安全應急救援防護服抗靜電檢測方法分析

王力

（中國石化勝利油田技術檢測中心，山東 東營 257000）

一、國內外抗靜電性能檢測方法概況

紡織材料抗靜電性能的評價有電阻類指標、靜電電壓及其半衰期、電荷面密度等指標，以及吸灰試驗、張帆試驗、吸附金屬片試驗等簡易測試方法得到的低精度指標。目前，國際上對防火防爆安全生產領域的工作服和防護服的抗靜電性能要求仍沒有統一的標準。我國現行國家標準和各行業標準中，與紡織品抗靜電功能相關的產品標準只有GB12014—1989，與紡織品抗靜電性能有關的測試方法標準有GB/T12703—1991、FZ/T01042—1996、FZ/T01044—1996、FZ/T01059—1999、FZ/T01060—1999、FZ/T01061—1999。其中，GB/T12073—1991 是我國目前紡織品靜電測試最系統、最完備的方法標準，共提供了6 種測試方法。上述現行標準與ISO、AATCC、ASTM、BS、JIS、DIN 等同類標準十分相近，而日本對防靜電工作服的要求最嚴格。GB12014—1989 基本上等同于日本標準JIST8118—1983，而GB/T12073—1991 參照采用JISL1094。在國外標準中，常以織物或纖維的表面電阻率或垂直電阻等指標作為抗靜電性能的測試指標，如BSEN1149-1、BSEN1149-2、DIN54345-4、BS6524—1984 以及AATCC76—2000、AATCC84—2000，等等。其電阻率或電阻值的測定，通常是采用歐姆計直接測量得到。

由表1 分析可見，如半衰期法、電壓法等方法都不適于含導電纖維的織物或整套服裝的抗靜電性能的測試；在國外標準中，也已經明確提出不適于含導電纖維織物或服裝的檢測。只有電荷面密度法適用于含導電纖維的織物的抗靜電性能檢測。此外，在GB12014—1989 中，規定“防靜電織物”為“紡織時大致等間距或均勻地混入導電纖維或防靜電合成纖維或者兩者交織而成的織物”，其測試方法也是采用電荷面密度作為含導電纖維紡織品的評價指標。郝新敏等研究者通過織物摩擦帶電電荷密度及其服裝摩擦帶電量的對比分析發現，整套服裝帶電量與織物電荷密度具有線性相關性，織物摩擦帶電電荷密度小于7.0μC/m2 時，其服裝才能滿足小于0.6μC/件的防靜電要求。由此可見，對于防護服織物的抗靜電測試，在一定程度上反映了其整體服裝的抗靜電性能。因此，研究防護服的抗靜電性能測試方法應以織物的抗靜電性能測試方法為基礎，并綜合考慮織物及服裝的抗靜電性能。

二、應急救援防護服抗靜電性能檢測方法分析

靜電的危害源于力學效應和能量效應。隨著新材料、新工藝的應用，靜電已成為煤礦安全生產的新威脅之一，主要表現在人身觸電、引起火災、引爆瓦斯及煤塵等3個方面。因此，在煤礦等瓦斯、煤塵防火防爆領域，應急救援防護服在抗靜電等性能方面應具有嚴格的標準。

由上述分析可知，電荷面密度是評價含導電纖維的抗靜電織物及防護服抗靜電性能較合適的指標。操作方法簡單，但由于采用人工測試，具有實驗誤差較大等缺點。

（一）摩擦條件

摩擦形式、摩擦速度及摩擦力等摩擦條件都會對纖維材料的抗靜電性能產生影響?，F有標準中雖然對摩擦速度及壓力等摩擦條件進行了相關規范，但是由于采用人工操作，沒有定量的儀器檢測，無法真正控制摩擦條件。因此，制定抗靜電性能檢測方法標準時，有必要對與標準布摩擦時的壓力、摩擦速度等進行定量規定，并設計相關的儀器設備控制測試方法的規范性與標準化。同時，應考慮具有復合結構的織物應采用不同的摩擦壓力和摩擦速度。

（二）標準布的纖維原料種類

根據一些材料的摩擦帶電序列，不同的摩擦標準布與測試樣品的摩擦可能產生不同的帶電效果。當在摩擦帶電序列中相近的織物進行摩擦時，摩擦起電電壓較低，帶電電荷較小而影響帶電量；當摩擦帶電序列中相距較遠時，電荷產生中和作用較明顯，分離時間對帶電量的影響將大大增加。因此，對于不同種類的織物進行抗靜電性能測試時，應考慮摩擦帶電序列而選擇不同的標準布，而不能單獨確定一種，如具有機械強度與耐磨性優良的錦綸或丙綸。

（三）針對防火防爆應用領域的測試條件與性能指標

GB12014—1989中規定帶電電荷量為<0.6μC/件，耐洗滌時間為33h（A級）與16.5h（B級）。實驗表明，隨著洗滌次數增加，電荷面密度增大。GB12059—1989《電子工業用合成纖維防靜電性能及試驗方法》中對電學性能中摩擦帶電電荷密度最高等級要求為<3μC/m2。因此，對于煤礦等防火防爆安全生產領域的應急救援防護服，其抗靜電標準應比一般防靜電工作服的要求更高。