專家解讀：織物靜電測試方法

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、走路產生的摩擦都有可能產生靜電，“觸電的感覺”偶爾還會給人帶來意外的驚嚇。

那么，什么衣服容易起靜電？服裝對于靜電是如何考量的？如何避免靜電？針對上述問題，本期我們請山西省纖維質量監(jiān)測中心的檢測專家來解讀紡織品中的靜電測試。

1 靜電是冬季常見的現(xiàn)象，特別是穿脫衣服時，那么纖維材料為什么會有靜電？哪些纖維容易產生靜電？

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是接觸帶電，靜電產生是接觸、分離、積累和耗散的復雜復合過程。一般情況下，幾乎任何兩個物體的表面相互摩擦和隨后的分離都會產生靜電，所有物質都是由原子組成，而原子又是由帶正電的原子核與等量帶負電荷的電子組成，兩個物體表面之間的接觸可能使電子跨越界面在兩個方向連續(xù)流動。如果是導體，物體分離時通過電子的瞬間反向流動，使電子數(shù)目達到平衡；如果是絕緣體，則電荷可持續(xù)存在相當長的一段時間，從而產生靜電。

紡織工業(yè)用纖維材料都是高分子材料，其導電性與材料的吸濕性有關，吸濕性好的比吸濕性差的導電性高。天然纖維吸濕性好，合成纖維吸濕性差，材料的導電性越差，則所帶電荷越多。兩種材料相互摩擦時，接觸間距越小，電容越大。快速分離時，盡管絕對電量很小，但帶靜電電壓極高可達到上萬伏。

隨著紡織工業(yè)的發(fā)展，各種復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)生摩擦時，靠近左面的帶正電荷，靠近右邊的物質則帶負電荷。

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，互相摩擦產生的靜電電位差越高。如，動物毛纖維與錦綸纖維摩擦時，動物毛纖維帶正電荷，錦綸帶負電荷；聚酯纖維與棉纖維摩擦時，棉纖維帶正電荷，聚酯纖維帶負電荷。

2 服裝是人體靜電的主要產生場所，按照標準規(guī)定，哪些標準對織物靜電有要求？如何規(guī)定的？

根據(jù)抗靜電紡織品、服裝使用場所的不同，各行業(yè)有不同的要求。不同行業(yè)根據(jù)需要制定了產品標準規(guī)定其技術要求和相應的測試方法。主要有GB 12014—2019《防護服裝 防靜電服》、GB 19082—2009《醫(yī)用一次性防護服技術要求》、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方法》、GB/T 30131—2013《紡織品 服裝系統(tǒng)靜電性能的評定 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 我國幾項主要的抗靜電紡織品標準

3 在實驗室檢測中，一般采用哪些檢測方法對服裝靜電進行測試？

根據(jù)不同的服裝標準，采用其規(guī)定的測試方法，具體采用如下幾種方法：

GB 12014—2019《防護服裝 防靜電服》的點對點電阻按該標準附錄A測試、帶電電荷量按該標準附錄B和FZ/T 80012《潔凈室服裝 點對點電阻檢測方法》測試；

GB 19082—2009《醫(yī)用一次性防護服技術要求》防護服的帶電量按GB/T 12703.3—2009測試，材料的靜電衰減性能按IST 40.2(01)測試；

GB/T 23316—2009《工作服 防靜電性能的要求及試驗方法》中單件成品的帶電電荷量按該標準第6章測試，面料的帶電電荷量（及電荷面密度）按該標準第7章測試；

GB/T 24249—2009《防靜電潔凈織物》中表面電阻率按該標準附錄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)靜電性能的評定 穿著法》服裝系統(tǒng)穿著時的電阻、穿著時的動態(tài)電壓直接按該標準規(guī)定的方法測試；

FZ/T 24013—2010《耐久性抗靜電羊絨針織品》的電荷量按GB/T 12703.3方法測試。

不同測試方法的測試儀器如圖1～圖3所示。掃碼可觀看測試過程。

圖1 防靜電服面料點對點電阻的測量

圖2 紡織品帶電電荷量的測量

圖3 紡織品電荷面密度測量

4 測試過程中應該注意哪些問題？對檢測人員的要求有哪些？

測試時應注意以下幾點：

1.測試環(huán)境控制。不同的標準，測試條件不同，按照測試方法標準設定、控制測試環(huán)境條件。

2.測試前工作臺面的準備。需用蘸有清洗劑的紙巾將電極的下表面和絕緣臺面的上表面擦拭干凈，并在空氣中晾干。

3.測試位置的選擇。點對點電阻的測試：測試時將試樣正面向上或按實際使用面向上放置在絕緣臺面上，避免用品褶皺或層疊，將測試電極組放在試樣上，電極組沿經(jīng)向或有明顯導電絲的方向。電極中心點間距為30mm；面料樣品的測試應避免測試同一組導電絲。

服裝電荷量的測試：試樣放入滾筒摩擦機時應注意試樣距離人體、金屬等物體300mm以上。仲裁檢驗應使用自動導入方式。帶襯里的服裝，應將襯里翻轉朝外測試，防寒服應拆除內膽后測試掛面及襯里，并分別記錄掛面及襯里的測試結果。

4.對試樣表面的消電處理。測試電荷量時，重復測試之間相隔10min，并對試樣和滾筒內襯標準布進行消電處理。

檢測人員應注意以下幾點：熟悉檢測標準及儀器操作規(guī)程；使用清洗劑（如丙二醇或乙醇易燃、有毒）清洗臺面時應注意避免濺到皮膚、眼睛和衣服上以及吸入其蒸汽；熟悉試樣的前處理、制備、試驗步驟；測試電荷量時應始終戴絕緣手套；掌握測試結果的處理，結果取幾個的算術平均值，還是幾何平均值。

5 國內外還有其他不同測試方法嗎？與我國標準在原理和操作上有什么主要差異？

防靜電服裝作為主要的靜電防護用個體防護裝備之一，其產品性能影響廣大工業(yè)企業(yè)的生產安全，目前我國除以上抗靜電性能服裝產品標準外，與紡織品抗靜電性能的有關測試方法有GB/T 12703.1～7 《紡織品 靜電性能的評定》系統(tǒng)而完備的系列方法標準，其對耐久性抗靜電紡織品和非耐久性抗靜電紡織品測定其靜電壓半衰期、電荷面密度、電荷量、電阻率、摩擦帶電電壓、纖維泄漏電阻、動態(tài)靜電壓；YY/ T 0867—2011《無紡布標準衰減測試方法》；GB/T 22042—2208《服裝 防靜電性能 表面電阻率試驗方法》；GB/T 22043—2008《服裝 防靜電性能通過材料的電阻（垂直電阻）試驗方法》等。

其中GB/T 12703系列標準參照采用日本工業(yè)標準JIS L1094，GB 12014基本等同于日本工業(yè)標準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。各國實際情況不同，各標準間存在著一定的差異，體現(xiàn)在防靜電指標要求、測試方法、測試環(huán)境溫濕度、調濕時間等方面。