不同組織結(jié)構(gòu)導(dǎo)電織物的導(dǎo)電性能分析

鄧茜茜，王 卓，胡田田，楊瑞華

(江南大學(xué)，江蘇 無錫 214122)

1 引言

隨著生活方式的改變和收入水平的提高，人們越來越崇尚個性化的生活，對紡織品的要求也逐漸從具備一定實用性擴(kuò)展到具備美觀性、功能性，以及環(huán)保、智能等要求。導(dǎo)電紡織品作為一種功能性紡織品，具有很大發(fā)展前景，導(dǎo)電紡織面料已經(jīng)在醫(yī)用、電磁屏蔽、傳感器、特殊工作服等領(lǐng)域得到實際應(yīng)用[1，2]。

目前表征織物導(dǎo)電性能的主要指標(biāo)是織物的表面電阻率或電導(dǎo)率。周存等人[3]對其自制的超疏水導(dǎo)電聚酯織物進(jìn)行了表面電阻的測試，探究不同處理工藝對于織物導(dǎo)電性能的影響。俞儉等人[4]測試了聚苯胺整理羊毛織物的導(dǎo)電性，而織物的導(dǎo)電性能在實際應(yīng)用中又轉(zhuǎn)換為電磁屏蔽性能、防微波輻射性能等。閆鑫鑫等人[5，6]研究了不銹鋼纖維紗的結(jié)構(gòu)對織物電磁屏蔽性能的影響，結(jié)果表明毛羽越多的紗線結(jié)構(gòu)，該織物的電磁屏蔽性能越好。姜偉等人[7]對防微波輻射混紡織物的生產(chǎn)工藝與性能測試進(jìn)行了研究，分析了金屬纖維含量對織物防微波輻射性能的影響，認(rèn)為織物的屏蔽效能隨著金屬纖維含量的增加而增大，但當(dāng)含量超過一定比例后，織物的屏蔽效能反而減小。張麗娟[8]分析了織物厚度對防電磁輻射紡織品屏蔽效能的影響，結(jié)果表明，其他條件相同時，織物厚度越大，屏蔽效果越好。蘇宇等人[9]探討了常見抗電磁輻射織物的品種和優(yōu)缺點，認(rèn)為采用新型防輻射纖維增強(qiáng)屏蔽效果以及將新型納米材料技術(shù)應(yīng)用于防電磁輻射領(lǐng)域是未來發(fā)展的方向。

織物組織形式及其經(jīng)緯密度是織物重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，導(dǎo)電織物的組織形式及其經(jīng)緯密度會影響織物的服用舒適性及導(dǎo)電性能，為了進(jìn)一步探究織物組織結(jié)構(gòu)對其導(dǎo)電性能的影響，本文采用同種導(dǎo)電紗線設(shè)計平紋、斜紋、緞紋三種組織并制成織物，對比分析其導(dǎo)電性能，研究不同組織結(jié)構(gòu)的織物導(dǎo)電性能。

2 實驗

2.1 織物組織設(shè)計

圖1 織物1經(jīng)緯交織示意圖、組織圖和實物圖

圖2 織物2經(jīng)緯交織示意圖、組織圖和實物圖

圖3 織物3經(jīng)緯交織示意圖、組織圖和實物圖

2.2 織物導(dǎo)電性測試方法

如圖4所示，在被測試織物中選取平行于經(jīng)向/緯向且組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定(沒有松散，較少歪斜)的10 cm的距離，將萬用表的兩根表筆接觸織物表面，讀取測試數(shù)據(jù)。隨機(jī)取樣測試10次，最終結(jié)果取平均值。

圖4 織物導(dǎo)電性測試方法

3 結(jié)果與分析

表1測試結(jié)果表明經(jīng)密比緯密大時，緯向方向測得的平均電阻高于經(jīng)向方向。這是因為經(jīng)密大于緯密，則相同長度的一根緯紗比一根經(jīng)紗上有更多的交織點。通上電流時，更多的交織點意味著更多的分流支路，當(dāng)總電壓相同的條件下，干路上分到的電流就越少，測試兩點間的電阻越大。

表1 織物導(dǎo)電性測試初始結(jié)果

對不同組織織物導(dǎo)電性的規(guī)律探索，需要一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。本試驗中將這一標(biāo)準(zhǔn)定為相同的經(jīng)緯密度。三組測試數(shù)據(jù)統(tǒng)一按照織物1平紋組織的經(jīng)緯密度作為參考，織物1與織物2和織物3各自的經(jīng)緯密度之比再乘以其實際測試結(jié)果即得到相對平均電阻。即：織物2經(jīng)向相對平均電阻為 (146.7/186.7)×12.5=9.8(kΩ)；緯向相對平均電阻為 (123.3/143.3)×13.4=11.5(kΩ)?？椢?經(jīng)向相對平均電阻為 (146.7/203.3)×13.1=9.5(kΩ)；緯向相對平均電阻為 (123.3/168.0)×14.2=10.4(kΩ)。所得轉(zhuǎn)換結(jié)果見表2。

表2 織物導(dǎo)電性測試轉(zhuǎn)換結(jié)果

表2結(jié)果表明織物的電阻為：平紋>斜紋>緞紋，這是因為相同測試長度、相同經(jīng)緯密度的條件下，交織點越多的面料其電阻值越大，而平紋、斜紋和緞紋組織交織點數(shù)量為：平紋>斜紋>緞紋。

4 結(jié)論

織物組織形式及其經(jīng)緯密度是織物重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，導(dǎo)電織物的組織形式及其經(jīng)緯密度會影響織物的服用舒適性及導(dǎo)電性能。本文試織了平紋、斜紋、緞紋三種不同組織結(jié)構(gòu)織物，并在同種條件下測試該三種織物的導(dǎo)電性，研究組織結(jié)構(gòu)對導(dǎo)電織物導(dǎo)電性能的影響。在對比分析中通過將測試結(jié)果轉(zhuǎn)換為相同經(jīng)緯密度下三塊織物的電阻，以統(tǒng)一測試標(biāo)準(zhǔn)。實驗結(jié)果表明，織物經(jīng)密比緯密大時，緯向方向測得的平均電阻高于經(jīng)向方向；交織點越多的面料其表面電阻值越大。