（紡織工程專業(yè)論文）汽車內(nèi)飾針織產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及抗靜電性能研究.pdf

摘要 摘要 在采用紡織品做內(nèi)裝飾織物的汽車中 靜電是一個(gè)不容忽視的問(wèn)題 靜電的 積累不僅影響乘坐者的舒適性 還能吸附大量灰塵給清潔帶來(lái)很大的麻煩 汽車 內(nèi)飾織物的抗靜電性能是經(jīng)常被人們提到但是很少去實(shí)現(xiàn)的一個(gè)性能 本文主要 采用嵌織導(dǎo)電纖維的方法來(lái)設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)抗靜電汽車內(nèi)飾織物 本文設(shè)計(jì)了單面網(wǎng)眼 素色絨類 雙面提花三種汽車座椅面料 分別通過(guò)添 紗 成圈 集圈 襯緯等方式來(lái)嵌織導(dǎo)電纖維 每種面料都確定了一系列的導(dǎo)電 絲間距 文中制定了三種面料的生產(chǎn)工藝 并研究了嵌織導(dǎo)電纖維的注意問(wèn)題 分析比較了目前常用的六種抗靜電性能的測(cè)試方法 半衰期法 摩擦帶電電壓法 電荷面密度法 衣物帶電法 工作服的摩擦帶電法 極間等效電阻法 最終選定 電荷面密度法來(lái)測(cè)試織物的抗靜電性能 分析討論了導(dǎo)電纖維的性能 摩擦方式 導(dǎo)電絲間距 組織結(jié)構(gòu) 導(dǎo)電絲嵌織方式等因素對(duì)抗靜電性能的影響 模擬出導(dǎo) 電絲間距與電荷面密度及導(dǎo)電絲間距與導(dǎo)電絲含量的關(guān)系曲線 并得出曲線的回 歸方程 求得導(dǎo)電絲的最佳間距和最佳含量 最后得出本論文的結(jié)論 關(guān)鍵詞 汽車內(nèi)飾 針織面料 抗靜電性能 導(dǎo)電纖維 電荷面密度 江南大學(xué)碩士學(xué)位論文 a b s t r a c t i na u t o m o b i l e st h a tu s i n gt e x t i i ea si n t e r i o rf a b r i c s s t a t i cc h a r g ei sap r o b l e m c a i l tb en e g l i g i b l e 1 1 1 ea c c u l l l u l a t i o no fs t a t i cc h a r g e sn o to n l yi i l f l u e n c e st h er i d e r s c o m f o n b u ta l s ob r i n g sb i gt m u b l et oc l e a n n e s sf o rd u s ta d s o r p t i o n t h ea m i s t c p m p e r t yo fa u t o m o b i l ei n t e r i o rf a b r i c si so f t e nm e n t i o n e d b u tr a r e l yc o m p l e t e d 1 h s p 印e rm a i n l yd e s i g n sa i l t i s t a t i ca u t o m o b i i ei n t e r i o rf a b r i c sb ye m b e d d i l l gc o n d u c t i v e f i b e l i nt h i s p a p e r w ed e s i g nt h r e ek i n d so ff 曲r i c s s i n g l e s i d em e s h p i l ea n d d o u b l e s i d ej a c q u a r d c o n d u c t i v ef i b e r sa r er e s p e c t i v e l ye m b e d d e db yk n i t t i n g t u c h n g l a y i n g i nm e t l l o d s t h ep m d u c t i o np m c e s s e sa r em a d e a n dt l l ep r o b l e m so f e m b e d d i n gc o n d u c t i v ef i b e r sa r es t u d i e s e a c hf a b r i ci sd e s i g n e das e r i e so fi n t e r v a l s w ea j l a l y z es i xk i n d so fa i l t i s t a t i c p r o p e n y s t e s tm e m o d s h a l fl i f e 銜c t i o n e l e c t r i f i c a t i o np r e s s u r e e l e c t r i cc h a r g ed e n s 時(shí)p e ru n i ta r e a c l o n ge l e c t r i f i c a t i o n s m o c km c t i o ne l e c t r l n c a t i o n i m e r e l e c t r o d ee q u i v a l e n tr e s i s t a n c e e l e 嘶cc h a r g e d e n s i t yp e ru n i ta r e ai ss e l e c t e d t h ei n n u e n c ef a c t o r si n c l u d i n gc o n d u c t i v ef i b e r s p r o p e r t y m c t i o n a lf b m l c o n d u c t i v e 肺e r si n t e r v a l f a b r i cs t m c t u r e c o n d u c t i v e n b e r se m b e dm e t l l o d sa r ea l s od i s c u s s e d i nt e m so fe x p e r i m e n t a ld a t u m w ei m i t a t e t h ec u r v e sa b o u tc o n d u c t i v en b e ri n t e r v a lr e l a t et oi t sc o n t e n ta 1 1 df a b r i ca v e r a g e e l e c t r i cc h a r g ed e n s i t yp e ru n i ta r e a a n do b t a i nc o r r e s p o n dr e g r e s se q u a t i o n s a n dg e t c o n d u c t i v e 肺e r so p t i m a li n t e r v a la 1 1 dc o n t e n t e v e n t u a l l yw eg e t t h i s p 印e r s c o n c u s i o n s k e yw o r d s a u t o m o b i l ei n t e r i o r k n i t t e df a b r i c a n t i s t a t i cp r o p e r t y c o n d u c t i v en b e r e l e c t r i cc h a r g ed e n s i t y 獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工 作及取得的研究成果 盡我所知 除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地 方外 論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果 也不包含 本人為獲得江南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料 與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明 確的說(shuō)明并表示謝意 簽名 墨盤坌日期 k 以年毛月 胡 關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明 本學(xué)位論文作者完全了解江南大學(xué)有關(guān)保留 使用學(xué)位論文的規(guī) 定 江南大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和 磁盤 允許論文被查閱和借閱 可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編 入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索 可以采用影印 縮印或掃描等復(fù)制手段保存 匯編學(xué)位論文 并且本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致 保密的學(xué)位論文在解密后也遵守此規(guī)定 簽名 壘墊 竺導(dǎo)師簽名 逸丘至 罵 日期 1 游6 月脅日 第一章緒論 1 1 汽車內(nèi)飾面料 1 1 1 車用紡織品概況 第一章緒論 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展 汽車用紡織品成為產(chǎn)業(yè)用紡織品的重要領(lǐng)域 紡織品 在汽車上的應(yīng)用可以用 五子登科 來(lái)比喻 即 料子 帶子 毯子 簾子 氈 子 l 料子 即內(nèi)飾面料 包括座椅面料 車門內(nèi)飾材料 頂棚材料 座椅面 料通常有機(jī)織面料 針織面料和皮革 真皮 人造皮革 三大類 目前 我國(guó)的汽 車座椅面料應(yīng)用得較為廣泛的是機(jī)織平布和針織絨布 2 1 少數(shù)高檔轎車才配置真 皮座椅 還有相當(dāng)大一部分的座椅采用人造皮革面料 車門內(nèi)飾材料也在日趨與 座椅面料相一致 以求內(nèi)飾整體上的美觀 頂棚材料主要采用無(wú)紡布 針織物和 p v c 膜 本文中的汽車內(nèi)飾主要是指內(nèi)飾面料 2 帶子 主要是指安全帶 安全帶是汽車必不可少的配備 要求其具有較 高的強(qiáng)度 良好的延伸性 此外還應(yīng)有一定的耐磨損性 耐氣候性 耐寒 耐熱 耐水 耐光照 耐腐蝕 舒適性以及阻燃性等 安全帶一般選用抗拉強(qiáng)度高 伸長(zhǎng)率適中和塑性變形小的纖維作材料 錦綸和滌綸是比較適合的材料 3 1 3 毯子 主要指地毯 與民用地毯相比 汽車地毯生產(chǎn)工藝復(fù)雜 技術(shù)難度 大 技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求高 對(duì)于汽車地毯的基本要求是美觀 舒適 隔熱 阻燃 防靜電 吸音 防塵 防滑 耐用以及安裝方便 4 簾子 主要是指汽車輪胎骨架材料一簾子布 輪胎簾子布主要由錦綸 滌綸i 粘膠 鋼絲等原料制成 錦綸因其強(qiáng)度高 耐沖擊性 耐疲勞性以及與橡 膠的粘合性能較好 尤其適用于載重輪胎 滌綸模量較高 變形小 尺寸穩(wěn)定性 好 成本低 是轎車輪胎的理想材料 鋼絲簾子布應(yīng)用也越來(lái)越多 5 氈子 主要是指再生纖維氈隔熱材料 各類棉纖維 融熔纖維材料制成 的氈坯 經(jīng)高溫造型各種形狀 制成具有隔音 隔熱 減震和吸音作用的平態(tài)隔 音氈 隔音墊 因其質(zhì)輕 價(jià)廉及良好的隔音作用而在汽車上被廣泛應(yīng)用 如車 頂隔音墊 地板隔音墊 行禮箱地毯1 4 1 1 2 汽車內(nèi)飾面料的性能要求 作為汽車內(nèi)飾面料 不僅對(duì)其外觀質(zhì)量要求非常嚴(yán)格 其內(nèi)在的特殊性能也 江南大學(xué)碩士學(xué)位論文 同樣重要 如耐磨性 阻燃性 抗靜電性 拒水性和日曬牢度等均有較高的要求 內(nèi)飾面料的性能至少要滿足表l 一1 中的八大要求 4 o 表1 1內(nèi)飾面料的性能要求 性能要求 安全阻燃 抗靜電 舒適手感好 柔軟 有彈性 有隔音和吸音效果 美觀圖案新穎 色澤高雅 色牢度穩(wěn)定 色差微小 耐用耐壓耐磨 不起毛起球 尺寸穩(wěn)定性好 工藝延伸性 熱收縮性 彈性量穩(wěn)定 滿足模塑成型要求 適用抗紫外線照射 拒油 拒污 防水 環(huán)保對(duì)人體無(wú)刺激 無(wú)異味 無(wú)毒 無(wú)害 經(jīng)濟(jì)價(jià)格適中 工藝合理 材料來(lái)源多 1 1 3 汽車內(nèi)飾面料的發(fā)展 1 1 3 1 汽車內(nèi)飾面料的演變阿 二十世紀(jì)四十年代 許多汽車座椅包覆面料使用的原料為乙烯基聚合物或者 亞乙烯基氯化物 這種材料在融化狀態(tài)下采用染料染色 具有很高的色牢度并月 易于清洗 與此同時(shí) 也就是第二次世界大戰(zhàn)之后 尼龍開(kāi)始出現(xiàn)并與其他材料 一起被應(yīng)用到汽車裝飾中來(lái) 從五十年代開(kāi)始 用p v c 涂層處理的織物開(kāi)始被廠泛地應(yīng)用在服裝 居家 裝飾以及汽車內(nèi)飾中 由于這種材料可以加工制作成各種不同的色彩并且可以進(jìn) 行表面模壓達(dá)到不同紋理效果 所以在當(dāng)時(shí)算是一種較為時(shí)尚的復(fù)合紡織材料 p v c 材料應(yīng)用在汽車內(nèi)飾中的狀態(tài)一直持續(xù)到二十世紀(jì)七十年代 當(dāng)時(shí)人們的 生活水平有了顯著的提高 對(duì)汽車的舒適性也相應(yīng)提出了更高的要求 而以p v c 材料包覆的座椅透氣性很差 尤其在悶熱的夏天更是又熱又粘 從七十年代開(kāi)始 尼龍被大規(guī)模地以不同編織結(jié)構(gòu)和色彩效果運(yùn)用到汽車內(nèi) 飾織物中來(lái) 與此同時(shí) 關(guān)于汽車用織物的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也由于日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 而提高到了新的水平 尼龍之所以在汽車內(nèi)飾中運(yùn)用了將近三十年 是因?yàn)樵缙诘钠囓嚧跋鄬?duì)較 小而且車窗玻璃幾乎是垂直的 因此在同樣的日光條件下車內(nèi)溫度變化沒(méi)有現(xiàn)在 的汽車那么大 另外 當(dāng)時(shí)的消費(fèi)者可能將更多的注意力放在汽車的性能上 而 對(duì)內(nèi)飾不是十分在意 再者 早期的汽車市場(chǎng)顯然也沒(méi)有現(xiàn)在這樣激烈的競(jìng)爭(zhēng) 七十年代中期 滌綸開(kāi)始出現(xiàn)并逐漸占據(jù)了汽車內(nèi)飾織物材料的主導(dǎo)地位 第一章緒論 一直到今天 全球9 0 的汽車內(nèi)飾織物應(yīng)用的仍舊是滌綸1 2 l 相對(duì)于其他各種紡 織纖維而言 滌綸具有許多不可比擬的優(yōu)點(diǎn) 盡管如此 在滌綸紗線染色過(guò)程中 仍然需要加入吸收紫外線功能的化學(xué)試劑以幫助其達(dá)到耐光耐老化的要求 天然皮革作為一種高檔內(nèi)裝飾材料應(yīng)用在汽車中比織物要早得多 早期 在 應(yīng)用時(shí)也同織物一樣襯有底布 皮革表面通常經(jīng)過(guò)漆光處理以增加光澤和耐磨 性 但同時(shí)也降低了其天然透氣性 近幾年 由于大量關(guān)于環(huán)境生態(tài)保護(hù)方面的 立法規(guī)定出臺(tái) 皮革處理的工藝已經(jīng)有了很多改變 在車內(nèi)使用真皮尤其是小牛 皮裝飾 在全球被公認(rèn)是奢華高貴的標(biāo)志 但其價(jià)格昂貴 據(jù)估計(jì)在將來(lái)其使用 量將趨于下降 但人們對(duì)真皮的熱情仍然不減 現(xiàn)在的方法是很多真皮與織物結(jié) 合運(yùn)用在車內(nèi)飾中 真皮的短缺導(dǎo)致人造皮革的再次興起 但仿真程度及各項(xiàng)技 術(shù)指標(biāo)均比過(guò)去大大提高 而織物中的采用超細(xì)纖維制成的仿麂皮面料也愈來(lái)愈 受歡迎 1 1 3 2 汽車內(nèi)飾面料的發(fā)展趨勢(shì) 從近十年國(guó)內(nèi)外內(nèi)飾面料的發(fā)展演變我們可以看出 今后一段時(shí)間內(nèi) 內(nèi)飾 紡織品的發(fā)展趨勢(shì)有如下特點(diǎn) 6 9 1 針織絨類織物成為內(nèi)飾面料的主流 這是由于針織物具有良好的延伸性 和彈性 能適應(yīng)汽車內(nèi)飾加工的模壓工藝 而且花型變換遠(yuǎn)較機(jī)織物方便 同時(shí) 絨類織物的使用可消除汽車中的部分噪聲 2 非織造布在汽車內(nèi)飾上的應(yīng)用不斷增加 非織造布用做汽車內(nèi)飾也是當(dāng) 前國(guó)際發(fā)展的趨勢(shì) 因其成本低 適應(yīng)性強(qiáng) 質(zhì)量輕 隔音 保暖以及防震等特 點(diǎn) 經(jīng)不同處理后可用作車用功能性材料 3 特種化纖將被普遍應(yīng)用 由于對(duì)內(nèi)飾面料的安全要求和工藝性能要求越 來(lái)越高 因此 對(duì)原料的改性勢(shì)在必行 例如 具有優(yōu)異的回彈性和耐磨 堅(jiān)固 的聚酰胺纖維大量使用在座椅 地毯及頂棚織物中 利用紡前染色制成的色紡絲 可提高織物的色牢度及耐光牢度 4 內(nèi)飾面料日趨多樣化 內(nèi)飾面料本身價(jià)值不高 僅占汽車總價(jià)的l 2 但人們打開(kāi)車門 首先看到的就是車飾面料 汽車商往往利用豪華的內(nèi)飾 來(lái)提高車子的檔次 達(dá)到以較低成本獲取較高回報(bào)的目的 因此在內(nèi)飾面料中 一種花型包打天下的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去 選裝件的大量應(yīng)用 使同一車型可有多種裝 飾風(fēng)格 以座椅色彩為主 配置內(nèi)飾面料的做法將成為轎車內(nèi)飾的主流 5 重視回收再利用 隨著人們對(duì)環(huán)保的重視 最新的立法迫使汽車制造業(yè) 在2 0 0 4 年之前 回收所有的廢棄汽車 并要求汽車中9 5 的材料再利用 因此 制造商要面對(duì)處理大量的裁剪廢料 廢汽車內(nèi)飾面料的處理 由于聚酯纖維具有 價(jià)格較低 強(qiáng)度高 彈性好 耐磨 保形性好 易回收利用等特點(diǎn) 在座椅 地 江南大學(xué)碩士學(xué)位論文 毯 頂棚 氣囊等許多飾品材料中使用 1 1 3 3 我國(guó)汽車內(nèi)飾的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)在汽車內(nèi)部采用織物作為裝飾的歷史還比較短 以前 我國(guó)車輛內(nèi)飾材 料基本是人造革 只有進(jìn)口的車輛才使用織物作為內(nèi)飾材料 一直到八十年代末 我國(guó)才出現(xiàn)第一家汽車座椅面料生產(chǎn)廠 但是發(fā)展速度很快 上海 江蘇 浙江 河北 湖北 天津 吉林等地陸續(xù)出現(xiàn)了一批內(nèi)飾面料生產(chǎn)企業(yè) 上海大眾 天 津大發(fā) 南京依維柯 北京吉普等車廠生產(chǎn)的主要車型 其內(nèi)飾面料已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了 國(guó)產(chǎn)化 7 l 目前我國(guó)已有大大小小6 0 多家汽車內(nèi)飾面料生產(chǎn)廠 紡織面料已占 汽車內(nèi)飾的5 0 左右 一些中低檔車輛雖然仍是以人造革面料為主 但也在逐 步使用紡織面料而且有增加之勢(shì) 中高檔車輛尤其是轎車和客車紡織面料已經(jīng)作 為基本內(nèi)飾面料取代了人造革 不僅用于座椅面料 而且用于車頂棚 側(cè)立柱 門護(hù)板 遮陽(yáng)板等的包覆面料 從縱向上看中國(guó)汽車裝飾用紡織品產(chǎn)業(yè)取得了明顯進(jìn)步 這主要表現(xiàn)在國(guó)內(nèi) 汽車內(nèi)飾紡織企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模 產(chǎn)量 外資引進(jìn) 銷售額 出口業(yè)績(jī) 配套能力 和產(chǎn)品質(zhì)量等方面的整體水平明顯提高 但在橫向上中國(guó)汽車內(nèi)紡織品與國(guó)際上 大的比較成熟的專業(yè)公司相比差距仍然很大 如 紡織材料生產(chǎn)水平普遍較低 面料品種單一 自主開(kāi)發(fā)的能力差 生產(chǎn)規(guī)模有限 生產(chǎn)設(shè)備不完善 8 在未來(lái)的十年中 中國(guó)的汽車行業(yè)還有很大的發(fā)展空間 其中2 0 萬(wàn)元以內(nèi) 的私家車將吸引龐大的消費(fèi)群體 他們的消費(fèi)觀念會(huì)更加理性 在汽車內(nèi)飾的選 擇上 不會(huì)盲目地追求檔次很高的真皮面料 他們會(huì)根據(jù)自己的經(jīng)濟(jì)能力選擇適 合自己的 能體現(xiàn)自身個(gè)性的內(nèi)飾 與人造皮革相比 紡織品內(nèi)飾的舒適性和外 觀方面的都有很大優(yōu)勢(shì) 所以與汽車工業(yè)配套的紡織品內(nèi)飾也會(huì)進(jìn)入 個(gè)快速發(fā) 展的時(shí)期 1 2 汽車內(nèi)飾織物的抗靜電性能 1 2 1 汽車內(nèi)飾織物靜電的危害 從二十世紀(jì)七十年代中期開(kāi)始 滌綸就開(kāi)始出現(xiàn)并占據(jù)汽車內(nèi)飾織物材料的 主導(dǎo)地位 到目前為止 全球有9 0 的汽車內(nèi)飾織物仍采用滌綸纖維 滌綸纖 維在摩擦的過(guò)程中 很容易就產(chǎn)生靜電 靜電的危害有以下幾點(diǎn) 第一 電荷的 積累會(huì)使人產(chǎn)生電擊感 使乘坐者 特別是穿著化纖服裝 感到不適 離開(kāi)座位 時(shí)產(chǎn)生摩擦放電現(xiàn)象 有時(shí)靜電壓高達(dá)l 萬(wàn)伏 對(duì)于司機(jī)來(lái)說(shuō) 靜電扣 手易引發(fā) 二次事故 第二 長(zhǎng)期摩擦?xí)霈F(xiàn)起毛 起球現(xiàn)象 材料表面的靜電荷聚集會(huì)吸 第一章緒論 附灰塵 絨類產(chǎn)品尤其嚴(yán)重 這給車內(nèi)的清潔和保養(yǎng)造成很大麻煩 第三 如果 車內(nèi)存在揮發(fā)出來(lái)的汽油蒸汽 再加上車內(nèi)吸煙 就很容易引起火災(zāi) 第四 靜 電會(huì)降低車內(nèi)電子元件的靈敏度 1 0 1 2 2 1 1 2 2 汽車內(nèi)飾織物抗靜電性能的研究現(xiàn)狀 汽車上一直都很重視靜電問(wèn)題 一般汽車上都配備靜電消除器 它是一種汽 車必備的安全附件 主要作用是避免汽車 特別是轎車 因高速行駛產(chǎn)生的靜電而 引起火災(zāi) 并能減少靜電吸附塵埃 保持車身的整潔美觀 汽車內(nèi)飾織物中進(jìn)行抗靜電處理的主要有兩個(gè)部位 一是座椅面料 主要進(jìn) 行簡(jiǎn)單的抗靜電涂層整理i l3 j l 這種方法得到的抗靜電性能是非持久性的 而 且對(duì)環(huán)境的溫濕度有一定的依賴性 二是地毯 目前抗靜電錦綸b c f 膨體變 形長(zhǎng)絲 地毯的生產(chǎn)工藝已經(jīng)比較成熟 主要是采用錦綸長(zhǎng)絲與導(dǎo)電纖維制成復(fù) 合紗 1 52 在我國(guó) 對(duì)汽車內(nèi)飾織物的強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)只有 阻燃 一項(xiàng) 大部分產(chǎn)品 功能性整理薄弱 許多功能難以達(dá)到要求 抗靜電性能和阻燃性能同屬于安全方 面的指標(biāo) 但抗靜電性能一直都是提的最多 做的最少的一個(gè)指標(biāo) 汽車內(nèi)飾織 物廠家通常是通過(guò)簡(jiǎn)單的涂層整理來(lái)賦予織物抗靜電的性能 這種方法得到的抗 靜電性能不是永久性的 而且對(duì)環(huán)境的濕度有依賴性 并且大部分廠家處于生產(chǎn) 成本的考慮 只要汽車生產(chǎn)商不要求 就不進(jìn)行抗靜電整理 2 1 3 本課題的研究意義及內(nèi)容 1 3 1 研究意義 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展 汽車用紡織品也成為產(chǎn)業(yè)用紡織品的重要的發(fā)展領(lǐng) 域 早在1 9 9 7 年 國(guó)家經(jīng)貿(mào)委己將 汽車配套化纖材料和制品生產(chǎn)技術(shù) 列入 九五 國(guó)家重點(diǎn)開(kāi)發(fā)指南 1 9 9 9 年7 月1 4 日 國(guó)家發(fā)展計(jì)劃委員會(huì) 科技 部發(fā)布的 當(dāng)前國(guó)家優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南 中 又把內(nèi)飾面料 列為重要產(chǎn)業(yè)用紡織品1 4 j 近幾年隨著轎車工業(yè)的發(fā)展 人們對(duì)其舒適性提出了更高的要求 車飾面料 的多樣化 功能性要求及回收再利用是當(dāng)前汽車內(nèi)裝飾材料研究的主要方向 抗 靜電性能也越來(lái)越受到人們的重視 它對(duì)于提高內(nèi)飾面料的舒適性和耐污性起到 重要作用 為了提高產(chǎn)品附加值 增加技術(shù)含量 并滿足汽車工業(yè)對(duì)紡織品多功 能要求 對(duì)汽車面料進(jìn)行抗靜電性研究勢(shì)在必行 江南大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 3 2 研究?jī)?nèi)容 本課題主要采用嵌織導(dǎo)電纖維的方式來(lái)編織抗靜電汽車內(nèi)飾織物 文中設(shè)計(jì) 了導(dǎo)電纖維的不同間距 不同嵌入方式以及不同組織結(jié)構(gòu)的織物 并探討了具體 的編織工藝及生產(chǎn)中需要解決的主要的問(wèn)題 課題分析比較了抗靜電性能的六種 測(cè)試方法 并選用電荷面密度法來(lái)測(cè)試織物的抗靜電性能 由于導(dǎo)電纖維價(jià)格昂 貴 如何降低導(dǎo)電纖維的含量 同時(shí)又要滿足織物的抗靜電性能的要求 從而降 低產(chǎn)品成本 提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 這是本課題要解決的重要問(wèn)題 通過(guò)分析導(dǎo)電纖 維的不同含量 間距 嵌入方式等對(duì)抗靜電性能的影響 作出回歸方程曲線來(lái)求 出導(dǎo)電纖維的最佳含量 從而得到抗靜電汽車裝飾面料到最好的性價(jià)比 為汽車 內(nèi)飾織物生產(chǎn)廠家提供參考依據(jù) 第二章抗靜電織物的制各及抗靜電機(jī)理 第二章抗靜電織物的加工方法及抗靜電機(jī)理 2 1 靜電的產(chǎn)生 2 1 1 摩擦起電原理 兩種不同材料的固體相互接觸就會(huì)產(chǎn)生靜電 起電現(xiàn)象實(shí)際上也就是電荷重 新分配的結(jié)果 起電方式一般有接觸起電 摩擦起電 光電起電 熱電起電 發(fā) 射起電 場(chǎng)致發(fā)射起電 分散粒子起電 機(jī)械斷裂起電及電暈起電等 但其基本 過(guò)程都可歸納為 接觸一電荷轉(zhuǎn)移一偶電層形成一電荷分離 最常見(jiàn)的是接觸起 電和摩擦起電 纖維材料靜電的發(fā)生 大部分是在摩擦過(guò)程中產(chǎn)生的 摩擦起電 的原因 本質(zhì)上還是由于兩物體的接觸作用 摩擦只不過(guò)是增加了接觸面積 減 小了接觸間隙 關(guān)于摩擦起電的機(jī)理 大致上有兩種理論 一為偶電層理論 一 為量子力學(xué)理i l6 j l 偶電層理論 一般的摩擦起電現(xiàn)象 由兩摩擦物體的接觸和分離兩個(gè)過(guò)程組成 在摩擦接 觸表面間距小于2 5 1 0 1 c m 的情況下 界面兩側(cè)的分子就會(huì)相互吸引 這種吸引 作用是由于分子內(nèi)部原子核對(duì)彼此的電子吸引產(chǎn)生的 這種位于表面層分子的電 子 既受該物體的原子核吸引 又要受到界面另一側(cè)的不同物質(zhì)的原子核吸引 而兩側(cè)原子核吸引電子的能力不同 同時(shí)位于界面兩側(cè)的電子又有互相排斥作 用 其共同作用的結(jié)果 吸引電子能力強(qiáng)的那種物質(zhì)的原子核 會(huì)使界面另一側(cè) 的部分電子的偏向界面移動(dòng) 同時(shí)使它原來(lái)吸引的部分電子被排斥到離開(kāi)界面的 方向 這樣 在界面兩側(cè)相對(duì)集中了相反電荷的吸附層 這是一種有一定分散程 度的吸附層 離開(kāi)界面的方向上 又分布著與各自界面一側(cè)電荷符號(hào)相反的離子 擴(kuò)散層 以上電子移動(dòng) 伴隨著離子化 形成了偶電層 還有 具有極性基團(tuán)的 纖維高分子材料由于受接觸電位差的影響發(fā)生極化 接觸時(shí)材料的壓電效應(yīng) 摩 擦?xí)r的不對(duì)稱性導(dǎo)致的兩塊材料的溫度差 引起電荷轉(zhuǎn)移等 都能促使或加強(qiáng)偶 電層的形成 2 量子力學(xué)理論 從量力力學(xué)角度分析 自由原子中的電子具有完全固定的能量級(jí) 并由一定 的禁區(qū)相互隔離 物體的靜電序列是由物體原子核對(duì)電子吸引力大小即能量級(jí)高 低來(lái)決定的 兩物體摩擦接觸并且接觸面間距小于2 5 l o 7 c m 時(shí) 產(chǎn)生熱激發(fā)作用 賦予 能量 使電子從高能位向低能位方向移動(dòng) 即對(duì)電子吸引力強(qiáng)的物體甲將對(duì)電子 江南大學(xué)碩士學(xué)位論文 吸引力較弱的物體乙的部分電子吸引過(guò)去 從而使物體乙?guī)险?物體甲帶上 負(fù)電 帶電后的物體甲 乙則又阻礙電子由物體甲流向物體乙 當(dāng)物體甲對(duì)電子 的吸引力與甲 乙靜電場(chǎng)的阻礙作用力相等時(shí) 電子交換就達(dá)到了平衡 此時(shí) 物體甲 乙之間的平衡電壓 就是接觸電位差 平時(shí) 摩擦接觸所產(chǎn)生的電荷量 并不大 但因?yàn)槟Σ翈щ婓w與地面距離很大 因此對(duì)地面的電容值較小 所以靜 電壓可高達(dá)幾千伏甚至上萬(wàn)伏 2 1 2 靜電吸灰原理m 1 空氣中存在著大量的灰塵 當(dāng)織物摩擦帶電且產(chǎn)生的靜電極性與粉塵帶電極 性相反時(shí) 便會(huì)由于靜電引力而產(chǎn)生吸附 對(duì)中性灰塵也會(huì)在靜電作用下被極化 呈相反電性被吸附 這些都是由靜電引力產(chǎn)生的吸附 吸灰現(xiàn)象的原理如圖2 1 所示 上為經(jīng)摩擦帶一定電荷密度為q 的織物 假設(shè)帶正電 下為一平面反光 玻璃 玻璃上放置較小的煙灰 并設(shè)煙灰質(zhì)量為m 織物不動(dòng) 玻璃載著煙灰可 上下移動(dòng) 以改變織物與玻璃間的距離 由于織物帶電 根據(jù)靜電感應(yīng)原理 平 面玻璃上表面及玻璃與煙灰顆粒便會(huì)感應(yīng)出電場(chǎng) 煙灰塵粒所受到的電場(chǎng)力為織 物對(duì)灰粒的吸引力和同荷灰粒間排斥力之和 即 f 絲 1 q d 2 4 砜t 2 占 2 式中 q 一織物上正電荷電量 c q 一灰粒上負(fù)電荷電量 c 一真空介電系數(shù) t 一空氣相對(duì)介電系數(shù) d 一織物到玻璃間的距離 c m 6 一煙灰顆粒的直徑 c m t 十t 十 0 十 t t 三三三望墨墼至蘭 圖2 1 靜電吸灰的原理圖 此時(shí) 煙塵受到電場(chǎng)力和重力的綜合作用 當(dāng)電場(chǎng)力增加到足以克服煙塵重 力時(shí) 織物便吸附煙塵 即織物吸附煙塵的條件為f m g 分析上式可知 吸附 力與織物距傘粒間的距離成反比 與電荷密度成 f 比 即吸附力 電場(chǎng)力 不變 第二章抗靜電織物的制各及抗靜電機(jī)理 吸附距離d 越大 則說(shuō)明織物所帶電荷密度越大 顯然 測(cè)試吸附距離較容易 因此用吸附距離來(lái)表示織物摩擦靜電效果還是較好的 2 2 2 2 抗靜電織物的加工方法 對(duì)應(yīng)于纖維制品的靜電荷產(chǎn)生與逸散過(guò)程 一般纖維制品的抗靜電方法可從 兩方面入手 即抑制發(fā)生或促進(jìn)逸散 l 目前 主要通過(guò)以下三種途徑來(lái)賦予 織物抗靜電的性能i l j l 織物表面整理 對(duì)合成纖維織物進(jìn)行抗靜電整理 所用抗靜電劑大多數(shù)是結(jié)構(gòu)與被整理的纖 維相似的 有親水性的高分子物 經(jīng)過(guò)浸 軋 焙烘而粘附在合成纖維或其織物 上 利用涂覆在合成纖維織物表面上的這些親水性高分子物 通過(guò)吸濕而增加纖 維的導(dǎo)電 加快織物表面的靜電荷的散逸 使靜電荷不至于積聚過(guò)多而造成危害 此種方法能解決穿著使用過(guò)程中的吸塵 粘污以及粘纏現(xiàn)象 但在洗滌以及摩擦 的情況下缺乏持久性 對(duì)工業(yè)制品的抗靜電要求往往不能滿足 2 纖維化學(xué)改性 化學(xué)改性的方法是在聚合物內(nèi)部添加抗靜電劑 如磷酸酯 磺酸鹽等表面活 性劑 或是引入第三單體 如聚氧乙烯及其衍生物 利用抗靜電劑的極性基團(tuán)在 聚合物外層形成導(dǎo)電層或與空氣中的水相結(jié)合 使聚合物的電阻減少 加速靜電 荷的散逸 以使纖維本身具有抗靜電性 此法不僅能改善抗靜電性 還能改善吸 濕性 防污性等 具有多能化特征 但其抗靜電效果與環(huán)境濕度密切相關(guān) 在低 濕度下幾乎失去抗靜電性 所以它的應(yīng)用范圍受到限制 3 嵌織導(dǎo)電纖維 在合成纖維織物中嵌入導(dǎo)電纖維 利用導(dǎo)電纖維之間的電暈放電使靜電消 除 由于導(dǎo)電纖維在低濕度下仍然有較好的抗靜電性 并且具有相對(duì)的持久性 采用較低的混用比例就能使織物具有良好的抗靜電效果 所以此種方法在產(chǎn)業(yè)用 紡織品中得到了廣泛的應(yīng)用 前二類方法的作用機(jī)理均屬提高織物回潮率 降低絕緣性 加速靜電泄漏 因此在干燥環(huán)境中 或經(jīng)多次洗滌后 加工效果或不耐久 或不顯著 通常在普 通服用織物上應(yīng)用 唯有第三種方法可持久 高效地解決紡織品的靜電問(wèn)題 故 首先應(yīng)用于防靜電工作服等特種功能性服裝 本課題就是采用嵌織導(dǎo)電纖維的方 法來(lái)編織抗靜電汽車內(nèi)飾織物 江南大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 3 導(dǎo)電纖維的簡(jiǎn)介 2 3 1 導(dǎo)電纖維的定義 導(dǎo)電纖維尚無(wú)明確定義 通常把電阻率小于1 07 q c m 的纖維定義為導(dǎo)電纖 維 2 用于紡織品的導(dǎo)電纖維應(yīng)有適當(dāng)?shù)募?xì)度 長(zhǎng)度 強(qiáng)度和柔曲性 能與其 它普通纖維良好抱合 易于混紡或交織 具有良好的耐摩擦 耐屈曲 耐氧化及 耐腐蝕能力 能耐受紡織加工和使用中的物理機(jī)械作用 不影響織物的手感和外 觀 導(dǎo)電性能優(yōu)良 且耐久性好 導(dǎo)電纖維從導(dǎo)電物質(zhì)的成分可分為金屬纖維 碳纖維和有機(jī)導(dǎo)電纖維 金屬 纖維導(dǎo)電性能好 耐熱 耐化學(xué)腐蝕 但對(duì)于紡織品而言 金屬纖維抱合力小 紡紗性能差 成品色澤受限制 多用于地毯和工作服面料 制成高細(xì)度纖維時(shí)價(jià) 格昂貴 碳纖維導(dǎo)電性能好 耐熱 耐化學(xué)藥品 但模量高 缺乏韌性 不耐彎 折 無(wú)熱收縮能力 不適合紡織品使用 有機(jī)導(dǎo)電纖維中由聚乙炔 聚苯胺 聚 吡咯 聚噻吩等高分子導(dǎo)電材料直接紡絲制成的有機(jī)導(dǎo)電纖維紡絲困難 價(jià)格更 高 也難在紡織品中使用 2 導(dǎo)電纖維從其結(jié)構(gòu)可分為導(dǎo)電成分均一型 導(dǎo)電成分被覆型 導(dǎo)電成分復(fù)合 型三類 導(dǎo)電成分均一型是指由同一種導(dǎo)電成分組成的纖維 如金屬纖維 碳纖 維和導(dǎo)電聚合物 導(dǎo)電成分被覆型主要通過(guò)樹脂整理法將方法成分涂覆在非導(dǎo)電 主體聚合物纖維的表面 導(dǎo)電成分復(fù)合型主要通過(guò)復(fù)合紡絲的方法制得 如碳黑 或金屬氧化物復(fù)合紡絲得到的導(dǎo)電纖維 如上文所提 金屬纖維 碳纖維和導(dǎo)電 聚合物等導(dǎo)電成分均一型的纖維 紡絲加工困難 不適合在紡織品中使用 相比 之下 以普通成纖高聚物為基體 以碳黑或金屬化合物為導(dǎo)電物質(zhì)的被覆型和復(fù) 合型有機(jī)導(dǎo)電纖維 具有抗靜電效果顯著持久 紡織染整加工簡(jiǎn)便 對(duì)織物的其 它性能影響小 添加成本低的優(yōu)點(diǎn) 最適合于制造永久抗靜電的紡織品 2 2 2 3 2 導(dǎo)電纖維的主要用途 導(dǎo)電纖維的導(dǎo)電性能主要基于自由電子的移動(dòng)而不依靠吸濕和離子的轉(zhuǎn)移 所以導(dǎo)電纖維不依賴于環(huán)境的相對(duì)濕度 它在相對(duì)濕度3 0 r h 或更低濕度下仍 能顯示優(yōu)良的導(dǎo)電或抗靜電性能 靜電是化工 石油 粉碎加工等行業(yè)引起火災(zāi) 爆炸等事故的主要誘發(fā)因素之一 也是敏感電子元器件的潛在失效 降低電子產(chǎn) 品工作可靠性的主要因素之一 靜電的有效手段就是采用導(dǎo)電纖維與織物實(shí)施有 效防護(hù) 隨著電子通訊 宇航 醫(yī)藥 精密儀器等工業(yè)的飛速發(fā)展 為了使儀器 精確動(dòng)作和保證操作安全 就要求纖維和織物有更高的抗靜電和導(dǎo)電水平 用導(dǎo) 電纖維制作的無(wú)塵 無(wú)菌衣在精密儀器 機(jī)械零件 電子工業(yè) 膠片 食品 藥 第二章抗靜電織物的制各及抗靜電機(jī)理 品 化妝品 醫(yī)院 計(jì)算機(jī)房中起到防塵 防菌 防設(shè)備損壞 防計(jì)測(cè)失靈 防 噪聲等效果 用導(dǎo)電纖維制成防爆工作服 在石油精練 油輪 汽油加油站 煤 礦等領(lǐng)域起到防引火爆炸的作用 防靜電過(guò)濾袋用于捕集易燃 易爆粉塵 在鋼 鐵廠 生產(chǎn)固體粉類化工廠普遍用作煙囪氣或空氣過(guò)濾材料 此外 利用導(dǎo)電纖 維對(duì)電磁波的屏蔽性 可用作電磁波屏蔽罩和電磁波吸收罩以及特殊要求的房屋 貼墻布 還可制作用于從事雷達(dá) 通訊 電視轉(zhuǎn)播 醫(yī)療等工作人員的有效防微 波工作服 在科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化發(fā)展中 電子技術(shù)與高分子材料技術(shù)是兩個(gè)重要的 技術(shù)領(lǐng)域 電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的小型化和高集成化 使相應(yīng)加工技術(shù)日趨微 細(xì) 精 薄 靜電危害不可忽視 而高分子材料的特點(diǎn)之一就是它具有很高的電阻率 易 產(chǎn)生靜電 高分子材料的推廣應(yīng)用 要求人們對(duì)靜電更引起足夠的重視 2 3 1 2 3 3 導(dǎo)電纖維的國(guó)內(nèi)外開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀 據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道 2 4 36 1 最早的導(dǎo)電纖維是美國(guó)b m l l s 謝c h 公司的商品名 為b m s m e t 的不銹鋼纖維 在世界上首次用于紡織加工 6 0 年代末最早由日本 帝人公司開(kāi)發(fā)成功了表面涂覆碳黑的有機(jī)導(dǎo)電纖維 b a s f 公司采用熔紡和鍍層 技術(shù)開(kāi)發(fā)了r e s i s 詛t 碳黑導(dǎo)電纖維 隨后出現(xiàn)了表面鍍覆金屬的導(dǎo)電纖維 1 9 7 5 年 美國(guó)d up o n t 公司采用復(fù)合紡絲技術(shù)制成含有碳黑導(dǎo)電芯的復(fù)合導(dǎo)電纖維 a n t r o n i 從此 各大化纖公司紛紛開(kāi)始以碳黑為導(dǎo)電成分的復(fù)合纖維的研究與 開(kāi)發(fā) 孟山都公司制成并列型u t r o n 導(dǎo)電纖維 鐘紡公司開(kāi)發(fā)了b e l l t r o n 錦綸導(dǎo) 電纖維 尤尼吉卡公司開(kāi)發(fā)了m e g a l l a 導(dǎo)電纖維 可樂(lè)麗公司開(kāi)發(fā)了k u r a c a r b o 東洋紡織開(kāi)發(fā)了 k e 一9 導(dǎo)電纖維 8 0 年代開(kāi)始了導(dǎo)電纖維的白色化研究 普 遍采用的方法是用銅 銀 鎳和鎘等金屬的硫化物 碘化物或氧化物與普通高聚 物共混或復(fù)合紡絲而制成導(dǎo)電纖維 如r h o n e p o u l e n c e 公司利用化學(xué)反應(yīng)制成 c u s 導(dǎo)電層的 r h o d i a s t a t 導(dǎo)電纖維 帝人公司制成表面含有c u i 的導(dǎo)電纖維 t 一2 5 鐘紡公司制成z n 0 2 導(dǎo)電的b e l l t r o n 6 3 2 b e l l t r o n 6 3 8 尤尼吉卡公司開(kāi)發(fā) 了m e 2 a 1 1 a 以金屬化合物或氧化物為導(dǎo)電物質(zhì)的白色導(dǎo)電纖維導(dǎo)電性能較碳黑 復(fù)合型導(dǎo)電纖維差 但其應(yīng)用不受顏色的影響 國(guó)內(nèi)對(duì)導(dǎo)電纖維的研究和開(kāi)發(fā)比較晚 8 0 年代開(kāi)始生產(chǎn)少量的金屬纖維和 碳纖維 國(guó)內(nèi)研究和開(kāi)發(fā)導(dǎo)電纖維的單位有河北省紡織科研所 江蘇省紡織科研 所 上海東華大學(xué) 華南理工大學(xué) 四川聯(lián)合大學(xué) 蘇州大學(xué)等 近年 國(guó)內(nèi)也 成功開(kāi)發(fā)了多種有機(jī)導(dǎo)電纖維 如表面鍍c u n i 的金屬化p e t 導(dǎo)電纖維 c u i 導(dǎo)電的臘綸導(dǎo)電纖維 c u i p e t 共混紡絲制成的導(dǎo)電纖維 碳黑復(fù)合導(dǎo)電纖維等 這些導(dǎo)電纖維已有商品化產(chǎn)品 但產(chǎn)量低 質(zhì)量不穩(wěn)定 與國(guó)外產(chǎn)品相比價(jià)格上 不占優(yōu)勢(shì) 江南大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 4 導(dǎo)電纖維的作用機(jī)理 導(dǎo)電纖維是以電子傳導(dǎo)為機(jī)理的功能性纖維 其導(dǎo)電是利用導(dǎo)電體的靜電誘 導(dǎo) 電暈放電 泄漏等作用的綜合效果產(chǎn)生的 導(dǎo)電纖維能很快地泄漏和分散靜 電 同時(shí)還具有電暈放電的能力 電暈放電是一種氣體放電形式 它是在大氣壓 或高于大氣壓條件下 帶電體表面曲率很小 電場(chǎng)極不均勻且電場(chǎng)強(qiáng)度很大的情 況下發(fā)生的 發(fā)生電暈放電時(shí) 放電區(qū)周圍存在一電離區(qū) 如果是正電暈放電 則電離區(qū)域產(chǎn)生的電子就被它直接吸收 正離子則跑出電離區(qū) 反之 若發(fā)生負(fù) 電暈放電 則正離子被吸收 電子跑出電離區(qū)域外 接地導(dǎo)電纖維的消除靜電的機(jī)理 含導(dǎo)電纖維織物接觸大地時(shí) 其消除靜電 的機(jī)理是在電暈放電的同時(shí) 誘導(dǎo)電荷聚集在導(dǎo)電纖維周圍 進(jìn)而泄漏入大地 具體過(guò)程是當(dāng)導(dǎo)電纖維與帶電體接近時(shí) 在導(dǎo)電體與導(dǎo)電纖維問(wèn)形成了電場(chǎng) 特 別時(shí)在導(dǎo)電纖維的周邊收斂了電力線 形成了局部的離子活化領(lǐng)域 如圖2 2 1 6 所示 帶正電的帶電體與接地的導(dǎo)電纖維接近時(shí)的狀況 在導(dǎo)電纖維周圍的空氣 由于絕緣被擊穿 電暈放電生成了正 負(fù)離子 其中負(fù)離子向帶電體移動(dòng)而中和 正離子通過(guò)導(dǎo)電纖維向大地泄漏掉 帶電體 圖2 2 接地導(dǎo)電纖維消除靜電機(jī)理 不接地導(dǎo)電纖維的消除靜電的機(jī)理 1 含導(dǎo)電纖維的織物由于摩擦而帶上 靜電 2 織物 帶電體 中發(fā)生的電荷向?qū)щ娎w維匯集 導(dǎo)電纖維中誘導(dǎo)了與 織物符號(hào)相反的電荷 3 導(dǎo)電纖維附近被誘發(fā)產(chǎn)生強(qiáng)電場(chǎng) 使其周圍的空氣受 此電場(chǎng)的作用而電離 這一過(guò)程就是所謂的電暈放電過(guò)程 4 電暈放電產(chǎn)生的 正 負(fù)離子中 與織物所帶電荷性質(zhì)相反的離子向織物移動(dòng) 與織物所帶電荷中 和 從而消除靜電 如圖2 3 所示 電暈放電受導(dǎo)電纖維形狀的影響 導(dǎo)電 纖維越細(xì) 表面越粗糙或有突起處 電暈放電越容易 外界電壓越高 電暈放電 越容易 第二章抗靜電織物的制各及抗靜電機(jī)理 帶電體 纖 維 圖2 3 不接地導(dǎo)電纖維消除靜電機(jī)理 因此 導(dǎo)電纖維在不接地的情況下 也可用電暈放電的方法消除靜電 若導(dǎo) 電纖維制品接觸大地 則在電暈放電的同時(shí) 靜電還可以通過(guò)導(dǎo)電方式泄漏入大 地 其帶電量就更小了 由于導(dǎo)電纖維內(nèi)部含有自由電子 所以即使在低濕度情況下也不會(huì)改變導(dǎo)電 性能 抗靜電效果無(wú)濕度依賴性 此外 導(dǎo)電纖維的電荷半衰期很短 在任何情 況下都能很快的消除靜電 江南大學(xué)碩士學(xué)位論文 第三章抗靜電汽車內(nèi)飾織物的設(shè)計(jì) 3 1 原料的選擇 抗靜電汽車內(nèi)飾織物使用的原料包括兩個(gè)方面 一是基礎(chǔ)織物使用的原料 二是嵌織于基礎(chǔ)織物中的導(dǎo)電纖維 3 1 1 基礎(chǔ)織物原料的選擇 在汽車內(nèi)飾織物使用的纖維中 滌綸纖維用量最大 其因高強(qiáng)力 高模量 回潮低 易燃性差 防腐等優(yōu)點(diǎn)而備受汽車廠商的青睞 而且滌綸織物尺寸穩(wěn)定 耐磨 經(jīng)特殊處理具有優(yōu)良的抗紫外線特性 2 5 1 汽車用織物采用滌綸還有利于 環(huán)保 因滌綸纖維可以從回收的玻璃瓶或其他再生材料中獲得 所以使用滌綸織 成織物 大多數(shù)可被重新粉碎成顆粒 從中提煉出滌綸纖維再利用 丙綸纖維主 要用于汽車鋪地織物 包裝材料等 具有質(zhì)地輕 防潮 耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn) 也可被 重新粉碎成顆粒再利用 錦綸纖維主要用于汽車地毯 過(guò)濾材料等 維綸纖維主 要用于蓬蓋 繩 帶 線纜類產(chǎn)品 包裝材料等 棉纖維在蓬蓋帆布 合成革基 布等產(chǎn)品中仍保持 定使用量 也有用棉 絲 麻的下腳料 羊毛因其彈性好 吸濕性強(qiáng) 不易沾污等優(yōu)異特性 近年應(yīng)用也有所增加 在高級(jí)轎車上有一定的 市場(chǎng) 本課題的汽車內(nèi)飾產(chǎn)品主要用于汽車座椅的裝飾 要求強(qiáng)度高 耐磨性好 故選用滌綸纖維作為汽車內(nèi)飾基礎(chǔ)織物的原料 3 1 2 導(dǎo)電纖維的選擇 導(dǎo)電纖維的選擇必須以基礎(chǔ)織物的物理性能和成品的抗靜電性能要求作為 依據(jù) 導(dǎo)電纖維的主要技術(shù)指標(biāo)包括基體材質(zhì) 導(dǎo)電物質(zhì)種類和含量 結(jié)構(gòu)形式 色澤 電阻率 細(xì)度等口 導(dǎo)電纖維的基體 理論上與基礎(chǔ)織物所用纖維的材 質(zhì)相一致為好 以便于后道的染整加工 導(dǎo)電物質(zhì)的種類 含量和結(jié)構(gòu)形式 決 定了導(dǎo)電纖維的顏色和電阻率 故應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的抗靜電性能和顏色合理選用 在 抗靜電織物中所使用的導(dǎo)電纖維 需要具備以下特性 27 l 具有優(yōu)良的消除靜電的能力 并且耐久性良好 2 具有穩(wěn)定的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì) 3 與一般有機(jī)纖維抱合性好 容易混紡和交織 并不影響織物的柔軟性和 外觀 4 第三章抗靜電汽車內(nèi)飾織物的設(shè)計(jì) 4 導(dǎo)電性能應(yīng)在適宜的范圍內(nèi) 電阻率一般為1 0 2 一1 07 q c m 5 導(dǎo)電長(zhǎng)絲和導(dǎo)電短纖維的單絲纖度 強(qiáng)伸度 卷縮形態(tài) 摩擦特性等規(guī) 格特性應(yīng)與混紡或交織的纖維相接近 針織工藝可加工的紗線種類很多 為了保證編織過(guò)程的順利進(jìn)行以及產(chǎn)品的 質(zhì)量 對(duì)于作為針織用紗的導(dǎo)電纖維又有以下要求 2 s 1 具有一定的強(qiáng)度和延伸性 以便能夠彎紗成圈 2 捻度均勻而且偏低 捻度高易導(dǎo)致編織時(shí)紗線扭結(jié) 影響成圈 另外紗 線變硬 易使線圈產(chǎn)生歪斜 3 線密度均勻 紗疵少 4 抗彎剛度低 柔軟性好 5 表面光滑 摩擦系數(shù)小 嵌織式抗靜電織物常選用非金屬的有機(jī)導(dǎo)電無(wú)捻長(zhǎng)絲作為導(dǎo)電紗線 纖度一 般在2 0 6 5 d t e x 本課題所采用的導(dǎo)電纖維是江蘇省紡織研究所開(kāi)發(fā)的碳黑三芯 型滌綸基質(zhì)復(fù)合纖維 其性能如表3 1 所示 表3 1 導(dǎo)電纖維的規(guī)格性能 從纖維截面形狀可以看出 導(dǎo)電成分有三個(gè)尖端靠近纖維表面 絕緣皮層相 對(duì)較薄 纖維產(chǎn)生電暈放電破壞絕緣層較為容易 另外 導(dǎo)電體表面尖端的曲率 越大 則放電能力越強(qiáng) 所以三芯型導(dǎo)電纖維的放電能力比圓芯型導(dǎo)電纖維大大 提高 為了掩蓋導(dǎo)電纖維的黑色外觀 對(duì)裸絲進(jìn)行以下處理 l 包芯導(dǎo)電絲 將裸絲與滌棉纖維混紡成導(dǎo)電絲為芯的包芯紗 2 并捻導(dǎo)電絲 裸絲與1 3 t e x 的滌棉混紡紗并捻 捻度為6 8 捻回?cái)?shù) c m 兩種紗線顏色上略有差別 包芯紗被滌棉纖維包覆的很好 黑色的外觀基本 被掩蓋 顏色成灰白色 而并捻紗和滌棉紗交替暴露在紗線的表面 所以黑色的 外觀沒(méi)有被完全掩蓋住 3 2 組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 本文設(shè)計(jì)了三種不同組織結(jié)構(gòu) 即單面網(wǎng)眼織物 絨類織物和雙面提花織物 其生產(chǎn)工藝分別如下 江南大學(xué)碩士學(xué)位論文 3 2 1 單面網(wǎng)眼織物的設(shè)計(jì) 3 2 1 1 編織機(jī)型 該組織使用u b x 一3 s k 型單面四針道圓型緯編機(jī)進(jìn)行編織 機(jī)器參數(shù)為 成 圈系統(tǒng)數(shù)1 0 2 路 機(jī)號(hào)1 4 針 2 5 4 n u n 筒徑8 6 3 r 1 1 f i l 總針數(shù)1 4 4 8 針 它是用三 角 三功位 選針的 針筒上有踵位不同的4 種針 織針每經(jīng)過(guò) 個(gè)成圈系統(tǒng) 都有成圈 集圈和浮線三種選擇 3 2 1 2 織物組織 編織圖及織針排列如圖3 1 所示 三角及紗線排列情況如表3 2 所示 4 丫1 w 3 1 訂 2 了1 1 t 1 e e e 目 表3 2 三角排列 路數(shù) 1 23 4 1八 八 2 八八 3 4 排紗 abab 其中 一成圈 一一集圈 一一不編織 a 一黑色滌綸d t y 3 3 3 d t e 7 2 f 3 b 一白色滌綸d t y 3 3 3 d t e 7 2 f 圖3 一l 編織圖及織針排列 該組織是單針雙列集圈組織 由于連續(xù)兩次集圈 集圈的懸弧將相鄰線圈向 兩邊推開(kāi) 形成了明顯的網(wǎng)眼效應(yīng) 且網(wǎng)眼位于織物的工藝反面 3 2 1 3 導(dǎo)電絲的嵌織 導(dǎo)電絲的嵌織要遵循兩個(gè)原則 一是導(dǎo)電絲的分布要均勻連續(xù) 二是導(dǎo)電絲 要盡量掩蓋在織物的反面 除了故意要顯示導(dǎo)電絲存在的情況 在該組織中 由于導(dǎo)電長(zhǎng)絲的細(xì)度與基礎(chǔ)組織紗線的細(xì)度相差比較大 所以 采取添紗的方式嵌織 由于紗線a 是由三根3 3 3 d t e x 的滌綸絲合并 已經(jīng)非常粗 了 所以將導(dǎo)電絲添加到表3 2 中的紗線b 路中 墊紗的時(shí)候采用雙孑l 導(dǎo)紗器 基礎(chǔ)組織紗線走下孔 導(dǎo)電絲走上孔 根據(jù)添 紗原理 導(dǎo)電纖維與基礎(chǔ)組織紗線的墊紗橫角a 與墊紗縱角b 應(yīng)滿足下式要求 o 自 o b 電 b 式中 a bm 分別是導(dǎo)電纖維的墊紗橫角 墊紗縱角 o b 分別是基 礎(chǔ)組織紗線的墊紗橫角 墊紗縱角 同時(shí) 控制導(dǎo)電纖維的張力t 略大于基礎(chǔ) 組織紗線的張力tl 即tq t 這樣就能保證導(dǎo)電纖維被基礎(chǔ)組織紗線覆蓋 第三章抗靜電汽車內(nèi)飾織物的設(shè)計(jì) 3 2 1 4 導(dǎo)電絲的間距 導(dǎo)電纖維在織物中的間隔距離直接影響到導(dǎo)電纖維的含量 而且也是影響織 物抗靜電性能的主要因素 我們?cè)O(shè)計(jì)了五種不同的間隔距離 即1 o c m 1 5c m 2 oc m 2 5 c m 和3 0 c m 分別上機(jī)進(jìn)行編織 對(duì)于無(wú)導(dǎo)電纖維加入的織物我們 也進(jìn)行了編織 以便進(jìn)行分析與比較 在上機(jī)編織的過(guò)程中 實(shí)際用到的機(jī)器路 數(shù)是1 0 0 路 我們分別嵌入5 根和1 0 根導(dǎo)電絲得到2 o c m 和1 0 c m 的間距 導(dǎo) 電絲的具體嵌織路數(shù)如下 導(dǎo)電絲間距2 o c m 1 f 2 l f 4 1 f 6 1 f 8 1 f 導(dǎo)電絲間距1 0 c m l f 1 1 f 2 1 f 3 l f 4 1 f 5 1 f 6 1 f 7 1 f 8 l f 9 1 f 導(dǎo)電絲間距3 0 c m 2 5 c m 1 5 c m 對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電絲根數(shù)分別為3 4 8 為了 保證導(dǎo)電絲間距的均勻性又不破壞一個(gè)完整的組織循環(huán) 要封掉成圈系統(tǒng)的最后 4 路 在剩下的9 6 路成圈系統(tǒng)中編織以下路數(shù) 導(dǎo)電絲間距3 0 c m 1 f 3 3 f 6 5 f 導(dǎo)電絲間距2 5 c m 1 f 2 5 f 4 9 f 7 3 f 導(dǎo)電絲間距1 5 c m 1 f 1 3 f 2 5 f 3 7 f 4 9 f 6 1 f 7 3 f 8 5 f 3 2 1 5工藝流程 織造 剖幅 水洗 定型 檢驗(yàn) 膠水復(fù)合 成品檢驗(yàn) 定型 門富士四箱燃?xì)舛ㄐ蜋C(jī) 溫度1 6 5 一1 7 0 一1 7 5 一1 8 0 速度2 0 m m i n 門幅l5 5 c m 含針刺邊各1 5 c m 順線圈方向進(jìn)布 不可緯斜 復(fù)合 速度8 l 刪鈕i n 溫度8 l 1 膠粘劑1 0 0 l 膠 海綿門幅1 6 0 c m 重量2 3 士1 k 咖3 厚度3 m m 底布門幅1 6 5 c m 重量2 5 士1 m 2 滌綸無(wú)紡布 3 2 2 絨類織物的設(shè)計(jì) 3 2 2 1 編織機(jī)型 該組織使用v e l n e ts d p 型單面毛圈機(jī)進(jìn)行編織 機(jī)器參數(shù)為 成圈系統(tǒng) 數(shù)3 6 路 機(jī)號(hào)2 4 針 2 5 4 m m 筒徑6 6 0 m m 總針數(shù)1 9 3 2 針 毛圈組織的線圈 由地紗和毛圈紗構(gòu)成 墊紗時(shí)通過(guò)導(dǎo)紗器的兩個(gè)導(dǎo)紗孔 地紗的墊入位置較低 毛紗的墊入位置較高 在彎紗階段 通過(guò)沉降片的運(yùn)動(dòng)配合 使地紗擱在片顎上 彎紗 而毛紗擱在片鼻上彎紗 使毛圈紗的沉降孤被拉長(zhǎng) 形成了所需要的毛圈 b 毛圈的高度由沉降片片鼻的高