fēng)格特征受到了影響。


導(dǎo)電紗線嵌織組織的選擇
    為使嵌入的導(dǎo)電紗線不致于影響織物的外觀效應(yīng)和風(fēng)格特征，應(yīng)采用經(jīng)二重組織的原理生產(chǎn)嵌織式抗靜電織物。經(jīng)二重組織由兩個(gè)系統(tǒng)經(jīng)紗：即表經(jīng)與緯紗交織構(gòu)成織物正面、里經(jīng)與同一系統(tǒng)的緯紗交織構(gòu)成織物的背面，經(jīng)二重組織的織物正反面均顯現(xiàn)經(jīng)面效應(yīng)。利用經(jīng)二重組織這一特性，將抗靜電織物的經(jīng)紗分為兩個(gè)系統(tǒng)，即將普通紗線作表經(jīng)，使其顯現(xiàn)于織物正面;而將嵌織入的導(dǎo)電紗線作里經(jīng)，使其顯現(xiàn)于織物的反面。用顯現(xiàn)于織物正面的表經(jīng)蓋住導(dǎo)電紗線，以構(gòu)成良好的織物外觀效應(yīng)和風(fēng)格特征。
    為使織物表面具有良好的斜紋效應(yīng)，必須合理地配置表經(jīng)組織點(diǎn)和里經(jīng)組織點(diǎn)，即構(gòu)成織物正面的、表經(jīng)的經(jīng)組織點(diǎn)必須將里經(jīng)組織點(diǎn)遮蓋住，這就要求將里經(jīng)的短浮線配在相鄰表經(jīng)兩浮長線之間，以利于里經(jīng)的隱藏。常用組織嵌入導(dǎo)電紗線如下圖所示：

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有機(jī)復(fù)合導(dǎo)電紗配置與成本圖：（未考慮織縮率）