[发明专利]耐用的高电导率合成织物构造物

说明书

技术领域

本发明涉及一种电导织物构造物，特别是一种同时具有所要求的物理性能并可有效耗散静电荷的导电织物构造物。

背景技术

目前，可供用以例如耗散静电的导电织物，掺有填载大量高电导率材料(例如碳黑或金属颗粒)的单丝。通常，这些导电材料分散于基质聚合物(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯及聚酰胺)之中，或者掺于涂覆在定位单丝上的聚合物涂层中。

这些现有技术方法存在很多局限。第一，添加填充料制成单丝的电导率只在10^-4-10^-7S/cm范围内，这是有效耗散静电荷的最低要求。不利之处在于，此缺点会限制织物的设计选择，且同时降低织物性能。第二个缺点是，在制品采用经充分添加填充料的情形中，会损害单丝物理性能(例如：模量、韧性及伸展性)。这是由于具有超过20％的导电填充料混入造成较高掺杂而导致的。这种物理性能缺陷会进一步限制织物设计的选择，并且负面影响织物性能。导电织物现有技术方法的进一步缺点是，因较大量带有碳基涂层而造成耐磨性不良及粘附性较差。其结果是织物的耐用性以及耗散性能都受到影响。

其它现有技术导电织物包括结合导电涂层、金属线构造物、或在合成结构中掺有金属添加物纤维的组合设计。然而，这些织物也具有相关的缺点。例如：虽然这些现有设计能够耗散静电荷，但注意到很难制造这种具有金属线的构造物。另一缺点是此种以金属为主的织物很容易受损，且特别是在使用期间会产生不期望的凹痕及折痕。另一方面，现有技术的涂层设计耐用性不足，并会影响开放网眼结构的渗透性。

将导电聚合物与织物结合可提供一种有潜力的解决上述问题的方法。就此而言，可使用的导电聚合物可以是聚合物本身或者复合聚合物的掺杂型式。此外，使用这些聚合物可得到高达到30-35×10³S/cm的电导率，此电导率只比铜的电导率低一个数量级。然而，除了足够的导电性之外，在使用温度下，该种聚合物在空气中必须是稳定的，从而在经过一段时间后，仍可保持其导电性。此外，导电聚合物材料必须具有可加工性，并且对具体应用具有足够的机械性能。

发明内容

因此，本发明的主要目的是以这样的方式结合导电聚合物，以制成耐用织物构造物。

本发明提供此目的以及其它目的。基于此，本发明涉及一种耐用的高电导率合成织物构造物。有利地，本发明涉及使用包含导电聚合物材料的功能性单丝。其结果是：包含此种导电性单丝的合成织物具有与非导电性织物相当的物理性能，同时具有此前仅可由以金属为主的织物提供的静电耗散性能。继而，本发明织物构造物克服了金属织物设计相关的凹痕及折痕。

附图说明

因此，通过本发明可实现其目的及优点，结合附图，对本发明内容进行说明，其中：

图1是根据本发明教示的涂有导电聚合物的瓣状单丝的剖面图。

具体实施方式

本发明较佳实施例将以工程织物(例如：可供用于以气流成网(airlaid)、熔喷、及/或纺粘工艺制造非织造织物)为对象进行描述。然而，必须注意的是，本发明也可应用于其它用于任一种要求耗散静电的“干式”工艺(例如：通过传送介质)的工业织物。织物构造物包含：织造、非织造、螺旋连接、MD或CD纱线阵列、针织物、挤出网眼，以及由织造、非织造材料所构成的螺旋缠绕条带。这些织物可包含：单丝、捻合单丝、复丝或捻合复丝合成纱、以及可以是单层或多层或叠层。

现在更具体地参照附图，图1为剖面图，示出本发明提供的织物，其包括包含有导电聚合物材料14的功能性纤维丝10。如此，将导电聚合物制成由纤维丝10承载的形式，虽然该导电聚合物本身通常不具有强度，但由于本发明采用以混合方式或涂层形式，与可定位聚合物材料共同作用而结合该导电材料14，以获得制造耐用织物构造物所需的物理性能。有利地，掺入至少5％此种导电纤维丝10的织物会具有与非导电性织物相当的物理性能，同时具有此前仅可由以金属为主的织物提供的静电耗散性能。因此，具有此种纤维丝10的织物不易出现该等金属织物易产生的凹痕及折痕。