臺灣博碩士論文加值系統

隨著工業的日新月異，電子元件更為細型化及精密化，卻也相對的衍生出靜電的負面問題，而大量靜電的累積產生靜電放電現象時，不但會造成機器或儀器的損傷，在某些易燃或易爆的場所甚至會引起燃燒或爆炸。紡織材料在穿著過程中也會產生靜電，造成易吸附灰塵或穿著不舒適，因此抗靜電織物的研製與工業化十分重要。
在一般抗靜電織物中，以導電性纖維所製造的抗靜電織物是以一定的間隔在織物中沿縱向或橫向分布而進行混織，或與普通纖維進行混紡。導電性纖維中，金屬纖維最具有良好且永久的導電性能，不受環境溼度的影響。將金屬纖維以混紡或混織的方式製成織物，最大的缺點是會使織物產生異色效應或金屬纖維直接接觸人體造成不舒適。爲改善上述的困擾，本研究中分別將銅及不□鋼兩種金屬長絲以一般短纖包於紗線中心，譬如本文係以嫘縈粗紗及聚酯/嫘縈粗紗將金屬長絲包覆，製成短纖/金屬長絲複合包芯紗，使其具一般短纖紗之特性，並賦予永久抗靜電性能。
本研究係以環錠精紡機進行紡製複合包芯紗，喂入的芯材被設計從牽伸後的纖維束中心喂入，以獲得良好的包覆效果。在研究中爲穩定金屬長絲的喂入系統，特別設計了一組導絲機構，將其裝置於環錠精紡機的壓力臂上，使金屬長絲能穩定的由此導絲機構喂入，以進行紡製複合包芯紗。此外，在實驗參數設計上，我們改變包覆短纖及金屬長絲的種類、理論撚度、包覆短纖的支數，探討這些參數對紡製出的複合包芯紗之強度及毛羽數、實際撚度及偏心率之影響。並將所有不同參數下所紡製的複合包芯紗利用電動橫邊機將其織成雙面平紋針織物，進行測試針織物的強度、表面電阻、體電阻、靜電半衰期及電磁屏蔽效應，評估其抗靜電性能及電磁屏蔽效應，並探討這些變數對上述性能的影響。
由研究的實驗結果得知，在所紡製出複合包芯紗的強度方面，包覆短纖支數為15時的強度最高，其最佳理論撚度為14撚/吋。而在毛羽方面，隨著撚度的增加毛羽會隨之減少；而以嫘縈為包覆原料者所製成的複合包芯紗的毛羽比聚酯/嫘縈者為高。在撚度方面，大部分所紡製的複合包芯紗之實際撚度比設定的理論撚度還高，約增加0 ~ 5撚/吋間。在針織物的強度方面，以包覆短纖支數為20時的強度最高。在針織物的電阻方面，包覆材料為嫘縈者的表面電阻率約108 Ω/square，體積電阻率約107 Ω/square；包覆材料為嫘縈者的表面電阻率約109 Ω/square，體積電阻率約108 Ω/square。在靜電半衰期方面，所製得的針織物靜電半衰期時間幾乎都是1秒。而電磁屏蔽效應方面，所製得的針織物皆在30 ~ 100 MHz有較好的遮蔽率，約8 ~ 15 dB。

In order to improve comfort and anti-electrostatics of textiles, the complex core spun yarn was spun with metal filaments by ring frame. In this study, we used the copper and stainless steel filaments as core materials, and the rayon and T/R (polyester/rayon) roving as cover materials.
In our spinning process, the metal filament fed from the front rollers was combined with the drafting roving strand to spin the complex core spun yarn. We designed the guide device installed at the weighting arm to increase stability of the metal filament. Besides, we also changed several parameters such as the core materials, cover materials, twist level, and counts of roving to discuss the influence of these parameters on the tenacity, hairiness, twist and modulus of bias of the complex core spun yarn. Afterward, the complex core spun yarn was woven into double jersey knitted fabrics to measure their tenacity, surface and volume resistivity, halflife of electrostatic and electromagnetic shielding effectiveness (EMSE).
The results revealed that the optimum tenacity of the complex core spun yarn could be obtained while its twist level was 14 TPI with the roving of Ne15. The hairiness of the spun yarn was decreased while the twist level was increased. Moreover, the hairiness abundance of the spun yarn covered with rayon roving was more than that with T/R. Otherwise, the optimum tenacity of the knitted fabrics could be obtained while their twist level was 14 TPI with the roving of Ne20.
The electric properties of the knitted fabrics were affected with the cover materials of the core spun yarn. The surface resistivity of the fabrics covered with rayon roving were about 108 Ω/square, and their volume resistivity were about 107 Ω/square. Similarly, the surface and volume resistivity of the fabrics covered with T/R were about 109 Ω/square and 108 Ω/square respectively. The halflife of electrostatic of knitted fabrics were approximately 1 second, and their EMSE were 8 ~ 15 dB at the frequency of 30 ~ 100 MHz.

目 錄
作者簡介及誌謝………………………………………………………………………...Ⅰ
中文摘要..……………………………………………………………………………...Ⅱ
英文摘要……………………………………………………………………..………...Ⅳ
目錄……………………..……………………………………………………………...Ⅴ
圖目錄…………………………..……………………………………………………...Ⅶ
表目錄………………………………..………………………………………………...Ⅸ
第一章 緒言………………………………...………………………………………….1
1.1研究背景………………………………………………………………………1
1.2文獻回顧……………………………………………………………………..2
1.2.1包芯紗…………………………………………………………………………....2
1.2.2紡織材料抗靜電技術的發展……………………………...….………………..4
1.2.3金屬複合包芯紗………………………………………………...……………...5
1.2.4研究動機….…………………………………………………………...………..6
第二章 原理..…………………………………………………………………………..8
2.1 環錠式紡包芯紗……………………………………………….………………....8
2.2 導電纖維作用的原理…….……………………………………………………...11
2.3 電磁屏蔽原理…………………………………………………………………....13
2.4包芯紗偏心率.…………………………………………………………………....15
第三章 實驗…………………………………………………………………………...16
3.1 預備實驗………………………………………………………………………....16
3.2 實驗流程………………………………………………….……………………...21
3.3 實驗流程說明…………………………………………………………………....22
3.4 實驗材料………………………………………………………………………....23
3.5 實驗設備………………………………………………………………………....24
3.6 實驗參數………..……………………………………………………………....25
3.7 實驗方法………………………………………………………………………....28
3.8 測試儀器………………………………………………………………………....29
3.9 測試標準………………………………………………………………………....29
3.9.1 紗線強伸度………………………………………………………………...29
3.9.2 紗線毛羽…………………………………………………………………….30
3.9.3 紗線撚度…………………………………………………………………….31
3.9.4 織物強伸度………………………………………………………………...31
3.9.5 織物電阻率（體積電阻率、表面電阻率）……………………………….31
3.9.6 電磁屏蔽效應…………………………………………………..………….33
3.9.7 織物靜電半衰期……………...……………………………………………35
第四章 結果與討論…………………….……………………………………………..38
4.1 短纖/銅長絲複合包芯紗與短纖/不□鋼長絲複合包芯紗…………...……38
4.1.1 短纖╱金屬長絲複合包芯紗荷重－位移曲線探討……………………….38
4.1.2 變化撚度與包覆短纖支數對短纖/銅長絲複合包芯紗與短纖/不□鋼長絲
複合包芯紗最大斷裂強度之影響………………………………………............39
4.1.3 變化包覆短纖種類與金屬長絲種類對短纖/銅長絲複合包芯紗與短纖/不
□鋼長絲複合包芯紗最大斷裂強度之影響……………………..…..……........40
4.1.4 短纖/銅長絲複合包芯紗與短纖/不□鋼長絲複合包芯紗最大斷裂強度變
異係數之探討…………………………………………………………..…..........42
4.1.5 短纖/銅長絲複合包芯紗與短纖/不□鋼長絲複合包芯紗毛羽之探討.…45
4.1.6 變化包覆材料對短纖/銅長絲複合包芯紗與短纖/不□鋼長絲複合包芯紗
偏心率之影響……………………………………………..………………..........51
4.1.7 短纖/銅長絲複合包芯紗與短纖/不□鋼長絲複合包芯紗之撚度……….59
4.2 短纖/銅長絲複合包芯紗與短纖/不□鋼長絲複合包芯紗所製成的針織物..62
4.2.1 紗線種類對織物最大斷裂強度之影響………………….………….…….62
4.2.2 紗線種類對針織物表面電阻率與體積電阻率之影響…………………….66
4.2.3 紗線種類對針織物靜電半衰期之影響…………………………..……….68
4.2.4 紗線種類對針織物電磁屏蔽效應之影響…………………..…………….69
第五章 結論…………………………………………………………………………...73
第六章 參考文獻……………………………………………………………………...75

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