2010-11-03 00:00:00 來源：全球紡織網
近十年來，我國紡織品的抗靜電技術有了飛速發展，除應用於專業工作場所的抗靜電工作服、超淨工作服外，軍隊、武警的常服、作訓服等為了防止靜電幹擾及有可能產生的靜電危害也都採用了抗靜電技術，甚至一般民用紡織品如羊絨衫等針織物也添加了有機導電纖維。
紡織品質量測試機構經常會收到各種企業的抗靜電產品樣品檢測。隨著抗靜電技術的發展，國家和行業部門近幾年先後修訂和發布多項關於紡織品和紡織服裝抗靜電測試方法的新技術標準。本文結合實際工作經驗，對紡織品抗靜電技術和測試評價方法歸納如下。
1 紡織品抗靜電技術
1.1 靜電的危害
靜電現象主要是由於物體摩擦（接觸?分離）或感應產生的。產生靜電後同性電荷相互排斥、異性電荷相互吸引，從而造成生產和生活中的靜電幹擾。生活中因靜電吸附，帶有異性電荷的灰塵會附著在織物表面，上衣和褲子為不同材料時，不同極性的電荷造成相互吸引，出現衣服和衣服相互糾纏、衣服對人體糾纏的現象。除了上述一般性危害以外，紡織品和服裝的靜電現象可能引發重大損失的主要危害是：1）導致大規模集成電路等微電子器件的損壞。隨著集成電路的微型化，由服裝因摩擦產生的靜電壓足以使集成電路擊穿。例如MOS電路耐擊穿的電壓僅幾十伏，而一般服裝因摩擦產生的靜電壓可以達到上萬伏甚至更高。2）導致油品燃燒。例如曾有兩艘油輪因靜電在一個月內相繼起火；3）導致火工品（雷管、炸藥等）的爆炸。例如曾因搬運炸藥的人脫去衣服時產生的摩擦導致服裝帶有幾十萬伏的靜電壓，由此引發正在搬運的火工品爆炸。上述三種危害最大的靜電災害均與紡織品有關。
1.2 傳統抗靜電方法
傳統的紡織品抗靜電加工方法有：
1）採用抗靜電纖維。抗靜電纖維具有較高的吸溼性和平衡回潮率，能吸附空氣中的水分子，使紡織品具有較好的抗靜電性能，即不易產生靜電，對已經產生的靜電比較容易逸散。
2）施加抗靜電劑。抗靜電機理同抗靜電纖維。
3）不鏽鋼纖維混紡。利用金屬纖維良好的導電性能使已經產生的靜電荷容易逸散。
4）有機導電長絲嵌織或有機導電短纖維混紡。抗靜電機理與不鏽鋼等金屬導電纖維類似，即起到容易造成電荷逸散的效果。對於有機導電纖維而言，不但有採用碳黑為導電物質的灰色產品，也有以金屬氧化物、金屬碳化物為導電物質的白色或接近白色的有機導電纖維。
1.3 抗靜電新技術
近幾年又出現並推廣了兩類導電纖維，可應用於紡織品的抗靜電加工。
1)鍍銀纖維或長絲。由於銀纖維具有良好的抗菌作用和導電性能，故紡織品含較少鍍銀纖維（1%左右）時就有抗菌功能及良好的抗靜電功能，如果在鍍銀纖維使用時使之在織物內形成導電的網絡結構且這個結構相對比較緻密，還可以具有良好的電磁屏蔽效果。針對抗靜電功能而言，由於銀纖維的導電性能好，靜電荷的逸散能力強於有機導電纖維，故一般而言，抗靜電效果優於有機導電纖維。
2)導電高分子材料。如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。這些導電高分子是在近幾年才開始進入工程應用的。現在d 導電高分子已經可以製成纖維或者塗料，其具有較低的電阻率，可以作為紡織品抗靜電加工的一種新型原料。
2抗靜電產品標準和測試方法
評價紡織品靜電性能的指標主要採用電荷面密度、摩擦帶電電壓和感應電壓半衰期等。
2.1 標準現狀
新的GB/T 12703紡織品靜電測試方法標準分為7個部分：已實施3個部分：GB/T 12703.1-2008 《紡織品靜電性能的評定第1部分靜電壓半衰期》；GB/T 12703.2-2009 《紡織品靜電性能的評定第2部分電荷面密度》；GB/T 12703.3-2009 《紡織品靜電性能的評定第3部分電荷量》；另外4個部分正在修訂中分別是：第4部分：電阻率；第五部分摩擦帶電電壓；第六部分：纖維漏電電阻；第七部分：動態靜電壓。紡織生產過程中和服裝穿著使用中所產生的靜電及其幹擾的程度都能通過這7個部分的靜電測試方法測得。
目前除執行的國家標準GB/T 12703紡織品靜電測試方法外還有部分行業標準也在同時執行。如：FZ/T 01043-1996《紡織材料靜電性能動態靜電壓的測定》、FZ/T 01059?1999《織物摩擦靜電吸附性測定方法》、GB/T 18044-2008《地毯靜電習性評價法行直試驗》等。
2.2 紡織類產品抗靜電產品標準
一般根據抗靜電紡織品使用場合的不同，各行業也有不同的技術要求。因此分出了不同行業的產品標準和相應的技術要求，主要有：軍工、特殊行業、民用等。我國根據需要制定了為特殊行業服務的GB 12014?2009《防靜電服》、GB/T 24249?2009《防靜電潔淨織物》、GBT 22845?2009《防靜電手套》等標準，以及作為勞動保護配套產品的GB/T 23464?2009《防靜電毛針織服標準》等相關產品標準。表1列舉了以上標準的測試方法和技術要求。
表1 抗靜電產品及對應的測試方法和技術要求
| 產品標準 | 測試項目 | 技術要求 | 測試方法 | 環境要求 |
| GB 12014?2009《防靜電服》 | 點對點電阻 | A級1×105～1×107Ω B級1×107～1×1011Ω | GB 12014-2009附錄A | 溫度：（20±5）℃ 相對溼度：（35±5）% |
| 帶電電荷量 | A級＜0.2 μc/件 B級0.2～0.6 μc/件 | GB 12014-2009附錄B | ||
| GB/T 23464?2009《防護服防靜電毛針織服》 | 帶電電荷量 | ＜0.6 μc/件 | GB 2014-1989附錄B | 溫度：（20±2）℃ 相對溼度：（35±5）% |
| GBT 22845?2009 《防靜電手套》 | 帶電電荷量 | ＜0.6 μc/只 | GB/T 12703中的E方法 | |
| GB/T24249?2009《防靜電潔淨織物》 | 表面電阻率 | 1×105～1×1011 Ω/ | GB/T 12703 | 溫度：（23±5）℃ 相對溼度：（12±5）% |
| 摩擦起電電壓 | 一級：200 V 二級：1000 V 三級：2500 V | GB/T24249-2009附錄B |
通過表1的分析可以看出，紡織品抗靜電測試對環境的要求比較嚴格，這是因為溫溼度對抗靜電的指標影響比較大，且直接影響測試結果的準確性和可重複性。因此，通常需要在滿足測試條件要求的恆溫恆溼實驗室進行測試。
2.2.1《防靜電服》新標準分析
新版《防靜電服》標準中，增加了對原料即織物的技術要求；增加了連體式的服裝款式；增加了縫線針距要求；明確了襯裡應採用防靜電織物。對防靜電性能，參考歐標和美標增加了服裝、織物表面電阻的技術要求；為便於用戶根據不同的使用場合選用服裝，將服裝的防靜電性能按技術指標劃分了等級。在理化性能中增加了多項指標。增加了服裝、織物的透氣率和透溼量、縮水率、耐水色牢度、耐幹摩擦色牢度、甲醛含量的測試。在附錄A中規定了服裝、織物表面電阻的測試方法；在附錄B中對服裝、織物帶電電荷量測試條件進行了修改從原要求相對溼度小於40%改為(35±5) %；.在附錄C中對洗滌的要求進行了修訂，統一規定洗滌時間為33 h。
在測試方法標準中，專門制定了一個與GB12014?2009配套的測試方法標準GB/T 23316?2009《工作服防靜電性能的要求及試驗方法》，以及採用電阻反應服裝抗靜電性能的試驗方法標準GB/T 22042?2008 《服裝防靜電性能表面電阻率試驗方法》和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》。
2.2.2《防靜電潔淨織物》標準分析
該標準是為特定行業制定的防靜電織物的標準。適用於電子、半導體、醫藥、食品等行業的潔淨室及相關受控環境使用的，用以製成潔淨的服裝等產品的織物。與常規的防靜電織物要求不同的是：其測試環境要求溫度為（23±5）℃，相對溼度：（12±5）%；基本物理性增加了耐磨指數要求，並採用GB/T 21196.3方法標準的耐磨指數測試；靜電性能要求必須同時符合表面電阻率和摩擦起電電壓要求，並規定了靜電性能耐洗滌分級試驗方法，在附錄B中規定表面電阻率的測試方法；以發塵率（個/min）和空氣粒子過濾效率(%)兩項指標控制產品的潔淨性能。在附錄C和附錄D中規定分別規定了發塵率及空氣粒子過濾效率的測試方法。
2.2.3《防護服裝防靜電毛針織物》標準分析
為了測試用防靜電纖維與羊毛、棉、腈綸等纖維混紡或交織而製成的針類針織服裝的抗靜電性能，國家頒布了新標準GB/T 21244?2009《防護服裝防靜電毛針織物》。此標準在附錄A中對洗衣機的型號、洗滌劑的pH值、洗滌工藝和程序都有明確的規定。洗滌後的服裝按GB 12014?1898附錄B規定的方法測試，規定整件服裝的帶電電荷量不應大於0.60 μc/件，理化性能要求pH值控制在4.0～8.5之間，與GB 18401?2003對pH值以A、B、C類考核不同。批量服裝檢測時對不合格的項目進行理化A類和外觀B類劃分。
3抗靜電性能測試中的問題
在紡織品抗靜電性能檢測實踐中，靜電壓半衰期法、電荷面密度法，摩擦帶電電壓法等不同的靜電測試方法測量獲得的數值之間一般沒有直接的等比數值關係。在某些抗靜電產品的測試要求中，客戶要求採用GB/T 12703中二種以上的測試方法來檢測產品質量。而二種方法測出的數據可能會出現相互矛盾現象,無法判定其抗靜電性能是否符合要求，例如:
A 抗靜電紡織品常採用織造過程中嵌入金屬導電纖維。這些導電材料通常在成品布上顯現條或格子狀樣式。對於此類產品，有的客戶要求使用電荷面密度和靜電壓半衰期同時考核抗靜電性能，會出現電荷面密度很低符合技術指標要求，但靜電壓半衰期降不下來。
B.單面覆膜產品採用靜電壓半衰期測試抗靜電性能時，有金屬覆膜面測試的電壓、半衰期都顯示零，符合技術指標要求；而反面的電壓＞2 KV、半衰期＞60 S，不能達到抗靜電技術要求。正反面採用不同工藝處理，抗靜電性能有極大的差別。
以上說明紡織品抗靜電性能的評價應根據面料性質的不同而採用不同的測試方法和測試的項目，而且測試項目隨著產品的不同，所表徵的意義也不同。因此，儘量避免使用單一指標進行紡織品抗靜電性能的評價。應根據不同的行業的需求及相關的受控環境下使用的防靜電織物，檢測其抗靜電性能，正確選擇適合的防靜電產品標準、對應的環境要求和檢測方法。
4 結論
隨著集成電路等容易受到靜電損失的微電子器件的大量使用，靜電造成的危害日益突出。因此，抗靜電是紡織品的一個常用功能，應該不斷發展。為了克服靜電釋放的問題，許多研究人員正在研發具有：耐久性抗靜電、靜電逸散快、微塵粒子產生機會低、抗腐性和舒適性能好等特性的複合型抗靜電紡織材料，抗靜電產品的類型在不斷發展和完善。同時抗靜電產品的標準及相應的測試方法標準也應該不斷完善。
（廣州纖檢 陸肖莉 張玉蓮）