汽车纺织品用纱线的新功能

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产业用纺织品
汽车纺织品用纱线的新功能
K.Karlsen TreviraNeckelmann公司(丹麦)
摘 要:描述了表达导电织物EMI屏蔽效果和预测如何达到预定要求的纱线和织物
结构的公式。介绍了
TreviraNeckelmann公司生产的具有电磁屏蔽效果的纱

线和织物的特性和应用。

关键词:汽车纺织品,导电纱线,屏蔽

图1 导电体在织物结构中的分布
图2 实测和理论EMI屏蔽效果

随着汽车以及许多其他产品
的电子系统数量的增长,必须确保
这些部件运行平稳,并不受外部电
器设备的影响。因此,对汽车部件

的要求越来越高。
TreviraNeckelmann公司已经
开发了一个描述导电织物的EMI
屏蔽效果和预测如何达到要求的
纱线和织物结构的公式。通过实
验室测试,被整理过的纺织品的性
能能够被测试和记录下来。“智能
纺织品”这一概念的引入极大地满
足了对新纺织品属性的需求。“智
能纺织品”是指能够记录、反映和
调节外界环境的纺织品。为了支
持这一新概念和满足纺织品的性

能要求,有必要在整个制造过程中
进行大的改进。
TreviraNeckel-

mann公司通过发展新的聚酯产
品,已经为用在纺织品上的微电子
技术创造了
一个基础。
现在这些产
品使得汽车
业希望汽车
驾驶室电子
化的愿望成
为可能。一
种可弹性变
形的导电性

的带子正在打开它的市场。
随着电子元器件数量的稳步
增长,电子元件有效屏蔽的重要性
更为提高,在电子元件数量快速增
长的汽车工业也可看到这一现象。
无论从功能还是从安全的角度来
看,所有电子元件都应按要求运行
而不受外部噪声源的影响。例如,
未来汽车必须能够在开过变电站
和分站时不受影响。
此外,国际范围内正在进行使
人们免受电磁辐射危害的大规模
研究,这种电磁场的环境“污染”被
称为“电雾”。不但在许多国家内
而且在国际组织
ICNIRP(国际非

电离辐射防护委员会)正在对电磁
辐射对人体危害的最大限量进行
调查。同时,
WHO(世界卫生组

织)正通过国际
EMF项目保护公

众免受这种辐射。

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国际纺织导报2006年第5期
产业用纺织品
图3 测试屏蔽效果的试验仪器
图4 用Trevira纱制成的导电织物作为FM收音机的连接带图5 用Trevira纱制成的导电弹性

TreviraNeckelmann公司一直
致力于生产和测试具有电子屏蔽
效应的纱线和织物。采用纺织品
作屏蔽材料优点很多。与其他材
料相比,纺织品质轻,有柔性,因此
能够适用于许多不同要求的场合。
为了计算出一块纺织品的有
效屏蔽,被测纺织品被看作为一块
均匀的、薄的、在整个横截面内导
电率均匀的铜板。这种简化可以
用下列吸收屏蔽和反射屏蔽的公
式表达,单位均为
dB:A≅k・µr・σr・ヘf・d12・vR=k-10・logTd12・()v-10・logµfσ()r・f式中:A———吸收屏蔽,单位为dB;R———反射屏蔽,单位为dB;d1———金属丝的直径;v———波密;T———纺织品的厚度;µr,σr———分别是相对铜的透气率和导电率。所有数值都是SI单位。全部EMI屏蔽效果是吸收屏蔽和反射屏蔽的总和(图1)。EMI(SE)=A+R 吸收与频率的平方根成正比,但反射随着频率的增加而对数下降。与反射相比吸收要小得多。总的EMI屏蔽效果希望是每10年下降约10dB。采用机织方法制备了系列样品,并在3种频带下测量了样品的EMI屏蔽效果。图2表达了实测和理论的屏蔽效果。数据说明达到比预期值低大约10dB的实际屏蔽效果是可能的。每厘米20经和20纬的纺织品结构可以达到约40dB的屏蔽效果(图3)。把微电子技术结合到纺织品中的要求正稳步上升。市场上已经有集成了电子元件的纺织品,以及直接安装控制板的纺织品,即控制板直接安装在座椅面料上用以控制电子座椅的功能。除此之外,对“智能纺织品”正在实施重点开发。为了记录和反映外界影响,传感器常置于纺织品内,例如,监控脉搏、体温和其他人体参数的元件都可集成到纺织品中。为了支持这种技术的开发,TreviraNeckelmann公司已经生产出具有导电性的纱线。这种纱线可制成带状以便传导电流,电阻大约是2Ω。简易FM收音机的样机已制成,可以用这种带子连接耳机。而当应用中需要弹性时,导电的弹性带就应运而生了。
TreviraNeckelmabn公司可以
提供染色和不染色的,摩擦变形和
气流变形的纱线。线密度范围可

110~4000dtex。如是双组分
纱线其线密度可更高一些。根据
应用要求的不同,有很多种双组分
纱线可以提供,例如:碳纤维,铜纤
维,银纤维(图4、图5)。

刘丽杰 译 李毓陵 校

NewfunctionaIitiesinyarnforautomotivetextiIes
K.Karlsen,TreviraNeckelmannA/S,Silkeborg/Denmark
Abstract:TheformulathatexpressestheEMIshieldingeffectivenessinaconductivefabricandcanthuspredicthow
yarnandtextilemustbeconstructedinordertoachievetherequiredeffectisdescribed.Thecharacteristics
andapplicationsoftheyarnsandfabricswithelectricallyshieldingeffectproducedbyTreviraNeckelmann
A/Sarepresented.

Keywords:automotivetextile,conductiveyarn,shielding

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