同一织物依据不同评价方法进行静电性能评价时,其结果可能会不同。通过对不同织物试验结果的比较和分析,探索了常用评价方法的适用范围,为正确选择评价方法提供參考。
关键词:纺织品;静电性能;差异
1 引言
日常服用纺织品的静电问题严重影响了织物外观以及舒适性;静电电荷的积聚容易引起灰尘附着、服装纠缠肢体产生粘附不适感;较高的静电压可对人体产生电击,并引起电子元件损坏;在特殊工作场所,纤维摩擦引起的静电放电可引起意外爆炸事故;静电放电产生的电磁辐射会对各种电子设备、信息系统造成电磁干扰。因此纺织品防静电性能越来越受到人们的关注,目前纺织品防静电性能的常用评价方法主要有点对点电阻、电荷面密度、半衰期等。在防静电性能检测过程中发现,由于评价方法的原理和指标不同,导致同一产品按照不同评价标准检验,会出现迥然不同的结果。本文对常用的评价方法进行了比较,进而探讨每种评价方法的最佳适用范围。
2 相关标准
目前常用的纺织品静电性能评定标准主要有GB/T 12703.1—2008《纺织品 静电性能的评定 第1部分:静电压半衰期》、GB/T 12703.2—2009《纺织品 静电性能的评定 第2部分:电荷面密度》、GB/T 12703.3—2009《纺织品 静电性能的评定 第3部分:电荷量》、GB/T 12703.4—2010《纺织品 静电性能的评定 第4部分:电阻率》和GB 12014—2009《防静电服》。这些标准主要通过检测织物的电荷衰减程度,织物经摩擦后所带的静电荷以及电阻等来评价防静电性能。评价方法原理和指标有所不同,几个常用标准比较见表1。
除GB/T 12703.3—2009需要用整件服装或制品测试,其他的评价方法均适用于各类纺织品(铺地织物除外)。这些评价方法从不同角度评价试样消除静电电荷的能力,不同测试指标反映不同特性,半衰期反映静电衰减的快慢,电荷量和电荷面密度反映摩擦产生静电的程度,表面电阻率和点对点电阻反映导电性能强弱。
3 试验与分析
3.1 设备
织物感应式静电测试仪,转盘转速为1500r/min,静电电压值的测量范围为0~10kV;织物电荷量测定仪,测定仪由摩擦装置和电荷量测定仪表组成;摩擦装置:由滚筒摩擦机或摩擦棒、垫板、垫座及绝缘棒组成;电荷测定仪表:由法拉第筒、电容器、电荷量计组成;织物电阻率测试仪:由测试电极 、高阻计、绝缘台面等组成;点对点电极:两个直径(65±5)mm的金属圆柱体,电极材料不锈钢,电极单重(2.5±0.5)kg;表面电阻率电极:被保护电极直径d1=50mm,保护电极内径的d2=69mm,外径d3=89mm。
3.2 试验结果
由于针织面料无法进行正常的摩擦试验,为便于试验,本文选取5种不同纤维成分及含量的机织面料,分别按照不同的评价方法进行试验,结果见表2~表6。
3.3 结果分析
从表2~表6可以看出,同一面料用不同评价方法评价其静电性能时评价结果不同。分析这5个样品的测试结果:
(1)采用半衰期法时,虽然面料1和面料3都加入了导电纤维,但半衰期都达不到要求,而且面料3测试位置不同,测试结果差异很大。面料2和面料5都含有吸湿性比较强的棉纤维,棉纤维含量越高,半衰期越小。面料4和面料1纤维组成类似,即使不加导电纤维,面料4也比面料1半衰期要小。从以上比较可以看出,半衰期的测试受测试位置的影响较大,面料1和面料3含导电纤维,但导电纤维分布不匀,未达到相应的评价结果;面料2和面料5均为混纺面料,成分比较均匀,试验结果比较稳定,所以半衰期法更适合匀质试样。
(2) 采用电荷面密度法时,面料1和面料3都加入了导电纤维,摩擦后电荷面密度都明显低于指标要求。面料4和面料1相比,因不加导电纤维,检测结果差异很大。面料2和面料5虽然半衰期差异不大,但摩擦后电荷面密度差异很大,主要原因是面料5的化学纤维含量高,表面粗糙,摩擦力大,更易产生静电。和半衰期相比,电荷面密度法更能够反映摩擦起电的情况,对匀质试样和非匀质试样均适合,尤其适合毛纺织品。
(3) 表面电阻率和点对点电阻,都直接测量试样的电阻,且电阻大小直接反映导电性强弱,导电性和防静电性通常是一致的。通过试验发现,两种测试方法的结果基本一致。只是标准GB 12014—2009的评价指标更严格一些。表面电阻率和点对点电阻能够有效反映防静电性能的优劣,表面电阻率法比点对点电阻法的适用范围更广一些,对匀质试样和非匀质试样均适合,点对点电阻则更适合于含导电丝的试样。
4 结论
通过以上不同标准和试验结果的比较分析可以看出,采用不同的静电性能评价方法时其评价结果存在差异,比较评价方法主要有如下结论:半衰期法较适用于匀质样品;电荷面密度法更能反映穿着状态,对匀质和非匀质样品都适用;表面电阻率较适用于防静电性能比较强的匀质和非匀质样品;点对点电阻更适用于含导电丝的样品。