紡織品靜電檢測標準及方法介紹

紡織品靜電檢測標準及方法介紹,靜電測試是紡織行業(yè)常用的檢測指標之一，尤其是對靜電要求較高的紡織品，其帶電量情況會威脅到行業(yè)的生產(chǎn)建設，所以需要嚴格的執(zhí)行靜電相關標準，保證紡織品靜電的合格率是生產(chǎn)生活的必須條件。所以今天久違大家詳細介紹下紡織品靜電檢測標準及方法。
 

1.紡織品抗靜電實現(xiàn)方式：  

（1）提高濕度，使織物表面具備水分保持性能可降低表面電阻。  

此種方法多用于紡織加工中，為了降低車間的靜電危險，提高加工場地內(nèi)的濕度，在降低靜電的同時也降低塵埃、飛花毛羽等。在紡織成品中此方法由于難以維持一定濕度，所以紡織產(chǎn)品的抗靜電使用較少。  

此方法也可通過在纖維表面涂敷一層親水性聚合物表面活性劑（抗靜電劑），使織物易于吸收空氣中的水分的方式獲得，也可以歸入第3種“助劑”法中。其特點是本方法工藝簡單，成本低廉，但不耐洗滌，受空氣相對濕度影響較大。  

（2）降低表面電阻，將導電纖維融入紗線可以使電荷離域（接地）。  

該方法事實上是運用了導電纖維作為紡織產(chǎn)品的原材料，加以運用，起到降低紡織織物和服裝等產(chǎn)品的表面電阻的作用。早期多被局限的理解為加入金屬絲。隨著研究的深入，導電纖維不再局限于金屬絲，而包括了有機高分子纖維，主要是聚醯胺或聚酯，以及無機纖維，包括較為常用的碳纖維和不銹鋼纖維。  

導電纖維需經(jīng)過紡紗后再織成布，纖維導電性的優(yōu)劣取決于導電物質(zhì)的種類、添加量和位置來加以調(diào)整，碳纖維是較為常用的導電材料，硫化銅、碘化銅和其它氧化金屬也常使用。導電物質(zhì)可以使用類似涂布加工的方式覆蓋于纖維外層，或使用復合紡絲使纖維內(nèi)部含導電材料，亦或一部份分布在表面一部份在纖維內(nèi)部形成兩種介質(zhì)，導電材料通常添加量在3%～30%之間。近年來，隨著生態(tài)安全性要求的提高，消費者對紡織品中重金屬含量的重視，尤其是國際環(huán)保紡織協(xié)會（InternationalAssociationforResearchandTestingintheFieldofTextileEcology，簡稱Oeko-TexAssociation）的Oeko-TexStandard100標準的推廣，原有部分金屬導電纖維在抗靜電產(chǎn)品的應用有下降的趨勢。  

（3）加入助劑，包括紡絲油劑中加入抗靜電劑，功能性整理助劑，新型抗靜電柔軟整理劑等等。目前國外市場新推出的抗靜電劑有：CrostatPTA，這是一種用于合纖地毯紗的臨時性抗靜電劑，它不影響地毯紗的色牢度；TC-AnfistatikumUkflussig是一種合纖專用抗靜電劑，它可使織物手感較柔和；LaustatcT是一種用于浸泡和浸軋的高效抗靜電劑；Yamsoft-GS是一種假陽離子柔軟潤滑劑，有抗靜電性，專用于棉紗，但也可改善合纖或混紡紗的柔軟性和抗靜電性；AchitoilOLConc是一種非離子型抗靜電劑，用于纖維素纖維及其混紡紗，有高潤滑功能，而且降低纖維問摩擦力。  

對于新型抗靜電功能助劑來說，由于其大分子柔軟性好，原子間鍵距大，運動自由度大，分子間作用力較弱，表現(xiàn)出較低的表面張力，有很好的潤滑性和柔軟性。對羊毛纖維，改變了羊毛纖維的雙向摩擦系數(shù)，使其接近一致，有效地防止了羊毛纖維的不可逆移動。而對聚酯纖維，由于抗靜電劑大分子對聚醋纖維大分子有較大的親和力，故賦予聚醋纖維更光滑和柔軟的手感。實驗結(jié)果表明，新型抗靜電劑除了能降低靜電的困擾之外，還能減少纖維屈曲滯后性，改善織物的懸垂性，獲得柔軟的手感。  
 

2·紡織品靜電檢測  

紡織產(chǎn)品的抗靜電性能可通過測量織物起電的容易度和織物電荷衰減進行評估?？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。  

靜電測試包括危險靜電源參數(shù)測試、材料和制品靜電性能檢測、以及易燃易爆物品靜電感度的測試。表征材料和制品靜電性能的主要參數(shù)有電阻率、泄漏電阻、電荷面密度及半衰期、摩擦帶電電壓及半衰期等。紡織材料靜電性能的評價有電阻類指標（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，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。基于電荷衰減的半衰期和靜電荷的聚集，我們可以對紡織品的抗靜電性能用以下幾種方法進行測試和評價。  
 

3·紡織品抗靜電標準

從以上抗靜電性能的測試方法來看，各有不同，差異很大。但目前針對面料織物的抗靜電性能，從測試的方法標準來說，主要有半衰期法、摩擦帶電電壓法、電荷面密度法，以及針對成衣服裝的脫衣時衣物帶電法、工作服摩擦帶電法、極間等效電阻法。以上的6種方法分別對應于標準GB/T12703-1991《紡織品靜電測試方法》中的A、B、C、D、E、F6種方法。分別為：  

（1）A法（半衰期法）：  

用＋10kV高壓對置于選裝金屬平臺上的試樣放電30s，測感應電壓的半衰期（s）。FZ/T01042-1996“紡織材料靜電性能靜電壓半衰期的測定”與之相同。此法可用于評價織物的靜電衰減特性，但含導電纖維的試樣在接地金屬平臺上的接觸狀態(tài)無法控制，導電纖維與平臺接觸良好時電荷快速泄漏，而接觸不良時其衰減速率與普通紡織品類似，同一試樣在不同放置條件下得到測試結(jié)果差異極大，故不適合于含導電纖維織物的評價。日本1997年修訂的JISL1094。此法不適合于評價含導電纖維織物的抗靜電性能。  

（2）B法（摩擦帶電電壓法）：試樣（4塊，2經(jīng)，2緯，尺寸4cm×8cm）夾置于轉(zhuǎn)鼓上，轉(zhuǎn)鼓以400r/min的轉(zhuǎn)速與標準布（錦綸或丙綸）摩擦，測試1min內(nèi)的試樣帶電電壓值（V）。除磨料規(guī)格、子樣數(shù)等稍有差別外，F(xiàn)Z/T01061-1999“織物摩擦起電電壓測定方法”與之相同。此法因試樣的尺寸過小，對嵌織導電纖維的織物而言，導電纖維的分布會隨取樣位置的不同而產(chǎn)生很大的差異，故也不適合于含導電纖維紡織品的抗靜電性能測試評價。  

（3）C法（電荷面密度法）：  

試樣在規(guī)定條件下以特定方式與錦綸標準布摩擦后用法拉第筒測得電荷量，據(jù)試樣尺寸求得電荷面密度（μC/m2）。除在摩擦布規(guī)格、試樣預處理、摩擦棒直徑、摩擦次數(shù)等方面略有變化外，F(xiàn)Z/T01060-1999“織物摩擦帶電電荷密度測定方法”與之相同。電荷面密度法適合于評價各種織物、包括含導電纖維織物經(jīng)摩擦積聚靜電的難易程度，所測結(jié)果與試樣的吸灰程度有較密切的相關性。由于試樣與標準布間的摩擦起電是人工操作實現(xiàn)的，故測試條件的一致性、測試結(jié)果的準確性和重演性易受操作手法的影響。  

（4）D法（脫衣時的衣物帶電量法）：按特定方式將工作服與化纖內(nèi)衣摩擦后脫下工作服，投入法拉第筒，求得帶電量（μC/件）。此法的測試對象限于服裝，且內(nèi)衣材質(zhì)未作規(guī)定、摩擦手法難以一致，缺乏可比性。  

（5）E法（工作服摩擦帶電量法）：用內(nèi)襯錦綸或丙綸標準布的滾筒烘干裝置（45r/min以上）對工作服試樣摩擦起電15min，投入法拉第筒測得工作服帶電量（μC/件）。此法與“防靜電工作服”產(chǎn)品標準GB/T12014-1989所規(guī)定的電荷量測量方法基本一致，適合于服裝的摩擦帶電量測試；其技術實質(zhì)與C法（電荷面密度法）也相一致。  

（6）F法（極間等效電阻法）：織物試樣與接地導電膠版良好接觸，按規(guī)定間距和壓力將專門的電極夾持于試樣，經(jīng)短路放電后施加電壓，據(jù)電流值求得極間等效電阻（Ω）。含導電纖維織物與導電膠板接觸時會引起導電纖維暴露的局部區(qū)域之間的短路，難以測得真實的等效電阻。FZ/T01044-1996“紡織材料靜電性能纖維泄漏電阻的測定”等電阻類測試方法的主要檢測對象為纖維。  
 

4·標準比較分析  

從紡織品抗靜電性能對應的方法標準來說，方法標準GB/T12703-1991即將全面更新，更新后的該標準將分為七個部分，分別為：“第1部分：靜電壓半衰期”、“第2部分：電荷面密度”、“第3部分：電荷量”、“第4部分：電阻率”、“第5部分：摩擦帶電電壓”、“第6部分：纖維泄露電阻”、“第7部分：動態(tài)靜電壓”。目前已經(jīng)發(fā)布并已在2009年3月1日正式實施的GB/T12703.1-2008即是新版標準中的“第1部分：靜電壓半衰期”，對應于1991年標準的方法A。  

新的GB/T12703.1-2008相對于原來1991年版本的區(qū)別主要有如下幾點：  

（1）增加了“更換試樣時，調(diào)整針電極及感應電極與試樣上表面的距離”這一要求。  

（2）增加了“半衰期大于180秒情況下停止試驗并記錄衰減時間為180秒時的殘余靜電壓數(shù)值，如果需要也可以記錄60秒、120秒或者其他時間點的殘余靜電壓數(shù)值”。  

（3）增加了“有關各方可商定執(zhí)行的”測試前洗滌、烘干、調(diào)濕要求。  

（4）增加了A、B、C3個級別和對應的判定要求。  

（5）增加了“耐久性抗靜電紡織品”和“非耐久性抗靜電紡織品”的概念和要求。  

在中國紡織工業(yè)協(xié)會檢測中心的測試實踐中，發(fā)現(xiàn)近期一個階段的檢測主要采用的標準是GB/T12014-1989、GB/T120703-2008和GB/T12703-1991這3個標準，取近期的11個樣品的測試實例，分析如下：  
 

5·常見問題分析  

抗靜電測試中，有多種方法中都要求摩擦，其各自的具體要求有所不同，GB/T12703-1991《紡織品靜電測試方法》的表面電荷密度法、工作服摩擦帶電法，以及GB12014-89《防靜電工作服》附錄A要求的防靜電工作服電荷量測量方法等等，均要求使用尼龍或者丙綸的標準織物作為與被測試樣進行摩擦的材質(zhì)，或者安裝于摩擦滾筒機中作為內(nèi)襯布。  

在實際檢測過程中，大多需要進行判定，例如GB12014-89《防靜電工作服》中，如果要求判定的測試，需針對對應級別選用洗滌方法和時間，例如B級要求16.5小時的洗滌。對洗滌后試樣（防靜電成衣一件）按標準要求的干燥1小時并在24小時調(diào)濕后測試，測試得到的帶電量小于0.6μC則為“合格”。對于客戶不要求判定級別的測試，則只需按照標準要求，試樣洗滌5個循環(huán)（浸洗、漂洗、脫水全過程），然后干燥1小時并在24小時調(diào)濕后測試即可，結(jié)果直接報告帶電量數(shù)值。  

抗靜電相關測試標準中，烘干、測試環(huán)境要求也有諸多細節(jié)上的差別。GB/T12703-2008《紡織品靜電測試方法》中要求烘干溫度小于50℃，時間未定，然后調(diào)濕24小時。調(diào)濕和測試環(huán)境要求為：（20±2）℃和相對濕度（35±5）%，風速小于0.1m/s；GB/T12703-1991《紡織品靜電測試方法》中要求烘干溫度小于50℃，時間未定，然后調(diào)濕24小時。調(diào)濕和測試環(huán)境要求溫度為（20±5）℃，相對濕度為30%~40%；GB12014-89《防靜電工作服》中要求干燥溫度為（60±10）℃，時間為1小時，然后調(diào)濕24小時。調(diào)濕和測試環(huán)境要求溫度為（20±5）℃，相對濕度40%以下。  

在目前較常用的產(chǎn)品標準GB12014-89《防靜電工作服》中的抗靜電測試，測試結(jié)果偏差較大的可能性因素有如下幾方面：洗滌程序的具體操作是否符合標準；洗滌后的調(diào)濕過程（按照標準的附錄A5部分要求應調(diào)濕24小時后測試）；洗衣機和摩擦機，此兩個關鍵設備是否符合標準要求；摩擦機是否有計時功能，以及是否具有放電或靜電清除功能；試樣經(jīng)過摩擦后從摩擦機中取出時，是否按照標準要求直接進入或者帶絕緣手套操作。  
 

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