電磁波シールド繊維：主なカテゴリー、メカニズム、使用例

電磁波シールドテキスタイルは、反射、吸収、多重内部反射によって電磁波を遮断または減衰させる機能性繊維です。柔らかさ、軽量性、通気性を兼ね備えており、情報セキュリティ、個人保護、デバイスEMCにおいて、人体、高感度機器、そしてより広範な電磁環境への潜在的な影響を軽減するために広く使用されています。

電磁シールドの仕組み

電磁波が繊維に当たると、エネルギーの一部は反射され、一部は導電経路または磁気経路内で吸収され、さらに一部は多重内部反射を起こしてエネルギーをさらに消散させます。効果的な設計では、導電性、磁気損失、構造経路のバランスを取り、関連する周波数範囲全体で目標の減衰を達成します。

電磁波シールド繊維の3つの主なカテゴリー

導電性繊維ブレンド

導電性繊維は天然繊維または合成繊維と混紡され、導電性糸として編み込まれたり織られたりしてシールド布地を形成します。一般的な導電性材料としては、ステンレス鋼、銀または銅をベースとした繊維、金属コーティングされた繊維、本質的に導電性のあるポリマー、炭素繊維などが挙げられます。

全体的な遮蔽効果（SE）は、繊維の特性、繊維間の浸透ネットワーク、そして生地の構造によって決まります。コアスパンヤーン（導電性の芯とシース内に快適繊維を内包した糸）は、性能を犠牲にすることなく、手触りと着用感を向上させるため、人気があります。

表面改質繊維

非導電性繊維／織物は、電気めっき、無電解めっき、マグネトロンスパッタリング、表面コーティング、またはin-situ重合などの方法で表面処理され、導電性になります。これらの方法により、導電性粒子またはフィルムが堆積され、電気的および磁気的パラメータが改善され、電磁波減衰が向上します。

注記：金属層とフレキシブル基板間の接合強度は、耐久性のボトルネックとなる可能性があります。プロセス調整と保護仕上げにより、使用後および洗濯後の層間剥離を軽減し、導電性を維持できます。

フィラー複合繊維

導電性または磁性のフィラーは、溶融／溶液混合、in-situ重合、または共沈法によってポリマーと混合され、その後、電界紡糸法、メルトブローン法などによって繊維に変換されます。適切に分散されたフィラーにより、対象帯域全体にわたってSEを調整できます。

性能はフィラーの分散に左右されます。界面適合性を向上させる表面改質や、導電性フィラーと誘電性フィラーを組み合わせた相乗効果のあるシステムにより、より高く安定したSEが得られる場合が多くあります。