12 導電性纖維 石志忠

張貼日期：2010/5/6 上午 06:36:14

近年來石化工業、高分子化學工業、電子業、精密機械工業、生化產業等有急速成長及成為各國競相追逐的趨勢，

相對地產生工業災害、產品瑕疵與其對健康危害的情勢時有所聞，追究其成因主要為受微波、靜電及電磁波干擾等。

例如：

(1)無塵室中由於靜電對微塵的影響使封裝電子產品的品質有瑕疵。

(2)煤炭礦坑因塵爆事件所造成之工業災害與安全纖維工業、石化工業、電子工業及食品工業等因靜電造成的塵埃堆積、污染、

阻塞，影響生產線的順暢性與產品品質。

(3)放電現象造成通信、情報產業及電子工業等產生雜訊、通訊不良、計測不良，甚至產品品質降低的狀況。

(4)生理上由於微波輻射對人體有抑制心血管、內分泌、免疫、生殖等系統功能及血小板與白血球降低、神經衰弱，眼晶球混濁，甚至畸形兒之誕生與癌細胞之加速擴散有十分嚴重之影響。

有鑑於此，多項導電性纖維製品，運用纖維紗、織物之三度空間導電網路基本理念與導電性高分子(Conductive polymer)，

其主鏈是由單、雙鍵互相交錯的共軛結構(Conjugated structure)，因電子在主鏈上呈非定域化(delocalized)狀態，

再經化學法或電化學法摻雜(Doping)後產生帶電荷的載體(Charge carrier)，導電度可以大幅度提高數個級數(order)，

使其具有介於半導體、導體間廣泛的導電範圍，並整合電磁波遮蔽的理論，可運用各種不同之製造方式，製造成各種不同之導電性纖維與高分子製品。

導電性纖維與高分子製品之製作方法：

1.運用高導電或導磁性粉末與金屬超微細粒子(Nano 級，10-9 m)進行聚摻合(Polymer Blend)：

(1)利用無電解電鍍、聚摻合或電漿之方式，使金屬沉澱、附著在纖維表面上，形成金屬皮膜之金屬化纖維。

(2)或在纖維內部摻入金屬物質，再經熔融紡絲或濕式紡絲抽成聚導電性或導磁性之纖維。

2.利用金屬纖維與紡織用纖維的相互撚合、包覆形成導電性複合紗，亦可於一般紡織用紗之表面被覆金屬物質：

如鎳、鐵、銅、銀、不銹鋼絲等為導電性原料，運用二合一撚線機、開端摩擦式精紡機、開端羅陀式精紡機或中空錠子式精紡機，

將導電性原料與紡織用纖維複合加撚或包覆在一起，形成導電性複合紗之型態。

3.在後整理加工中運用含金屬氣體濺射於織物的電漿加工、運用含金屬漆體塗佈或噴灑於織物的表面、 運用金屬粉末與細微粒子塗佈或噴灑於織物的表面等：

採用高導磁性與高導電性之金屬或合金上，如鎳、鐵、銅、銀等金屬物質塗層於碳纖維與石墨纖維上及以鋯(Zr)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鎢(W)、鋁(Al)、矽(Si)、鐵

(Fe)、鈹(Be)、鉻(Cr)、鎂(Mg)及Mn等之合金塗層或被覆於纖維、紗或織物上；尚可運用ZnO、SnO2及TiO2等金屬氧化物。

4.利用半導體與導體間大的導電特性差異，可作為導體、電子元件、電磁波遮蔽體及抗靜電塗佈等之運用：

1969年Naarmann 即提出具有共軛鏈鍵結的聚烯化合物(Polyene)經氧化後可具有導電性的報導，但直到1997年MacDiarmid和Heeger等人以電化學和化學法摻

雜聚乙炔(Polyacetylene，PA)獲得高導電高分子，爾後研究較重要的共軛導電高分子包括：

結論：

運用在台灣纖維改質、複合紡紗、複合織造及後整理加工之雄厚技術，並配合相關導電與導磁材料之選擇與對電磁學之基本觀念，

相信可創造出一些運用於不同領域且具高附加價值、高功能性與高科技之紡織品。