隨著紡織材料的發(fā)展,服裝用料越來越多樣化,但是靜電現(xiàn)象仍然很常見,特別是在干燥的北方,穿脫衣服、走路產(chǎn)生的摩擦都有可能產(chǎn)生靜電,“觸電的感覺”偶爾還會(huì)給人帶來意外的驚嚇。
那么,什么衣服容易起靜電?服裝對(duì)于靜電是如何考量的?如何避免靜電?針對(duì)上述問題,本期我們請(qǐng)山西省纖維質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心的檢測(cè)專家來解讀紡織品中的靜電測(cè)試。
靜電是靜電荷在物體表面積聚的物理現(xiàn)象,目前完全一致的觀點(diǎn)是接觸帶電,靜電產(chǎn)生是接觸、分離、積累和耗散的復(fù)雜復(fù)合過程。一般情況下,幾乎任何兩個(gè)物體的表面相互摩擦和隨后的分離都會(huì)產(chǎn)生靜電,所有物質(zhì)都是由原子組成,而原子又是由帶正電的原子核與等量帶負(fù)電荷的電子組成,兩個(gè)物體表面之間的接觸可能使電子跨越界面在兩個(gè)方向連續(xù)流動(dòng)。如果是導(dǎo)體,物體分離時(shí)通過電子的瞬間反向流動(dòng),使電子數(shù)目達(dá)到平衡;如果是絕緣體,則電荷可持續(xù)存在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間,從而產(chǎn)生靜電。
紡織工業(yè)用纖維材料都是高分子材料,其導(dǎo)電性與材料的吸濕性有關(guān),吸濕性好的比吸濕性差的導(dǎo)電性高。天然纖維吸濕性好,合成纖維吸濕性差,材料的導(dǎo)電性越差,則所帶電荷越多。兩種材料相互摩擦?xí)r,接觸間距越小,電容越大??焖俜蛛x時(shí),盡管絕對(duì)電量很小,但帶靜電電壓極高可達(dá)到上萬伏。
隨著紡織工業(yè)的發(fā)展,各種復(fù)合和嵌段高聚物的不斷出現(xiàn),紡織纖維靜電序列不完全確定。一般情況下,以下序列(見表1)中兩種物體發(fā)生摩擦?xí)r,靠近左面的帶正電荷,靠近右邊的物質(zhì)則帶負(fù)電荷。
表1 物體摩擦起電后靜電電位排序表
表1中左右電位差距越大,互相摩擦產(chǎn)生的靜電電位差越高。如,動(dòng)物毛纖維與錦綸纖維摩擦?xí)r,動(dòng)物毛纖維帶正電荷,錦綸帶負(fù)電荷;聚酯纖維與棉纖維摩擦?xí)r,棉纖維帶正電荷,聚酯纖維帶負(fù)電荷。
根據(jù)抗靜電紡織品、服裝使用場(chǎng)所的不同,各行業(yè)有不同的要求。不同行業(yè)根據(jù)需要制定了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定其技術(shù)要求和相應(yīng)的測(cè)試方法。主要有GB 12014—2019《防護(hù)服裝 防靜電服》、GB 19082—2009《醫(yī)用一次性防護(hù)服技術(shù)要求》、GB/T 24249—2009《防靜電潔凈織物》、GB/T 23316—2009《工作服 防靜電性能的要求及試驗(yàn)方法》、GB/T 30131—2013《紡織品 服裝系統(tǒng)靜電性能的評(píng)定 穿著法》、FZ/T 24013—2010《耐久型抗靜電羊絨針織品》。具體規(guī)定見表2。
表2 我國(guó)幾項(xiàng)主要的抗靜電紡織品標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)不同的服裝標(biāo)準(zhǔn),采用其規(guī)定的測(cè)試方法,具體采用如下幾種方法:
GB 12014—2019《防護(hù)服裝 防靜電服》的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電阻按該標(biāo)準(zhǔn)附錄A測(cè)試、帶電電荷量按該標(biāo)準(zhǔn)附錄B和FZ/T 80012《潔凈室服裝 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電阻檢測(cè)方法》測(cè)試;
GB 19082—2009《醫(yī)用一次性防護(hù)服技術(shù)要求》防護(hù)服的帶電量按GB/T 12703.3—2009測(cè)試,材料的靜電衰減性能按IST 40.2(01)測(cè)試;
GB/T 23316—2009《工作服 防靜電性能的要求及試驗(yàn)方法》中單件成品的帶電電荷量按該標(biāo)準(zhǔn)第6章測(cè)試,面料的帶電電荷量(及電荷面密度)按該標(biāo)準(zhǔn)第7章測(cè)試;
GB/T 24249—2009《防靜電潔凈織物》中表面電阻率按該標(biāo)準(zhǔn)附錄B規(guī)定執(zhí)行,摩擦起電電壓按GB/T 12703.5執(zhí)行;
GB/T 30131—2013《紡織品 服裝系統(tǒng)靜電性能的評(píng)定 穿著法》服裝系統(tǒng)穿著時(shí)的電阻、穿著時(shí)的動(dòng)態(tài)電壓直接按該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法測(cè)試;
FZ/T 24013—2010《耐久性抗靜電羊絨針織品》的電荷量按GB/T 12703.3方法測(cè)試。
不同測(cè)試方法的測(cè)試儀器如圖1~圖3所示。掃碼可觀看測(cè)試過程。
圖1 防靜電服面料點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電阻的測(cè)量
圖2 紡織品帶電電荷量的測(cè)量
圖3 紡織品電荷面密度測(cè)量
測(cè)試時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1.測(cè)試環(huán)境控制。不同的標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試條件不同,按照測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、控制測(cè)試環(huán)境條件。
2.測(cè)試前工作臺(tái)面的準(zhǔn)備。需用蘸有清洗劑的紙巾將電極的下表面和絕緣臺(tái)面的上表面擦拭干凈,并在空氣中晾干。
3.測(cè)試位置的選擇。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電阻的測(cè)試:測(cè)試時(shí)將試樣正面向上或按實(shí)際使用面向上放置在絕緣臺(tái)面上,避免用品褶皺或?qū)盈B,將測(cè)試電極組放在試樣上,電極組沿經(jīng)向或有明顯導(dǎo)電絲的方向。電極中心點(diǎn)間距為30mm;面料樣品的測(cè)試應(yīng)避免測(cè)試同一組導(dǎo)電絲。
服裝電荷量的測(cè)試:試樣放入滾筒摩擦機(jī)時(shí)應(yīng)注意試樣距離人體、金屬等物體300mm以上。仲裁檢驗(yàn)應(yīng)使用自動(dòng)導(dǎo)入方式。帶襯里的服裝,應(yīng)將襯里翻轉(zhuǎn)朝外測(cè)試,防寒服應(yīng)拆除內(nèi)膽后測(cè)試掛面及襯里,并分別記錄掛面及襯里的測(cè)試結(jié)果。
4.對(duì)試樣表面的消電處理。測(cè)試電荷量時(shí),重復(fù)測(cè)試之間相隔10min,并對(duì)試樣和滾筒內(nèi)襯標(biāo)準(zhǔn)布進(jìn)行消電處理。
檢測(cè)人員應(yīng)注意以下幾點(diǎn):熟悉檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及儀器操作規(guī)程;使用清洗劑(如丙二醇或乙醇易燃、有毒)清洗臺(tái)面時(shí)應(yīng)注意避免濺到皮膚、眼睛和衣服上以及吸入其蒸汽;熟悉試樣的前處理、制備、試驗(yàn)步驟;測(cè)試電荷量時(shí)應(yīng)始終戴絕緣手套;掌握測(cè)試結(jié)果的處理,結(jié)果取幾個(gè)的算術(shù)平均值,還是幾何平均值。
防靜電服裝作為主要的靜電防護(hù)用個(gè)體防護(hù)裝備之一,其產(chǎn)品性能影響廣大工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)安全,目前我國(guó)除以上抗靜電性能服裝產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)外,與紡織品抗靜電性能的有關(guān)測(cè)試方法有GB/T 12703.1~7 《紡織品 靜電性能的評(píng)定》系統(tǒng)而完備的系列方法標(biāo)準(zhǔn),其對(duì)耐久性抗靜電紡織品和非耐久性抗靜電紡織品測(cè)定其靜電壓半衰期、電荷面密度、電荷量、電阻率、摩擦帶電電壓、纖維泄漏電阻、動(dòng)態(tài)靜電壓;YY/ T 0867—2011《無紡布標(biāo)準(zhǔn)衰減測(cè)試方法》;GB/T 22042—2208《服裝 防靜電性能 表面電阻率試驗(yàn)方法》;GB/T 22043—2008《服裝 防靜電性能通過材料的電阻(垂直電阻)試驗(yàn)方法》等。
其中GB/T 12703系列標(biāo)準(zhǔn)參照采用日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS L1094,GB 12014基本等同于日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JIS T8118,GB/T 23316—2009修改采用JIS T8118:2001,GB/T 22042等同采用EN 1149.1:2006,GB/T 22043等同采用EN 1149.2:1997。各國(guó)實(shí)際情況不同,各標(biāo)準(zhǔn)間存在著一定的差異,體現(xiàn)在防靜電指標(biāo)要求、測(cè)試方法、測(cè)試環(huán)境溫濕度、調(diào)濕時(shí)間等方面。