在日常生活中,我們常常會(huì)碰到這種現(xiàn)象:晚上脫衣服睡覺時(shí),黑暗中常聽到“噼啪”的聲響,而且伴有藍(lán)光;見面握手時(shí),手指剛一接觸到對(duì)方,會(huì)突然感到指尖針刺般刺痛,令人大驚失色;早上起來梳頭時(shí),頭發(fā)會(huì)經(jīng)?!帮h”起來,越理越亂;拉門把手、開水龍頭時(shí)都會(huì)“觸電”,時(shí)常發(fā)出“啪、啪”的聲響,這就是發(fā)生在人體的靜電。
在紡織領(lǐng)域中,紡織材料與導(dǎo)紗器、羅拉等機(jī)件接觸,纖維間相互接觸摩擦,纖維受到壓縮和拉伸,熱風(fēng)干燥,紡織品在帶電體的電場(chǎng)中的感應(yīng)都會(huì)產(chǎn)生靜電。尤其是化纖織物用于服裝后,靜電已成為引發(fā)燃爆事故的一大隱患?;w織物經(jīng)摩擦后,極易產(chǎn)生靜電,刺激人體引起不適。
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一、紡織品抗靜電的基本實(shí)現(xiàn)方式
根據(jù)靜電產(chǎn)生的機(jī)理,靜電的泄漏規(guī)律以及影響靜電的主要因素,紡織品抗靜電的基本實(shí)現(xiàn)方式主要有以下幾種:
01使用抗靜電整理劑
抗靜電整理劑根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)分為:陽離子型、陰離子型和非離子型;按使用目的可以分為:耐久型和非耐久型。當(dāng)材料加入抗靜電劑后,通過提高聚合物材料的導(dǎo)電性能或電子的傳遞能力,能夠提高其抗靜電作用。
02纖維化學(xué)改性方法
一般合成纖維比電阻多在1013Ω·cm以上,通過吸濕改性方法,可以使纖維達(dá)到抗靜電的水平。化學(xué)改性一般是將成纖聚合物與某些具有特定抗靜電功能基團(tuán)的高分子化合物如聚丙烯酸的衍生物(季胺、磺酸、羧酸等)進(jìn)行接枝共聚,或?qū)⒂H水性聚合物與PET共聚,聚合物大分子上引入的這類抗靜電化合物具有良好的熱穩(wěn)定性、抗靜電性和較好的耐久性。
03導(dǎo)電纖維的混紡或嵌織
將天然纖維或化學(xué)纖維與一定比例的導(dǎo)電纖維混紡,經(jīng)紡織加工成抗靜電織物。本方法抗靜電性能長(zhǎng)期有效,不受工作環(huán)境影響,服用性能好。目前導(dǎo)電纖維的品種類型主要有金屬纖維(不銹鋼纖維、銅纖維、鋁纖維等)、碳纖維和有機(jī)導(dǎo)電纖維。
二、紡織品抗靜電性能的評(píng)價(jià)方法
紡織產(chǎn)品的抗靜電性能可通過測(cè)量織物起電的容易度和織物電荷衰減進(jìn)行評(píng)估??轨o電性能好的纖維和織物不容易產(chǎn)生或聚集起靜電,所以用不起電的或電荷衰減快的纖維和織物制成的產(chǎn)品抗靜電性能要好。
紡織成品靜電性能的評(píng)價(jià)有電阻類指標(biāo)(體積比電阻、質(zhì)量比電阻、表面比電阻、泄漏電阻、極間等效電阻等)、靜電電壓及其半衰期、電荷面密度等指標(biāo)?;陔姾伤p的半衰期和靜電荷的聚集,我們可以對(duì)紡織品的抗靜電性能用以下幾種方法進(jìn)行測(cè)試和評(píng)價(jià),見表1。
方法名稱 |
現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) |
適用范圍 |
測(cè)試指標(biāo) |
評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) |
靜電壓半衰期法 |
GB/12703.1-2008?T |
鋪地織物以外的 各類紡織品 |
靜電電壓; 靜電壓半衰期 |
A級(jí):半衰期≤2s B級(jí):半衰期≤5s C級(jí):半衰期≤15s 半衰期大于180s,即停止實(shí)驗(yàn)并記錄此時(shí)靜電電壓 |
電荷面密度法 |
12703.2-2009?GB/T |
鋪地織物以外的 各類紡織品 |
電荷面密度 |
電荷面密度≤7μC/m2 |
電荷量法 |
12703.3-2009?GB/T |
服裝及其他紡織制品 |
電荷量 |
電荷量≤0.6μC/件 |
電阻率法 |
12703.4-2010?GB/T |
鋪地織物以外的 各類紡織品 |
表面電阻率 |
A級(jí):電阻率<107Ω B級(jí):107Ω≤電阻率<1010Ω C級(jí):1010Ω≤電阻率<1013Ω |
摩擦帶電電壓法 |
12703.5-2010?GB/T |
鋪地織物以外的 各類紡織品 |
摩擦帶電電壓 |
A級(jí):電壓<500V B級(jí):500V≤電壓<1200V C級(jí):1200V≤電壓<2500V |
纖維泄露電阻法 |
12703.6-2010?GB/T |
短纖維的泄露電阻測(cè)量 |
纖維泄露電阻 |
本標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定測(cè)試方法不涉及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) |
動(dòng)態(tài)靜電壓法 |
12703.7-2010?GB/T |
適用于紡織廠各道工序中紡織材料和紡織器材 |
動(dòng)態(tài)靜電壓 |
本標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定測(cè)試方法不涉及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) |
(表1 紡織品靜電性能的測(cè)試與評(píng)定方法比較)
一般根據(jù)抗靜電紡織品使用場(chǎng)合的不同,各行業(yè)也有不同的技術(shù)要求。因此,分出了不同行業(yè)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的技術(shù)要求,主要有:軍工、特殊行業(yè)、民用等。目前,我國根據(jù)需要制定了為特殊行業(yè)服務(wù)的GB 12014—2009《防靜電服》、GB/T 24249—2009《防靜電潔凈織物》、GB/T 22845—2009《防靜電手套》等標(biāo)準(zhǔn),以及作為勞動(dòng)保護(hù)配套產(chǎn)品的GB/T 23464—2009《防靜電毛針織服標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。下面介紹以上標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法和技術(shù)要求,見表2。
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) |
測(cè)試項(xiàng)目 |
技術(shù)要求 |
測(cè)試方法 |
環(huán)境要求 |
GB 12014-2009 《防靜電服》 |
點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電阻 |
A級(jí):1×105~1×107Ω B級(jí):1×107 ~1×1011Ω |
GB 12014-2009 附錄A |
溫度:(20±5)℃ 相對(duì)濕度:(35±5)% |
帶電電荷量 |
A級(jí):<0.2μC/件 B級(jí):0.2 ~0.6μC /件 |
GB 12014-2009 附錄B |
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GB/T 23464-2009 《防護(hù)服裝 防靜電毛針織服》 |
帶電電荷量 |
<0.6μC /件 |
GB 12014-1989 附錄B |
|
GB/T 24249-2009 《防靜電潔凈織物》 |
表面電阻率 |
1×105~1×1011Ω |
GB/T 12703 |
基準(zhǔn)條件: 溫度:(23±3)℃ 相對(duì)濕度:(12±3)% 一般條件: 溫度:(23±3)℃ 相對(duì)濕度:(50±5)% |
摩擦起電電壓 |
一級(jí):≤200V 二級(jí):≤1000V 三級(jí):≤2500V |
GB/T 24249-2009附錄B |
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GB/T 31421-2015 《防靜電工作帽》 |
表面電阻率 |
1×105~1×1011Ω |
GB/T 31421-2015 附錄A |
溫度:(23±1)℃ 相對(duì)濕度:(25±5)% |
靜電壓半衰期 |
≤15s |
GB/T 12703.1 |
||
GB/T 22845-2009 《防靜電手套》 |
帶電電荷量 |
<0.6μC /只 |
GB/T 12703中的E方法 |
溫度:(20±2)℃ 相對(duì)濕度:(35±5)% |
(表2 抗靜電產(chǎn)品及對(duì)應(yīng)的測(cè)試方法和技術(shù)要求)
通過表2的分析可以看出,紡織品抗靜電測(cè)試對(duì)環(huán)境的要求比較嚴(yán)格,這是因?yàn)闇貪穸葘?duì)抗靜電的指標(biāo)影響比較大,且直接影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。因此,通常需要在滿足測(cè)試條件要求的恒溫恒濕實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試。
如今,市場(chǎng)對(duì)抗靜電紡織品的需求日益增加,為了使產(chǎn)品適應(yīng)市場(chǎng)的需要,化纖企業(yè)應(yīng)加大力度開發(fā)抗靜電纖維,染整企業(yè)應(yīng)不斷發(fā)展和完善紡織品抗靜電整理技術(shù),同時(shí),對(duì)于紡織品抗靜電性能的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)該不斷完善。
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