废弃纺织纤维的再加工以其废物利用、资源回收的合理性受到社会各界的关注。在介绍了废弃纤维的来源、处理方式和加工技术之后,分析了影响再加工纤维质量的主要因素。针对再加工纤维的不同加工工艺和用途对再加工纤维的质量安全控制进行了讨论。
关键词:废弃纺织纤维;纺织废料;再加工纤维;质量安全控制
Abstract:Thereprocessingofwastetextilefibersisconcernedbythecommunitybecauseofitsrecycling,resourcerecoveryandrationality.Aftertheintroductionofwastefibersources,processingmethodsandprocessingtechnologies,themainfactorsaffectingthequalitiesofreclaimedfiberswereanalyzed.Forthedifferentfiberreprocessingtechnologyandusesonreclaimedfiber,qualityandsafetycontrolsarediscussed.
Keywords:wastetextilefibers;textilewaste;reclaimedfiber;qualityandsafetycontrol
纺织纤维分为天然纤维和化学纤维两大类。天然纤维是从自然界直接取得的纤维,如植物纤维、动物纤维、矿物纤维;化学纤维则是用天然的或合成的高聚物经过化学合成或机械加工制得的纺织纤维,一般以石油、天然气、煤、农副产品及天然高分子化合物为原料[1,2]。从纤维的来源可以看到纺织纤维的稀缺性,因而,使用适当的方法对废弃纺织纤维进行再加工不仅符合我国有关法律法规的规定,而且具有废物利用、资源回收的合理性。近年来,随着全球气候复杂变化、石油价格大幅上扬等因素的影响,回收利用废弃纺织纤维越来越引起各界的关注。
1废弃纺织纤维的来源
可供回收利用的废弃纺织纤维很多,除了禁止用于生产再加工纤维的原料以外,主要来源于轻纺工业的废料和各种废旧纺织品。
1.1纤维加工产生的废料
无论是天然纤维还是化学纤维的生产都不可避免地会产生一些副产物或废弃物,如轧花产生的落花和棉短绒、梳麻产生的亚麻下脚和麻屑、生产化学纤维过程中产生的粗纤维屑和废丝等。这类纺织废料成分单纯,且主要呈纤维状。
1.2纺纱工程产生的废料
在纺纱工程中也会产生各种纺织废料,如落花、落毛、落丝、回丝、废纱等。这类废料成分易于确定,有的呈纤维状,有的则以具有一定捻度的纱线形式存在。
1.3服装、纺织品加工产生的废料
服装、纺织品加工过程中,剪裁和缝制时产生的线头、布边、布角、布头等纺织废料除了可以拼接加工布艺产品外,还是生产再加工纤维的主要原料。我国是纺织品生产和出口大国,每年纺织行业产生的纤维废料数量相当可观。这类废料的成分比较复杂,花色多,具有一定的组织结构。
1.4生活中的废弃服装和纺织品
随着人民生活水平的提高,服装、纺织品的更新周期加快[3],生活中的废弃服装和纺织品数量惊人而且随处可见,如旧服装、旧絮片、旧地毯、旧的纤维制包装物等。这类废弃物均可作为生产再加工纤维的原料。而且,其中的一些旧服装或纺织品还可以进入二手市场流通。这类纺织废料的成分复杂,不仅具有一定的组织结构,而且颜色和形状多种多样。
1.5禁止使用的原料
根据《再加工纤维质量行为规范(试行)》的规定,医用纤维性废弃物、使用过的殡葬用纤维制品、来自传染病疫区无法证实其未被污染的纤维制品、国家禁止进口的废旧纤维制品及其他被有毒有害物质污染的纤维和纤维制品禁止用于生产再加工纤维。
2废弃纺织纤维的处理方式
鉴于废弃纺织纤维质量状态存在的差异性,对其处理的方式可分为再加工利用和弃置两种。再加工利用是指利用机械对废弃纺织纤维进行切割、开松、除尘、梳理以获得纤维状物质。弃置的废弃纺织纤维可以传统的方式进行掩埋,也可以焚烧的方式作为热源使用。
3废弃纺织纤维的加工技术
挑拣分类是合理利用废弃纤维的首要步骤。经过回收的废弃纺织纤维因为成分复杂,颜色、状态差异大,所以,必须要先根据颜色、成分或其他特征进行分类、分级。经过分拣,废弃纺织纤维中的一些大而硬的杂质如纽扣、拉链、金属装饰物等被去除,纤维的成分、状态、颜色等趋于一致。既可以保证后续工艺步骤的顺利进行,又可以提高纤维的可利用程度。
经过分拣得到的废弃纺织纤维有的呈纤维状,有的呈织物结构。呈纤维状的废弃纺织纤维可直接喂入开松设备进行开松。呈织物状的需要进行切断处理,被切割或撕扯成一定尺寸后喂入开松设备进行开松,以获得再加工纤维。废弃纺织纤维在开松设备中多次经过多孔尘笼、开松辊筒达到开松、除尘、混合的效果。在开松前后均可以对纤维进行混合。最后,将再加工纤维打包。
在加工废弃纺织纤维过程中,一些有资质的企业可以对再加工纤维集中进行脱色漂白,但须经过循环经济发展综合管理部门和环保部门的批准。
4影响再加工纤维质量的主要因素
4.1分拣
分拣不仅仅是为了排除杂质,关键在于要能够根据废弃纺织纤维的各种性状做好分类和分级,以保证获得的再加工纤维具有均匀的品质。如,服装加工厂下脚的同一色系的纺织废料,既要区分纤维成分分类,又要区分色差进行分级。
4.2开松
开松是加工废弃纺织纤维的关键环节,关系到再加工纤维质量的优劣。开松工艺有干法和湿法之分[4,5]。干法开松流程短,工作环境较差,加工剧烈易拉断纤维,得到的再加工纤维的纤维长度较短,质量偏低,对捻度较小、组织结构较松散的纺织废料开松效果较好。湿法开松有润湿洗涤作用,工艺流程较长,工作环境较干法有所改善,对纤维的损伤程度降低,得到的纤维长度保持较好,质量较干法好,对捻度较大、组织结构较紧的纺织废料有良好的开松能力。另外,开松设备的设置也会影响开松效果,如锡林隔距。
4.3原料的结构
废弃纺织纤维既有松散的,也有紧密的。这种结构的差异性会影响再加工纤维的质量。如,纱线的结构越结实,越难保证低损伤回收纤维。
5再加工纤维的用途
利用废弃纺织纤维生产的再加工纤维根据其性状和品质既可以直接使用,还可以生产一些具有高附加值的产品。按照我国的规定,再加工纤维禁止直接或间接用于生产脱脂纱布和脱脂棉等医疗卫生用品、生活用絮用纤维制品(符合GB18383―2007絮用纤维制品整理技术要求之4.1.3规定的除外)、婴幼儿用品和直接接触皮肤的产品及国家规定的其他产品。也就是说,在我国使用再加工纤维是有限定要求的。
5.1纺织原料
再加工纤维可以作为纺织原料直接用于纺织品加工。如,加工非生活用絮用纤维制品;再加工纤维能纺出较好的纱[6],可以织造牛仔布、粗纺面料等用于生产非直接接触皮肤的产品,还可以织造帆布、滤布、地毯、装饰布、包装布等工业用布或家用纺织品。
5.2非织造布
加工非织造布是利用再加工纤维的重要途径。用于加工非织造布的原料范围广,对纤维长度、性能等要求比较宽泛。随着适合利用再加工纤维生产非织造布的成套设备的研制和升级,以再加工纤维为原料生产非织造布的技术日趋成熟[7],加工的非织造布应用范围也越来越广。这种非织造布可用作鞋帽的衬里、工业用手套、皮箱皮包内衬、人造革基布、沙发毡垫、地毯基布、汽车车体内衬和壁板、隔音层、隔热层、减震材料、包装材料、农业用覆盖材料等[8,9,10]。
5.3造纸原料
棉纤维、麻类纤维是天然纤维素纤维。这类再加工纤维可用作造纸原料,生产钞票用纸、复印纸、滤纸、绝缘板等[11]。
5.4再生纤维
以再加工纤维为原料生产再生纤维可分为物理法和化学法两种。物理法适用于纯组分的化学纤维,是利用化纤的热塑性,通过加热使再加工纤维熔融呈颗粒状,继而加工成新的再生纤维。这种再生化学纤维的品质与原产化学纤维相差无几,且具有一定的价格优势[12],可以用于毛绒玩具、枕垫的填充物,也可以用来生产织造布。化学法则适用于天然纤维素纤维,是利用化学试剂将纤维素纤维溶解,再纺丝制备再生纤维素纤维。如将废弃棉纤维回收利用纺制Lyocell[13]。
5.5复合材料
再加工纤维可作为增强材料与其他物质制备复合材料用于建筑等领域。如,将以废旧地毯为原料加工得到的再加工纤维作为混凝土的增强纤维,改善了力学性能,降低了成本[14];将碱处理的废弃剑麻纤维与脲醛树脂经乙酰化处理得到的复合材料,其弯曲强度、耐磨性、热分解温度、吸水性及电绝缘性都超过了脲醛树脂/木粉复合材料[15]。
6再加工纤维的质量安全控制
从再加工纤维的加工技术来看,方法简单,设备投入有限;从再加工纤维的用途来看,应用广泛,进行深加工需要一定的技术支持和设备投入。因此,在经济利益的驱动下一些不法商贩将再加工纤维制成“黑心棉”、“黑心纱”等牟取暴利,甚至在国内的某些地区作为产业发展。鉴于此种情况,为了切实保护消费者的权益、保障纺织废料再加工行业的健康发展,再加工纤维的质量安全控制必须引起重视。
建立再加工纤维的质量安全控制要求既要符合我国的有关法律法规,还要考虑再加工纤维的加工工艺和用途。加工工艺不同,再加工纤维的组成成分和质量状况不同;用途不同,对再加工纤维品质要求不同;生产的产品不同,对应的产品标准要求不同。有的是共性要求,有的则是个别要求。要充分考虑技术发展水平、产品质量等现实因素,使建立的再加工纤维质量安全控制要求既能达到提高产品水平、保护人身健康和安全的目的,又能将成本控制在较低水平,具有较强的应用性。
6.1卫生要求
废弃纺织纤维来源复杂。原料在堆放、加工和贮运过程中,每个环节都可能受到细菌的污染,尤其是一些化脓性致病菌危害性比较大,对生产者、销售者和使用者的健康安全存在着潜在的危险。使用再加工纤维加工的絮用纤维制品,其中符合GB18383―2007之4.1.3规定的生活用絮用纤维制品的产品标准对卫生指标有所要求,非生活用絮用纤维制品尚未建立国家或行业标准;其他用途涉及的产品标准未见对卫生指标的要求。鉴于再加工纤维来源的复杂性,从安全角度考虑,应该对再加工纤维的卫生指标提出要求。
笔者认为,参考一次性卫生用品初始菌的技术指标要求,把再加工纤维的菌落总数、真菌菌落总数和大肠杆菌作为考核指标意义不大,设定检测绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌和溶血性链球菌等化脓性致病菌作为技术指标比较适宜,并且要求再加工纤维不得检出绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌和溶血性链球菌等致病菌。
6.2异味和杂质
异味作为考核再加工纤维的技术指标,主要是考虑虽然再加工纤维禁止用于生产医疗卫生用品、婴幼儿用品、直接接触皮肤的产品及生活用絮用纤维制品,但是再加工纤维无论是作为直接使用的产品,还是作为终端产品的原料,最终都要进入百姓生活和社会生产中被人们使用。所以,参考GB18401国家纺织品基本安全技术规范设定这个技术指标。
再加工纤维不应该含有针状物和沙石等硬质颗粒状杂质,否则会影响使用,也会影响后续的深加工。因此,设定杂质这个技术指标,要求采用手工挑拣的方法,不得在再加工纤维中检出针状物和沙石等硬质颗粒状杂质。
6.3pH值
再加工纤维的生产过程中,洗涤、润湿、漂白脱色等步骤引入的化学助剂会使再加工纤维的酸碱性发生改变。众所周知,纺织品的酸碱性对皮肤健康有影响。因此,参考GB18401国家纺织品基本安全技术规范对C类产品的技术要求,设定pH值检测技术指标,要求pH范围为4.0~9.0。
6.4助剂残留
再加工纤维生产过程中加入助剂的种类不多。其中,进行漂白脱色时加入的某些漂白剂在一定的酸碱条件下可生成强氧化剂,因此,这类助剂的残留应引起重视。《再加工纤维质量行为规范(试行)》规定,再加工纤维生产企业的生产、排放等符合国家环境保护规定要求,并经过循环经济发展综合管理部门和环保部门批准才可以对再加工纤维集中进行脱色漂白。其原因就在于漂白工艺不同会直接影响企业的经济投入和环境污染的程度。
纺织品漂白使用的漂白剂主要有次氯酸钠、过氧化氢和亚氯酸钠,相应的漂白工艺称为氯漂、氧漂和亚漂。氯漂成本低廉,设备简单,对纤维的损伤大,漂白废液污染环境,漂白效果不及氧漂和亚漂;氧漂对设备要求较高,对纤维损伤小,环境污染小,漂白效果好;亚漂成本高,对设备腐蚀性大,漂白效果好,漂白时产生的二氧化氯毒性大,危害人体健康,并且污染环境[16]。鉴于上述原因,对于可能经漂白脱色处理的再加工纤维要考核助剂残留指标。根据漂白工艺的化学原理,设定检测余氯和过氧化氢残留量作为技术指标。关于纤维及纺织品的国家标准、行业标准中尚未建立此类限值,所以限值的设定建议参考饮用水或食品标准的相关规定。
6.5产品说明
根据《再加工纤维质量行为规范(试行)》规定,再加工纤维最小单位产品包装物上要标明以下内容:“‘再加工纤维’的产品名称,并注明‘回收再利用’字样;在显著位置标注‘禁止用于生产医疗卫生用品、婴幼儿用品、直接接触皮肤的产品及生活用絮用纤维制品’的警示语;在再加工纤维最小单位产品包装物上附有产品合格证;国家的其他规定。”笔者认为,再加工纤维产品包装物上还应该标明纤维成分。另外,呈白色的产品必须明示是否经过漂白脱色。
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关键词：植物纤维;预处理;降解
收稿日期：20120320
作者简介：刘昌华（1984—），男，江西莲花人,昆明理工大学硕士研究生。
通讯作者：孙可伟（1945—）,男,上海人,教授,博士生导师,主要从事环境材料、固体废弃物资源化的研究与教学工作。中图分类号：TQ314文献标识码：A文章编号：16749944(2012)05005303
1引言
随着社会的进步与发展,对石油的需求量大增,使得能源需求矛盾激化,石油的价格激增,而且由于化石能源的不可再生性,迫切需要开发新的能源来替代。作为生物质能的重要组成部分,植物纤维由于其所拥有的可再生性、来源广泛、价格低廉的特点,使其开发利用成为化石能源的理想替代品原料。
植物纤维中的纤维素等成分是当今世界上最丰富的可再生高聚物,是植物通过光合作用而合成得到的,广泛存在于大自然中,每年植物经光合作用产生的物质达上千亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10~20倍,远超每年的石油产量,但目前的利用率还不到3%［1］。当前植物纤维的利用的主要瓶颈在于植物纤维的预处理技术和降解工艺的优化。
2植物纤维的特性
植物纤维是构成天然植物的重要组成部分,植物纤维中蕴含的能量属于生物质能,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。纤维素工业主要的纤维素原料是棉花、木材、禾草类植物和韧皮类植物等［2］。
(1)植物纤维是由细胞壁包裹着的空心腔体。植物纤维是由细胞壁组成,细胞壁上的主要化学成分就是纤维素。植物细胞之间有纹孔对,纹孔是植物把水分、养料以及通过叶绿素进行光合作用后的产物不间断地输送到需要的部位的通道［3］。可以认为一根成熟植物纤维就是一个由细胞壁包裹着由其上的纹孔对与其它纤维连同的空心腔体。
(2)植物纤维的主要成分之间互相缠结在一起。根据纤维素化学的观点可知,植物纤维的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素［3］。由于纤维素、半纤维素和木质素都存在大量氢键,使植物纤维中的纤维素被木质素和半木质素以及果胶等牢固的粘接在一起,木质素和半木质素将纤维素包覆在其编织的复杂网络中,溶剂不能顺利的浸入到植物纤维内部,与纤维素、半纤维素和木质素的有效接触面积有限。
(3)植物纤维的主要成分的反应活性不一。纤维素是由葡萄糖单元通过β-1,4糖苷键连接而成的线性高分子化合物。纤维素分子上含有大量的苷羟基和仲醇羟基,这为纤维素的降解提供了可能;纤维素分子内和纤维素分子之间都存在氢键结合,纤维素分子链中有一部分是以结晶形式存在的,是纤维素Ⅰ型,结晶的存在增加了纤维素降解的难度［4］。
半纤维素是植物纤维中除了纤维素和果胶之外的全部碳水化合物,是在植物细胞壁中与纤维素共生、可溶于碱溶液,在酸性溶剂中的溶解度远大于纤维素的那部分多糖［5］。半纤维素具有亲水性能,容易润胀,可赋予纤维弹性。
木质素是有苯丙烷类结构单元组成的复杂化合物,具有使细胞相连的作用,主要存在于木质化植物的细胞中,具有使细胞相连的作用,在植物组织中具有增强细胞壁及黏合纤维的作用,强化植物组织,在酸性溶剂中难以水解较易溶于碱液的相对分子质量较高的物质。其化学结构中共有3种基本结构,即愈创木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构［6］。
3植物纤维的分解
通过以上分析可知,细胞壁的存在严重制约了植物纤维的降解效率,因此,为了提高植物纤维的降解效率,有效利用植物纤维,就需要对植物纤维进行预处理。植物纤维的分解主要可以分为预处理和降解两个过程。
3.1植物纤维预处理方法
植物纤维的预处理主要作用就是对细胞壁包覆结构的破坏,同时降低纤维素、半纤维素以及木质素之间的结合力,增加其与降解过程中的化学试剂或者微生物以及酶的接触面积,从而达到增大其降解效率的目的。根据不同的预处理手段,可以将预处理方法分为化学法、物理法和生物法。
3.1.1化学法
(1)臭氧法。臭氧法是利用臭氧将植物纤维原料中的木质素和半纤维素氧化分解成小分子。小分子产物有利于生物降解中的微生物繁殖,处理剩余产物相对较纯,便于利用;不过臭氧的能耗较高,需防止泄露。
（2）酸处理。酸处理就是将纤维素原料用稀酸在106~110℃条件下处理几个小时,处理后半纤维素水解成单糖进入水溶液,木质素量不变,纤维素聚合度下降。由于半纤维素的主要组成是木糖,因此稀酸处理所得产物主要含有木糖。
(3)碱处理。碱处理是指用热的或者冷的碱液(NaOH或液氨)对纤维素原料的处理。通过对植物纤维的特点分析可知,碱处理可以有效降低植物纤维中的半纤维素和木质素,并部分降解纤维素。
化学法能较为明显地提高植物纤维的反应活性,提高降解效率;但由于其处理过程中使用化学试剂,对设备防腐要求较高,并且脱除了植物纤维中的一部分组成,不利于材料的充分利用,酸碱的加入使其预处理产物的进一步降解方法受到了限制,只适合于化学法降解。
3.1.2物理法
物理预处理法包括机械粉碎、微波、超声波、高能辐射、汽爆等方法。
机械粉碎是指通过机械方法(如球磨、振动磨等)将植物纤维原料进行粉碎处理。通过机械能使植物纤维发生断裂,并使纤维素与木质素之间的结合变弱,乃至分离。
超声波、高能辐射等方法是通过超声波或者高能射线辐射对植物纤维进行处理,使纤维素分子中的氢键得到破坏,有效降低纤维素的结晶度,同时使纤维素、半纤维素以及木质素之间的结合力下降,变成松散的结构。
微波法、汽爆法等是指在微波或者高温高压的条件下使植物纤维细胞壁内的水分汽化［7］,并与细胞壁内的空气形成高压冲出细胞壁上的纹孔对,由于纹孔对的微细,来不及瞬间完全释放,造成细胞壁的爆裂,使纤维素、半纤维素以及木质素之间的连结变得疏松,降低纤维素的结晶度。
物理处理方法处理过程中不会造成原料损失,通常不用添加其他化学试剂,对环境没有污染,处理后产物能适用于各种降解方法;但物理处理方法也存在能耗高、设备费用高等缺点。
3.1.3生物法
生物法是通过白腐菌等微生物对植物纤维进行预处理,经过处理后,通常植物纤维中的木质素得到有效降解,同时纤维素和半纤维素也得到不同程度的降解［8］。纤维素酶水解工艺中几个关键的问题包括酶的解吸附、不同酶的协同作用、酶的产物抑制的消除、高产纤维素酶的菌种选育和高活力与热稳定性酶的生产及酶水解工艺,这些都是未来的研究重点。
生物处理法具有能耗低、条件温和等优点;但由于微生物的作用周期长,造成生产周期长,不利于实现工业化生产。
3.2植物纤维的降解方法
植物纤维降解的方法主要有生物降解、化学降解等。
3.2.1生物降解
植物纤维的生物降解主要是微生物在酶的作用下的降解［7］。产物可用作燃料以替代传统燃料,植物纤维的生物降解主要包括微生物种类和相应酶的筛选。
植物纤维中纤维素的生物降解大部分都是微生物作用的结果,主要降解途径为基于水解酶的作用,大多为内葡聚糖酶或外葡聚糖酶或类似的酶,主要有外切酶、内切酶和β-糖苷酶,有些酶可能也会裂解成不同种类的多聚碳氢化合物。降解纤维素的主要参与者是纤维素酶类型的水解酶复合物。这些酶主要由真菌形成。半纤维素的降解酶的种类主要有木聚糖酶、甘露聚糖酶、阿拉伯聚糖酶、阿拉伯半乳糖酶和木葡聚糖酶等多种酶,参与木质素降解有关的酶主要有木植物过氧化物酶、锰过氧化物酶和漆酶等。
生物法即酶水解由于其降解过程中不产生任何污染物,具有绿色环保的特点,被认为是很有前景的降解工艺。生物法水解中催化水解纤维素生成葡萄糖需要多种水解酶。酶解糖化工艺中酶的消耗量大,而纤维素酶的合成需要不溶性纤维素诱导,生产周期长,生产效率低。
3.2.2化学降解
植物纤维化学降解是指植物纤维在化学溶剂、催化剂等的存在下在一定温度、压力下降解为液态材料的降解方法,植物纤维的降解主要分为高压降解和常压降解两种。
(1)植物纤维高压降解技术是指在溶剂的存在下,反应条件为:温度200~400℃、压力为5~25MPa的条件下降解2min至数小时的工艺［9］。其中包括超临界降解,超临界降解技术是用超临界流体(苯酚、水、酒精等)降解植物纤维,使其降解成低分子化合物的工艺。高压降解具有反应迅速,反应容易控制等优点;但对设备要求较高,而且能耗高,限制了其工业应用。
(2)植物纤维常压降解是在降解剂(通常包括溶剂和催化剂)中,在常压条件下使植物纤维降低分子量,使之与降解剂反应转化为分子量分布广泛的液态混合物的过程。常压降解具有反应条件温和、设备简单的特点。
影响植物纤维常压降解效率的因素包括反应条件(温度、时间)、降解剂的选择(种类以及用量)［10~15］。目前各种实验常用的降解溶剂主要有苯酚、环碳酸盐和多元醇等,但各自存在不同的问题,如环碳酸盐具有成本高、回收困难等缺点,苯酚具有毒气大、回收困难等缺点。相对而言多元醇是较为可靠的降解溶剂。常压降解过程通常使用的催化剂是强酸,对生产设备的腐蚀性较高,增加了生产成本。
4结语
目前世界各国对植物纤维的降解做了大量研究,其降解机理已经研究得较为成熟。通过分析植物纤维的特点,根据需要以及用途采用合适的降解方法,并相对应的选择适合的预处理方法,有助于改变当前植物纤维低利用率的现状,有利于提高植物纤维的高附加值利用。
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本文论述了导电纤维的种类、应用，概述了鉴别导电纤维的一般程序，并总结了导电纤维检测过程中存在的几个主要问题。
关键词：导电纤维；种类；应用；鉴别；问题
Abstract:Thepaperdiscussedthetypesofconductivefibersandapplications,andoutlinedthegeneralidentificationproceduresofconductivefibers，andsummarizedseveralkeyissuesinthedetectionprocessofconductivefibers.
Keywords:conductivefibers;type;applications;identification;issues
导电纤维是上世纪60年代出现的一种新的纤维品种，它一般是指导电率大于10-7Ω-1・cm-1的纤维。这类纤维具有良好的导电性和耐久性，特别是在低湿度下仍具有良好的耐久抗静电性，因此在工业、民用等领域有着很大的用途。
1导电纤维的种类
根据导电纤维的特点，可以分为四大类：金属系导电纤维、碳黑系导电纤维、导电高分子性纤维和金属化合物型导电纤维[1]。
1.1金属系导电纤维
这类纤维是利用金属的导电性能而制得的，主要方法是直接拉丝法，即将金属线反复过模具、拉伸，制成直径4μm～16μm的纤维。此外，还有切削法和金属喷涂法两种制备方法。
金属系导电纤维的优点是导电性能接近于纯金属，缺点是手感比较差，抱合困难，因而纤维的混纺不匀，限制了它的进一步推广使用。
目前这种类型的导电纤维主要应用在一般电脑防护服、孕妇服等防辐射服装上，具有抗老化、耐磨、可染成各种颜色、可反复洗涤等优点。
1.2碳黑系导电纤维
这是最早出现的导电纤维，目前这类纤维通常有三种制造方法：掺杂法、涂层法和纤维的碳化处理法。不同的方法得到的导电纤维性能略有差别。这也是目前市面上比较成熟的一类导电纤维。
该类纤维作为防静电、除静电材料，主要应用在与集成电路相关的领域：集成电路块、场效应管、晶体管等电子元器件的加工、装配、包装、运输等生产过程中[2]。
1.3导电高分子性纤维
目前，对导电高分子性纤维的导电性能研究也越来越多，主要制备方法有两种：一种是导电高分子性材料的直接纺丝法，另一种是后处理法。
导电高分子性纤维的应用范围较广，在电子、电器、防爆产品、高压电缆等领域作为导电屏蔽材料、防静电材料等广泛应用。
1.4金属化合物型导电纤维
大部分的金属化合物都具有很好的导电性，利用金属的特性来生产导电纤维的方法在目前应用最多。金属中使用最多的就是铜的硫化物和碘化物，硫化铜、硫化亚铜和碘化亚铜等都是很好的导电性物质，利用这类导电化合物制备导电纤维主要有3种方法：混合纺丝法、吸附法和化学反应法。
这类导电纤维主要用于电磁波屏蔽场合。
2导电纤维在纺织品中的应用
导电纤维的导电性能主要基于自由电子的移动而不依靠吸湿和离子的转移，所以导电纤维不依赖于环境湿度，它在相对湿度30%RH或更低湿度下仍能显示优良的导电或抗静电性能。其纺织产品主要有抗静电功能和防辐射功能，在电子业、广电、IT、电力、电信、民航、医药及精密仪器等领域应用非常广泛。
2.1抗静电纺织品
在工业生产中，静电危害所造成的后果已不仅仅限于安全问题，静电可造成电子元件损坏，静电放电造成的频谱干扰危害是导致电子设备运转故障的直接原因之一。
采用在普通织物中加入导电纤维的方法赋予织物导电性能，从而使织物上积蓄的电荷能尽快释放掉，可有效地防止静电局部蓄积。这种抗静电纺织品主要用于石化工业。
2.2电磁波屏蔽纺织品
通过特定的工艺在普通纤维中按一定比例纺入导电纤维织成的织物，当有电磁波辐射到织物表面时，织物中均匀分布的导电纤维作为导电介质能将电磁波转化或传递出去，从而实现屏蔽。利用导电纤维对电磁波的屏蔽性，可将其用于制作精密电子元件、高频焊接机等电磁波屏蔽罩，制作有特殊要求的房屋的墙壁、天花板等吸收无线电波的贴墙布等。
2.3智能化纺织品
柔韧的导电纤维应用电子传感器的原理制成的智能化纺织品，具有轻便易携带等优点，在各个领域都有广泛的应用。日本太阳工业公司用碳纤维开发了检测最大应变的传感器，可用于建筑物、道路、工厂、飞机、索道等结构的安全诊断。
目前，对高度刺激能产生智能响应的纤维和纺织品的研究和开发，已引起人们极大的关注，一些专家将智能纺织品（smarttextiles）看作是纺织服装工业的未来。智能纤维就是能够感知所处环境的变化（如机械、热、化学、光、温度、电磁等），并随之做出敏锐响应（发生突越性变化）的纤维。目前智能纤维中的光导纤维、导电纤维、变色纤维、形状记忆纤维、调温纤维及选择性抗菌纤维等，都已实现了规模化生产。
2.4军工纺织品
大部分导电纤维对电、热敏感，导电纤维织制成的织物能防止热成像设备的侦察，由此可制成单兵热成像防护服。导电纤维与树脂、橡胶等低介电基体复合可制成电磁波吸收材料。该材料能够吸收雷达波，躲避雷达的跟踪，实现武器装备“隐身”的目的[3-4]。
3导电纤维的鉴别程序
对于导电纤维的鉴别，应该通过测定其导电性能来定性，而对于一般的纺织品检测实验室来说，因为多数不具有功能性检测手段，所以只能进行粗略的纤维定性而很难鉴别其是否真正具有导电性。目前在纺织品中应用最多的还是金属系导电纤维，碳黑系导电纤维、导电高分子性纤维和金属化合物型导电纤维应用相对较少。金属系导电纤维根据制作方法的不同，又可分为金属纤维、金属涂层纤维和金属镀膜纤维。
对于金属系导电纤维的鉴别，目前没有相关的国家标准或行业标准涉及相关的内容。作者通过查阅资料并实践总结如下鉴别流程：先在显微镜下观察，一般的金属纤维是在基底上镀一层金属膜，由于金属是不透光的，所以根据显微镜下纤维是否透光可做第一步判定。如果是很薄的亮片且透光，基本上可以确定不是金属涂层纤维，这时候就用化学溶解法来判定。先用20%的盐酸，溶解的是尼龙纤维，不溶的接着用浓硫酸来试试，溶解掉的就是聚酯纤维。这个顺序不能省略或颠倒。并不是不透光的纤维就一定是金属涂层纤维，那些颜色深的亮片一般也不透光。金属涂层纤维一般有个特点，就是涂层在显微镜下看有裂痕，当然，太黑的情况下也看不大清楚，这时候有两种方法可以判定，第一种就是将金属纤维团成一团放在家用微波炉里加热，有火花的话肯定就是金属涂层纤维（要靠近一点看），不过一些金属含量不高的也不会有火花，所以说没有火花的并不一定就不是金属纤维。还有一种就是放在5%的次氯酸钠溶液中煮沸，多煮一会儿（注意安全），如果是的话上面的金属涂层会掉落。大致过程就这样，特殊案例还需小心对待。
金属纤维和金属镀膜纤维鉴别：金属纤维就是金属拉丝而成的，一般是圆的，而镀膜纤维大多数是扁的，金属纤维相比较镀膜纤维而言硬度较大，在显微镜下金属纤维很直，而且是发黑的，绝对不会透光，也没有裂痕。
4目前检测过程中存在的问题
从纤维检测方法本身来说，通过纯粹的物理或化学方法来定性出是某种功能纤维，这是比较困难。但是可以将纤维制成产品后，通过检测证明产品具有某种功能，还是合情合理的。比如，导电纤维，很多实质上是涤纶，那如果你说涤纶是导电纤维，难度就比较大，而通过制成成品检测其具有导电的功能，这种情况下，判断是导电纤维是合理的。单纯鉴别是涤纶来证明是导电纤维，就没有依据或依据不足。
目前，在导电纤维检测过程中主要存在以下几个问题：
4.1名称缺乏标准规范
目前，对于导电纤维的名称也没有相关标准。而相关标准名称也只是GB/T 4146.1―2009《纺织品化学纤维第一部分：属名》和FZ/T 01053―2007《纺织品纤维含量的标识》中的规定：有金属得到的纤维为金属纤维（MTF），而在纤维外涂覆金属的情况下，应称为金属镀膜纤维（metallizedfibers），而不是金属纤维（metalfibers）。
因为导电纤维的名称没有标准加以规范，导致在检测机构出具报告时无法标注。作为检测机构出具报告必须按照授权许可范围来出，没有许可，就不能出具相关报告，所以关于导电纤维的名称需要国家相关部门制定相应的标准加以规范。
4.2鉴别方法不健全
导电纤维是个很宽泛的称呼，种类很多，这就给目前的纤维鉴别带来很大的困难。理论上讲，导电纤维应该是一种功能性的名称，不管是金属纤维还是金属镀膜纤维抑或是含有共轭体系的有机纤维，只要具有这种导电能力，都应该称之为导电纤维，而不应该通过单纯的纤维定性来鉴别。即使是检测出含有这些纤维，如果功能测试不具有导电能力也不应该判定为导电纤维。
4.3缺乏定量分析的标准
目前，涉及到导电纤维定量的标准只有GB/T 24125―2009《不锈钢纤维与棉涤混纺本色纱线》，标准给出可以用75%的硫酸溶解棉，然后再用98%的硫酸溶解涤纶，最后剩余不锈钢纤维的方法，但是标准中没有给出不锈钢的具体修正系数，要求自己测量并计算不锈钢每一步的修正系数，这势必给标准实施带来极大的不方便。而且考虑到浓硫酸的强氧化性可能会造成不锈钢纤维表层被氧化成一层保护膜，从而阻止进一步的反应，但是因为是纤维状，所以比表面积比较大，造成的影响也必然会较大；而75%的硫酸虽然不会使不锈钢纤维钝化，但是它会与金属反应放出氢气，因此对不锈钢纤维的溶解损失也必然较大。
另外根据标准GB/T2910.24―2009《纺织品定量化学分析第24部分：聚酯纤维与某些其他纤维的混合物（苯酚/四氯乙烷法）》，可以对金属纤维和聚酯纤维混纺产品进行纤维定量。
但是，对于其他种类的导电纤维的定量就没有标准可以依据了。所以这些方面也需要今后相关部门来制定相应的标准。
5结论
目前，对于导电纤维的相关标准工作还远远满足不了日常的生产和检测需要，急需相关部门尽快制定相关的标准及检测方法，使各检测机构有标准可依据，一方面可以出具报告，另一方面也可以规范市场秩序，促进经济社会的健康发展。
参考文献：
[1]李伟.导电纤维的发展和应用现状[J].上海丝绸，2005（2）：24-28.
[2]陈洵.导电塑料的国内外发展概况[J].新材料产业，2002（1）：26-28.
[3]李享成，龚荣洲，冯则坤，等.具有雷达吸收功能的纤维类吸波材料研究[J].舰船电子工程,2004,24（8）：232-236.