醫用一次性防護服抗靜電性測試數據的影響因素

徐銳光，李喜梅，車增輝，喬森（通信作者），崔翠花

1 山西省檢驗檢測中心·山西省標準計量技術研究院 （太原 030012）；2 長治市第二人民醫院 （長治 046000）；3 太原市婦幼保健院 （太原 030012）

醫用一次性防護服（以下簡稱防護服）在新型冠狀病毒感染疫情防控工作中發揮關鍵作用的同時，也暴露出一些質量問題[1]，因此，定期對其開質量檢驗檢測十分必要。抗靜電性是衡量防護服質量的重要指標之一，同時也是國家標準GB 19082-2009《醫用一次性防護服技術要求》[3]中明確要求的強制性指標。因人體穿著防護服從事生產活動時，會使面料表面發生相互摩擦，破壞防護服原有的靜電平衡狀態（不帶電），導致防護服帶有的正、負電荷量出現差異，進而處于帶電狀態，最終形成靜電，同時產生靜電吸附效應[2]，當這種不平衡的電量＞0.6 μc/件時，會使得防護服更易吸附空氣中浮游的細小塵埃、毛絮、氣溶膠等物質，這些物質常攜帶有細菌和病毒，有的甚至攜帶高致病菌及風險程度為四級的病毒，進而降低防護服的潔凈程度，尤其是對無菌防護服和潔凈區用防護服會產生較大的影響。GB 19082-2009[3]中4.9 規定：“防護服的帶電量應不大于0.6 μc/件”，現行的測試方法為國家標準GB/T 12703.3-2009《紡織品靜電性能的評定第3 部分：電荷量》[4]（以下簡稱標準方法）。

1 防護服抗靜電性測試方法

國家標準GB 19082-2009 規定，醫用一次性防護服抗靜電性測試前需根據實際情況選擇洗滌或不洗滌，而后進行50 ℃烘干處理，再置于溫、濕度分別為（20±2）℃、（35±5）%RH，風速為0.1 m/s的環境中進行調濕備用，將已處于備用狀態的至少1 件完整防護服放入（60±10）℃的摩擦滾筒中摩擦15 min，取出放入法拉第筒觀測數據并記錄，重復摩擦操作5 次，將記錄數據取平均值得到最終測試數據，注意在每次摩擦操作之前將防護服靜置10 min 并對其進行消電處理等。

2 防護服抗靜電性測試數據的影響因素

2.1 摩擦姿態

標準方法[4]所述的測試方法沒有對防護服應保持何種姿態進行摩擦作出明確規定。防護服在進行摩擦滾動時，其在滾筒中所處的位置、有效摩擦面積、接觸面的摩擦力均會隨著滾動時刻發生變化，這些變化因素統稱為摩擦姿態（圖1）。同一樣品不同摩擦姿態的測試數據不同，尤其是當防護服在滾動過程中，由于袖子和褲腿間不斷地相互碰撞、纏繞、打結，導致樣品處于類球形姿態，相比舒展姿態摩擦接觸面積減小，電荷量相對飽和[6]，不易持續累積增加，所測得的電荷量偏小。

圖1 防護服摩擦姿態

本研究選取同廠家生產的同規格型號同批次防護服6 件，將舒展姿態3 件（編號1～3）作為A 組，打結姿態3 件（編號4～6）作為B 組，兩組均進行抗靜電性測試，測試數據見表1。

表1 兩組（摩擦姿態不同）抗靜電性測試結果

由表1 可知，A 組電荷量平均值與B 組電荷量平均值的差值為0.08 μc，B 組樣品測得的電荷量明顯小于A 組，證明摩擦姿態為防護服抗靜電性測試數據的影響因素。

2.2 靜置方式

防護服靜置的目的是要消除每次測試結束后殘留在樣品上的靜電荷，以及給樣品經滾筒摩擦后面料恢復形變所需的時間。環境因素會影響靜置的效果。當處于接地良好，空氣濕度較大，風速較高的環境中時，靜電荷會迅速散失[7]。靜置效果明顯，反之效果較差。結合標準方法[4]有關靜置及消電處理的文字表述，其對靜置的時間有明確要求，但未能詳細給出靜置的具體環境條件及要求，導致測試人員在實際操作中，會出現因靜置方式不同（圖2）測試結果不一致的情況。

圖2 防護服靜置方式

因此，選取同廠家生產的同規格型號同批次防護服6 件，將懸掛靜置方式3 件（編號1～3）作為A 組，水平靜置方式3 件（編號4～6）作為B 組，兩組均進行抗靜電性測試，測試數據見表2。

由表2 可知，A 組電荷量平均值與B 組電荷量平均值的差值為0.04 μc，B 組樣品測得的電荷量明顯大于A 組，證明靜置方式為防護服抗靜電性測試數據的影響因素。

2.3 樣品表面性狀

無論是以何種工藝制成的防護服材料，當其面料表面產生相互摩擦時，均會破壞原有表面性狀，由較平滑、整潔的平面，變成粗糙的磨砂面。其原因在于隨著對同一樣品測試次數的不斷增加，靜電荷量會經歷逐漸升高，之后又會逐漸降低的過程，即樣品在進行第1、2 次測試時，由于面料表面物理性狀還未發生改變，電荷量處于較低水平；進行第3、4 次測量時，由于面料表面纖維開始起毛并相互糾纏，電荷量顯著提升至飽和；第5 次測試時，電荷量開始回落，毛茸抽拔成團，甚至開始脫落（圖3）。

圖3 樣品表面性狀

本研究選取同廠家生產的同規格型號同批次防護服1 件，進行10 次抗靜電性測試，測試數據見表3。

表3 不同表面狀態抗靜電性測試結果

由表3 可知，第1 次測試數值最低，第3、4 次測試數值最高，第5 次以后的測試數值開始回落，但仍高于首次，說明隨著對同一樣品測試次數的增加，面料表面物理性狀發生變化，導致電荷量呈現由低向高再走低的趨勢，進而影響測試結果。

2.4 摩擦滾筒溫度

摩擦滾筒局部溫度越高，越有利于靜電荷的產生。另外，摩擦滾筒內沒有濕度調節功能，僅存在溫度調節，所以按照標準方法[4]中8.1“開啟摩擦裝置，使其溫度達到（60±10）℃”的規定，分別在溫度上限為70 ℃和下限為50 ℃的狀態下開展測試，測試結果存在差異。

因此，選取同廠家生產的同規格型號同批次防護服2 件，將摩擦滾筒溫度50 ℃ 1 件（編號1）作為A 組，摩擦滾筒溫度70 ℃ 1 件（編號2）作為B 組，兩組均進行抗靜電性測試，測試數據見表4。

表4 兩組（摩擦滾筒溫度不同）抗靜電性測試結果

由表4 可知，A 組平均值與B 組平均值的差值為0.05 μc，B 組樣品測得的電荷量明顯大于A 組，證明摩擦滾筒溫度為醫用一次性防護服抗靜電性測試數據的影響因素。

3 結論

將上述4 個方面影響測試數據因素進行疊加，會得到兩種極限差異狀態，第一種：使用面料初始狀態未出現絨毛的樣品，設置摩擦滾筒溫度為50 ℃，測試次間靜置方式為懸掛靜置，滾動姿態為卷曲姿態進行抗靜電性測試，記為A 組；第二種：使用面料初始狀態已出現少量絨毛的樣品，設置摩擦滾筒溫度為70 ℃，測試次間靜置方式為水平靜置，滾動姿態為舒展姿態進行測試，記為B組；開展抗靜電性測試。結果見表5。

表5 兩組極限差異狀態抗靜電性測試結果

由表5 可知，A 組電荷量平均值與B 組電荷量平均值的差值為0.1 μc，明顯B 組樣品測得的電荷量大于A 組，證明當4 個方面影響測試數據因素進行疊加出現時，最大偏差可達0.1 μc，占標準要求最大帶電量（0.6 μc）的16.7%，足以干擾符合性判定結果的得出。

4 結語

在進行防護服抗靜電性測試時，應首先檢查防護服的面料表面結構（物理性狀）是否完好，滾筒溫度取標準方法所規定的區間中位值（60 ℃），靜置方式建議采用接地良好且有利于氣流穿過樣品的方式，樣品放置摩擦滾筒時，盡可能舒展，不要卷曲或打結，否則會干擾檢驗結果。