紡織品靜電檢測標(biāo)準(zhǔn)及方法介紹

紡織品靜電檢測標(biāo)準(zhǔn)及方法介紹,靜電測試是紡織行業(yè)常用的檢測指標(biāo)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(shè)，所以需要嚴(yán)格的執(zhí)行靜電相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，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(xì)介紹下紡織品靜電檢測標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)電纖維需經(jīng)過紡紗后再織成布，纖維導(dǎo)電性的優(yōu)劣取決于導(dǎo)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(dǎo)電材料，硫化銅、碘化銅和其它氧化金屬也常使用。導(dǎo)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(fù)合紡絲使纖維內(nèi)部含導(dǎo)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)的推廣，原有部分金屬導(dǎo)電纖維在抗靜電產(chǎn)品的應(yīng)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(jìn)行評估。抗靜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(biāo)（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(biāo)，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(biāo)。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(jìn)行測試和評價。  
 

3·紡織品抗靜電標(biāo)準(zhǔn)

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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)電纖維的織物而言，導(dǎo)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(yù)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(dǎo)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(guān)性。由于試樣與標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(dǎo)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(dǎo)電纖維織物與導(dǎo)電膠板接觸時會引起導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)比較分析  

從紡織品抗靜電性能對應(yīng)的方法標(biāo)準(zhǔn)來說，方法標(biāo)準(zhǔn)GB/T12703-1991即將全面更新，更新后的該標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)中的“第1部分：靜電壓半衰期”，對應(yīng)于1991年標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(guān)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)是GB/T12014-1989、GB/T120703-2008和GB/T12703-1991這3個標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)織物作為與被測試樣進(jìn)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(jìn)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(guān)測試標(biāo)準(zhǔn)中，烘干、測試環(huán)境要求也有諸多細(xì)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(fēng)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)；洗滌后的調(diào)濕過程（按照標(biāo)準(zhǔn)的附錄A5部分要求應(yīng)調(diào)濕24小時后測試）；洗衣機和摩擦機，此兩個關(guān)鍵設(shè)備是否符合標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)要求直接進(jìn)入或者帶絕緣手套操作。  
 

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