章 睿，鄭園園

（中紡標(biāo)檢驗認證股份有限公司，北京 100025）

靜電是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷默F(xiàn)象。紡織品在使用過程中經(jīng)過摩擦往往會積聚電荷產(chǎn)生靜電，使紡織品容易沾染細菌和灰塵，或使服裝貼附皮膚產(chǎn)生靜電放電，從而給使用者帶來不適感。此外，靜電也會干擾一些精密電子元件，放電過程中產(chǎn)生的瞬間電流甚至?xí)龤㈦娮釉骷?。因此在精密技術(shù)、生物技術(shù)、食品、衛(wèi)生等許多日益發(fā)展的領(lǐng)域中，所使用的紡織品、服裝等產(chǎn)品在設(shè)計時通常要求具有抗靜電性，以緩解或者消除靜電帶來的影響。

用于制作防靜電紡織品的織物性能需要進行抗靜電測試和評估，很多國家標(biāo)準(zhǔn)和國際標(biāo)準(zhǔn)包括ISO和IEC等發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)中，都有抗靜電性相關(guān)的測試方法。但實驗室測量的靜電性能與最終使用性能之間的關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，需要根據(jù)產(chǎn)品的用途來選擇適合的方法。目前，國內(nèi)紡織品靜電性能測試共包含8個方法標(biāo)準(zhǔn)，其中第1部分靜電壓半衰期已實施了十幾年，為本次修訂對象，紡織品防靜電性能標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12703.1在測試及評價方面一直起重要作用，但其與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO18080-1:2015在測試條件、實驗參數(shù)、試驗裝置等方面存在一些差異。為了與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，以便促進國內(nèi)外貿(mào)易順利進行，同時方便國內(nèi)國際實驗室進行技術(shù)比對工作，有必要對GB/T 12703.1-2008進行修訂。

GB/T 12703.1—2021《紡織品 靜電性能試驗方法第1部分：電暈充電法》（以下簡稱新標(biāo)準(zhǔn)）以GB/T 12703.1-2008《紡織品 靜電性能的評定 第1部分：靜電壓半衰期》（以下簡稱舊標(biāo)準(zhǔn)）為主，整合ISO 18080-1:2015《紡織品 靜電性能的評定 第1部分：電暈充電法》的部分內(nèi)容，在試驗裝備、測試方法以及表述方面均具有較明顯的變化，現(xiàn)就新、舊標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)指標(biāo)和測試方法進行對比分析。

1 適用范圍與術(shù)語

新、舊標(biāo)準(zhǔn)在適用范圍方面均描述為適用于各類紡織物，其中不同之處在于新標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“不適用于涉及個體安全及靜電放電敏感裝置防護的服裝和服裝材料的評價”，而舊標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)內(nèi)容為“不適用于鋪地織物”。

新標(biāo)準(zhǔn)將術(shù)語“靜電壓半衰期”修改為“半衰期”，定義“在試樣上外加電壓衰減至峰值電壓一半所需的時間”修改為“試樣上靜電壓衰減至原始值一半時所需的時間”，內(nèi)容表述更加準(zhǔn)確，且與國際標(biāo)準(zhǔn) ISO 18080-1:2015一致。同時，新標(biāo)準(zhǔn)中又增加了抗靜電、衰減時間、電暈放電、電暈充電、導(dǎo)電、導(dǎo)電纖維等術(shù)語，為更好地理解標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容和樣品性能提供幫助。

2 技術(shù)規(guī)范及裝備

2.1 試驗原理

舊標(biāo)準(zhǔn)對原理的描述是“使試樣在高壓靜電場中帶電至穩(wěn)定后斷開高壓電源使其電壓通過接地金屬臺自然衰減，測定靜電壓值及其衰減至初始值一半所需的時間”，新標(biāo)準(zhǔn)中將相關(guān)內(nèi)容修改為“通過電暈充電裝置對試樣進行充電，在停止施加高壓電瞬間，試樣靜電壓值達到最大。試樣上的靜電壓值開始自然衰減，但不一定降到零。通過確定峰值電壓和半衰期，或者峰值電壓衰減到一定百分比，來量化測試試樣的靜電性能”，新標(biāo)準(zhǔn)對試驗原理進行描述時考慮了更多的客觀情況，表達更加準(zhǔn)確、詳細，讀者更易于理解。

2.2 引用標(biāo)準(zhǔn)

與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 18080-1:2015相比，新標(biāo)準(zhǔn)修改了國際標(biāo)準(zhǔn)中的部分內(nèi)容，例如將規(guī)范引用文件中的國際標(biāo)準(zhǔn)替換為相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，以適應(yīng)我國的技術(shù)條件，例如將ISO 6330替換為國標(biāo)GB/T 8629，將ISO 3175-2替換為國標(biāo)GB/T 19981.2，以及將ISO 3175-3替換為國標(biāo)GB/T 19981.3，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)更新情況修改了紡織品試驗用家庭洗滌和干燥程序標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8629的年代號。

基于國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 18080-1:2015中內(nèi)容，新標(biāo)準(zhǔn)在正文中增加了干洗程序，因此在規(guī)范引用文件中增加了GB/T 19981中的兩項干洗試驗標(biāo)準(zhǔn)：《紡織品織物和服裝的專業(yè)維護、干洗和濕洗第2部分：使用四氯乙烯干洗和整燙時性能試驗的程序》《紡織品織物和服裝的專業(yè)維護、干洗和濕洗第3部分：使用烴類溶劑干洗和整燙時性能試驗的程序》。

2.3 試驗儀器

新、舊標(biāo)準(zhǔn)所使用的儀器基本相同，新標(biāo)準(zhǔn)基于ISO 18080-1:2015對儀器設(shè)備的各部分做了更為詳細的規(guī)定，如新增了放電電極外觀、放電電極尺寸、感應(yīng)電極外觀、感應(yīng)電極尺寸、轉(zhuǎn)動平臺俯視圖、轉(zhuǎn)動平臺側(cè)視圖、墊片、試樣夾及試樣細節(jié)圖、墊片尺寸示意圖，使標(biāo)準(zhǔn)要求更詳細、清晰。

新標(biāo)準(zhǔn)在刪除了舊標(biāo)準(zhǔn)中“不銹鋼鑷子一把、純棉手套一副、裁樣工具”等內(nèi)容后，新增了“數(shù)據(jù)采集設(shè)備：可記錄試驗中電壓隨時間的變化情況；靜電消除裝置：具有自放電或疊加電壓模式；烘箱：可用于70±3 ℃烘干試樣”等要求，修改后的內(nèi)容更符合新標(biāo)準(zhǔn)中的測試要求，表述更加嚴謹、專業(yè)，有助于試驗人員規(guī)范實驗室操作。

3 試驗環(huán)境和程序

3.1 調(diào)濕及試驗用大氣

新標(biāo)準(zhǔn)將“調(diào)濕和試驗用大氣環(huán)境溫度（20±2）℃，相對濕度（35±5）%”修改為“調(diào)濕和試驗用大氣環(huán)境溫度（20±2）℃，濕度為（40±4）%，若選擇其他條件調(diào)濕或測試，需在測試報告中注明”，新標(biāo)準(zhǔn)中的修訂內(nèi)容與ISO 18080-1:2015中一致，變化主要體現(xiàn)在環(huán)境的相對濕度上，為比較相對濕度對紡織品靜電性能的影響，隨機選取了16個樣品，分別在環(huán)境相對濕度35%和40%下進行試驗，試驗結(jié)果見表1。

由表1可以看出，在其他條件一致的情況下，相對濕度為40%時，16個樣品的半衰期測試值接近或略低于相對濕度為35%時的半衰期測試值，其中變化最大的樣品是15#，在兩種不同的試驗環(huán)境下半衰期測試值分別是13 s和17 s，相差4 s，其他樣品在兩種不同試驗環(huán)境下測試值基本一致。

表1 兩種相對濕度下試驗結(jié)果

這是因為隨著相對濕度增高，吸附在織物纖維表面的水分增加，使織物的導(dǎo)電性增加，因此相對濕度增高時，半衰期測試值會有所降低。GB/T 12703.1-2008中的濕度范圍為30%～40%，ISO 18080-1:2015中的濕度范圍為36%～44%，二者的濕度范圍有交叉，因此雖然數(shù)值有所差異，但是變化不大，且對于恒溫恒濕實驗室的日常使用而言，ISO 18080-1:2015中所述的濕度范圍更容易滿足，因此試驗環(huán)境設(shè)置為溫度（20±2）℃，相對濕度（40±4）%是更加合理的。

3.2 試樣制備

新標(biāo)準(zhǔn)中修改了試樣的尺寸和平行樣數(shù)量。舊標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定隨機取3塊試樣，每塊試樣尺寸為4.5 cm×4.5 cm，每塊試樣測試2次。新標(biāo)在此部分與ISO 18080-1:2015中內(nèi)容保持一致，將試樣面積修改為（45±1）mm×(45±1) mm，平行樣數(shù)量修改為5塊，每塊平行樣測試1次。新標(biāo)準(zhǔn)增加了試樣尺寸偏差，提高了標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性和可操作性，同時新標(biāo)準(zhǔn)中平行樣測試方式的設(shè)置更有利于體現(xiàn)試驗結(jié)果的真實性和準(zhǔn)確性。

3.3 試樣前處理

本試驗方法涉及的試樣前處理主要包括試樣調(diào)濕和洗滌兩方面，舊標(biāo)準(zhǔn)及ISO 18080-1:2015中要求試樣至少調(diào)濕24 h，新標(biāo)準(zhǔn)中將其更改為“調(diào)濕至平衡”，因為對于一些回潮率較低的樣品，沒必要調(diào)濕24 h，試樣就可以達到平衡，所以這里不再具體規(guī)定調(diào)濕時間，達到平衡即可進行試驗。

根據(jù)舊標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，若試樣需要進行洗滌處理，應(yīng)選擇GB/T 8629-2001中的7A程序進行，洗滌次數(shù)由各方協(xié)商結(jié)果而定，可選次數(shù)有5、10、30、50次，調(diào)濕前在50 ℃下預(yù)烘一定時間。ISO 18080-1:2015中內(nèi)容為試樣按ISO 6330中4N或4M程序洗滌試樣3遍，或按ISO 3175-2、ISO 3175-3對試樣進行干洗，70 ℃的烘箱中保持1 h。新標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于此處內(nèi)容修訂為“按照GB/T 8629中A型標(biāo)準(zhǔn)洗衣機的4N或4M程序，使用GB/T 8629規(guī)定的洗滌劑，將試樣在40 ℃條件下洗滌3次，按照GB/T 8629中自然晾干程序干燥樣品；或按照GB/T 19981.2或GB/T 19981.3將樣品進行干洗3次，調(diào)濕時先將樣品在70 ℃下預(yù)烘1 h。”

通過修改，明確洗滌次數(shù)為3次，有利于節(jié)水節(jié)能，提高結(jié)果的一致性水平；4N/4M洗滌程序可更好的模擬服裝實際穿著后對洗滌多樣化的需求，增強了標(biāo)準(zhǔn)的可操作性；預(yù)烘樣品主要目的是為了減少織物中含的水份，保證織物在調(diào)濕時按照吸濕等溫線達到平衡，減少吸濕滯后性所帶來的誤差，通過修訂，明確了樣品的預(yù)烘時間，以上修改后內(nèi)容與ISO 18080-1:2015中所述一致。此外，樣品洗滌過程中所使用的洗滌劑對試驗結(jié)果有一定影響，本標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定洗滌試驗中所用洗滌劑，以統(tǒng)一試驗條件。

3.4 試驗結(jié)果與評價

新標(biāo)準(zhǔn)中修改了試驗停止時間，由“如半衰期＞180 s，停止測量并記錄180s時的殘余靜電電壓”修改為與18080-1:2015 中一致的內(nèi)容，即“如半衰期＞120 s，停止測量并記錄半衰期大于120 s”。關(guān)于半衰期的評定，舊標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“A級≤2.0 s；B級≤5.0 s；C級≤15.0 s”，ISO 18080-1:2015中規(guī)定：“優(yōu)異：半衰期≤10 s，較好：10 s＜半衰期≤30 s，一般：30 s＜半衰期≤60 s；差：半衰期＞60 s”，由上述可知，在舊標(biāo)準(zhǔn)中半衰期大于15s之后均可判定為不符合C級，在ISO標(biāo)準(zhǔn)中凡是半衰期值大于60 s便可判定為抗靜電性能差，因此試驗停止時間由180 s改為120 s不影響試驗結(jié)果的判定，且縮短了試驗時間，提高工作效率。

同時，新標(biāo)準(zhǔn)中測試結(jié)果的修約由“靜電電壓修約至1 V，半衰期修約至0.1 s”修改為“結(jié)果修約至兩位有效數(shù)字”。試驗結(jié)果的評價由標(biāo)準(zhǔn)正文修改為標(biāo)準(zhǔn)的資料性附錄A，本標(biāo)準(zhǔn)為方法標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)主題內(nèi)容應(yīng)為試驗方法，結(jié)果評價作為參考性內(nèi)容放在附錄位置更加合理。

4 驗證試驗

為驗證新標(biāo)準(zhǔn)中試驗的可行性，隨機選取10個代表性樣品進行驗證試驗。10個樣品在試驗前置于70 ℃下預(yù)烘1 h，并在相對濕度為40%的大氣環(huán)境中調(diào)濕24 h，驗證試驗結(jié)果見表2。

表2 靜電電壓及半衰期結(jié)果匯總表

驗證試驗在過程中無異常現(xiàn)象與操作難點，且從表2中顯示的驗證試驗結(jié)果可以看出，10個樣品的測試值中衰減時間最長為＞120 s，最短時間為0.15 s，靜電電壓最大值為2.0×103V，最小值為5.0×102V，數(shù)據(jù)間差異較大，說明本標(biāo)準(zhǔn)方法可以區(qū)分不同紡織品的抗靜電性能的差異，具有一定的區(qū)分度，內(nèi)容科學(xué)合理。

5 結(jié)論

相較于舊標(biāo)準(zhǔn)而言，新標(biāo)準(zhǔn)在試驗裝置、測試程序及內(nèi)容表述方面等均有較明顯的修訂，標(biāo)準(zhǔn)正文中增加了試樣干洗等方面的要求，且試驗的調(diào)濕環(huán)境和試樣的試驗次數(shù)等均有改變，修訂后的標(biāo)準(zhǔn)進一步加強了試驗整體的合理性，實際應(yīng)用中為規(guī)范企業(yè)生產(chǎn)方面提供了參考。