紡織品防靜電性能評價(jià)方法的差異性探討

海勇+++韓衍英++王肖++杜軍

摘要：

同一織物依據(jù)不同評價(jià)方法進(jìn)行靜電性能評價(jià)時(shí)，其結(jié)果可能會不同。通過對不同織物試驗(yàn)結(jié)果的比較和分析，探索了常用評價(jià)方法的適用范圍，為正確選擇評價(jià)方法提供參考。

關(guān)鍵詞：紡織品；靜電性能；差異

1 引言

日常服用紡織品的靜電問題嚴(yán)重影響了織物外觀以及舒適性；靜電電荷的積聚容易引起灰塵附著、服裝糾纏肢體產(chǎn)生粘附不適感；較高的靜電壓可對人體產(chǎn)生電擊，并引起電子元件損壞；在特殊工作場所，纖維摩擦引起的靜電放電可引起意外爆炸事故；靜電放電產(chǎn)生的電磁輻射會對各種電子設(shè)備、信息系統(tǒng)造成電磁干擾。因此紡織品防靜電性能越來越受到人們的關(guān)注，目前紡織品防靜電性能的常用評價(jià)方法主要有點(diǎn)對點(diǎn)電阻、電荷面密度、半衰期等。在防靜電性能檢測過程中發(fā)現(xiàn)，由于評價(jià)方法的原理和指標(biāo)不同，導(dǎo)致同一產(chǎn)品按照不同評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)，會出現(xiàn)迥然不同的結(jié)果。本文對常用的評價(jià)方法進(jìn)行了比較，進(jìn)而探討每種評價(jià)方法的最佳適用范圍。

2 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

目前常用的紡織品靜電性能評定標(biāo)準(zhǔn)主要有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》、GB/T 12703.2—2009《紡織品 靜電性能的評定 第2部分：電荷面密度》、GB/T 12703.3—2009《紡織品 靜電性能的評定 第3部分：電荷量》、GB/T 12703.4—2010《紡織品 靜電性能的評定 第4部分：電阻率》和GB 12014—2009《防靜電服》。這些標(biāo)準(zhǔn)主要通過檢測織物的電荷衰減程度，織物經(jīng)摩擦后所帶的靜電荷以及電阻等來評價(jià)防靜電性能。評價(jià)方法原理和指標(biāo)有所不同，幾個(gè)常用標(biāo)準(zhǔn)比較見表1。

除GB/T 12703.3—2009需要用整件服裝或制品測試，其他的評價(jià)方法均適用于各類紡織品（鋪地織物除外）。這些評價(jià)方法從不同角度評價(jià)試樣消除靜電電荷的能力，不同測試指標(biāo)反映不同特性，半衰期反映靜電衰減的快慢，電荷量和電荷面密度反映摩擦產(chǎn)生靜電的程度，表面電阻率和點(diǎn)對點(diǎn)電阻反映導(dǎo)電性能強(qiáng)弱。

3 試驗(yàn)與分析

3.1 設(shè)備

織物感應(yīng)式靜電測試儀，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為1500r/min，靜電電壓值的測量范圍為0～10kV；織物電荷量測定儀，測定儀由摩擦裝置和電荷量測定儀表組成；摩擦裝置：由滾筒摩擦機(jī)或摩擦棒、墊板、墊座及絕緣棒組成；電荷測定儀表：由法拉第筒、電容器、電荷量計(jì)組成；織物電阻率測試儀：由測試電極 、高阻計(jì)、絕緣臺面等組成；點(diǎn)對點(diǎn)電極：兩個(gè)直徑（65±5）mm的金屬圓柱體，電極材料不銹鋼，電極單重（2.5±0.5）kg；表面電阻率電極：被保護(hù)電極直徑d1=50mm，保護(hù)電極內(nèi)徑的d2=69mm，外徑d3=89mm。

3.2 試驗(yàn)結(jié)果

由于針織面料無法進(jìn)行正常的摩擦試驗(yàn)，為便于試驗(yàn)，本文選取5種不同纖維成分及含量的機(jī)織面料，分別按照不同的評價(jià)方法進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見表2～表6。

3.3 結(jié)果分析

從表2～表6可以看出，同一面料用不同評價(jià)方法評價(jià)其靜電性能時(shí)評價(jià)結(jié)果不同。分析這5個(gè)樣品的測試結(jié)果：

（1）采用半衰期法時(shí)，雖然面料1和面料3都加入了導(dǎo)電纖維，但半衰期都達(dá)不到要求，而且面料3測試位置不同，測試結(jié)果差異很大。面料2和面料5都含有吸濕性比較強(qiáng)的棉纖維，棉纖維含量越高，半衰期越小。面料4和面料1纖維組成類似，即使不加導(dǎo)電纖維，面料4也比面料1半衰期要小。從以上比較可以看出，半衰期的測試受測試位置的影響較大，面料1和面料3含導(dǎo)電纖維，但導(dǎo)電纖維分布不勻，未達(dá)到相應(yīng)的評價(jià)結(jié)果；面料2和面料5均為混紡面料，成分比較均勻，試驗(yàn)結(jié)果比較穩(wěn)定，所以半衰期法更適合勻質(zhì)試樣。

（2） 采用電荷面密度法時(shí)，面料1和面料3都加入了導(dǎo)電纖維，摩擦后電荷面密度都明顯低于指標(biāo)要求。面料4和面料1相比，因不加導(dǎo)電纖維，檢測結(jié)果差異很大。面料2和面料5雖然半衰期差異不大，但摩擦后電荷面密度差異很大，主要原因是面料5的化學(xué)纖維含量高，表面粗糙，摩擦力大，更易產(chǎn)生靜電。和半衰期相比，電荷面密度法更能夠反映摩擦起電的情況，對勻質(zhì)試樣和非勻質(zhì)試樣均適合，尤其適合毛紡織品。

（3） 表面電阻率和點(diǎn)對點(diǎn)電阻，都直接測量試樣的電阻，且電阻大小直接反映導(dǎo)電性強(qiáng)弱，導(dǎo)電性和防靜電性通常是一致的。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，兩種測試方法的結(jié)果基本一致。只是標(biāo)準(zhǔn)GB 12014—2009的評價(jià)指標(biāo)更嚴(yán)格一些。表面電阻率和點(diǎn)對點(diǎn)電阻能夠有效反映防靜電性能的優(yōu)劣，表面電阻率法比點(diǎn)對點(diǎn)電阻法的適用范圍更廣一些，對勻質(zhì)試樣和非勻質(zhì)試樣均適合，點(diǎn)對點(diǎn)電阻則更適合于含導(dǎo)電絲的試樣。

4 結(jié)論

通過以上不同標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)結(jié)果的比較分析可以看出，采用不同的靜電性能評價(jià)方法時(shí)其評價(jià)結(jié)果存在差異，比較評價(jià)方法主要有如下結(jié)論：半衰期法較適用于勻質(zhì)樣品；電荷面密度法更能反映穿著狀態(tài)，對勻質(zhì)和非勻質(zhì)樣品都適用；表面電阻率較適用于防靜電性能比較強(qiáng)的勻質(zhì)和非勻質(zhì)樣品；點(diǎn)對點(diǎn)電阻更適用于含導(dǎo)電絲的樣品。

（作者單位：山東省纖維檢驗(yàn)局）