防靜電面料

防靜電面料

防靜電面料是經(jīng)過防靜電加工處理的面料，廣泛用于石油工業(yè)；礦冶工業(yè)；化學(xué)工業(yè)；電子工業(yè)；特種工業(yè)，如：原子能、航天航空、兵器等及其它工業(yè)，如：食品、煙花爆竹、醫(yī)藥等。

中文名防靜電面料適用行業(yè)石油工業(yè)；礦冶工業(yè)；化學(xué)工業(yè)等作用防靜電性質(zhì)面料

目錄

1靜電概述

什么是靜電

靜電的特性

靜電的危害

2靜電防止

靜電的預(yù)防

如何消除靜電

3加工方法

4分類

5紡織靜電材料

紡織材料

面料對比

防靜電服裝

6法律規(guī)定

性能測試

技術(shù)規(guī)范

靜電概述

什么是靜電

物質(zhì)都是由分子組成，分子是由原子組成，原子中有帶負電的電子和帶正電荷的質(zhì)子組成。在正常狀況下，一個原子的質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)量相同，正負平衡，所以對外表現(xiàn)出不帶電的現(xiàn)象。但是電子環(huán)繞于原子核周圍，一經(jīng)外力即脫離軌道，離開原來的原子兒而侵入其他的原子B，A原子因缺少電子數(shù)而帶有正電現(xiàn)象，稱為陽離子、B原子因增加電子數(shù)而呈帶負電現(xiàn)象，稱為陰離子。

造成不平衡電子分布的原因即是電子受外力而脫離軌道，這個外力包含各種能量(如動能、位能、熱能、化學(xué)能……等)在日常生活中，任何兩個不同材質(zhì)的物體接觸后再分離，即可產(chǎn)生靜電。

當兩個不同的物體相互接觸時就會使得一個物體失去一些電荷如電子轉(zhuǎn)移到另一個物體使其帶正電，而另一個體得到一些剩余電子的物體而帶負電。若在分離的過程中電荷難以中和，電荷就會積累使物體帶上靜電。所以物體與其它物體接觸后分離就會帶上靜電。通常在從一個物體上剝離一張塑料薄膜時就是一種典型的“接觸分離”起電，在日常生活中脫衣服產(chǎn)生的靜電也是“接觸分離”起電。

固體、液體甚至氣體都會因接觸分離而帶上靜電。這是因為氣體也是由分子、原子組成，當空氣流動時分子、原子也會發(fā)生“接觸分離”而起電。

人身上的靜電主要由衣物之間或則衣物與身體的摩擦照成的，因此穿著不同材質(zhì)的衣服時“帶電”多少是不同的，比如穿化學(xué)纖維制成的衣物就比較容易產(chǎn)生靜電，而棉質(zhì)衣物產(chǎn)生的就較少。而且由于干燥的環(huán)境更有利于電荷的轉(zhuǎn)移和積累，所以冬天的時候人們會覺得身上的靜電比較大。

在干燥和多風(fēng)的秋天，在日常生活中，我們常常會碰到這種現(xiàn)象：晚上脫衣服睡覺時，黑暗中常聽到噼啪的聲響，而且伴有藍光，見面握手時，手指剛一接觸到對方，會突然感到指尖針刺般刺痛，令人大驚失色；早上起來梳頭時，頭發(fā)會經(jīng)常“飄”起來，越理越亂，拉門把手、開水龍頭時都會“觸電”，時常發(fā)出“啪、啪”的聲響，這就是發(fā)生在人體的靜電，上述的幾種現(xiàn)象就是體內(nèi)靜電對外“放電”的結(jié)果。

人體活動時，皮膚與衣服之間以及衣服與衣服之間互相摩擦，便會產(chǎn)生靜電。隨著家用電器增多以及冬天人們多穿化纖衣服，家用電器所產(chǎn)生的靜電荷會被人體吸收并積存起來，加之居室內(nèi)墻壁和地板多屬絕緣體，空氣干燥，因此更容易受到靜電干擾。

在沒有進行防靜電治理的生產(chǎn)環(huán)境里，電子工廠人員日常工作的產(chǎn)生靜電強度和濕度的關(guān)系如表-1所示。

表1生靜電強度和濕度的關(guān)系

人身的活動情形

靜電電壓（V）

10~20%RH

65%~90%RH

走過化纖地毯

35000

1500

拿TEFLON硅片架

30000

1200

走過塑料地板

12000

250

坐在椅子上工作

6000

100

翻看塑料面說明文件

7000

600

拿起普通聚乙烯袋

20000

1000

坐在聚氨酯泡沫墊上

18000

1500

由表1可見，增加工作環(huán)境的濕度，可以降低靜電電壓。

靜電的特性

靜電電壓高：靜電能量不大，但其電壓很高。固體靜電可達20×104V以上，液體靜電和粉體靜電可達數(shù)萬伏，氣體和蒸氣靜電可達10000V以上，人體靜電也可達10000V以上。靜電泄漏慢：由于積累靜電的材料的電阻率都很高，其上靜電泄漏很慢。靜電的影響因素多：靜電的產(chǎn)生和積累受材質(zhì)、雜質(zhì)、物料特征、工藝設(shè)備(如幾何形狀、接觸面積)和工藝參數(shù)(如作業(yè)速度)、濕度和溫度、帶電歷程等因素的影響。

靜電的危害

任何物體內(nèi)部都是帶有電荷的，一般狀態(tài)下，其正，負電荷數(shù)量是相等的，對外不顯出帶電現(xiàn)象，但當兩種不同物體接觸或摩擦?xí)r，一種物體帶負電荷的電子就會越過界面，進入另一種物體內(nèi)，靜電就產(chǎn)生了。而且因它們所帶電荷發(fā)生積聚時產(chǎn)生了很高靜電壓，當帶有不同電荷的兩個物體分離或接觸時出現(xiàn)電火花，這就是靜電放電的現(xiàn)象。產(chǎn)生靜電的原因主要有摩擦、壓電效應(yīng)、感應(yīng)起電、吸附帶電等。

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，靜電具有很大的作用，如靜電植絨、靜電噴漆、靜電除蟲等，同時由于靜電的存在，也往往會產(chǎn)生一些危害，如靜電放電造成的火災(zāi)事故等。隨著石化工業(yè)的飛速發(fā)展，易產(chǎn)生靜電的材料的用途越來越廣泛，其火災(zāi)危險性也隨之加大。

靜電的危害很多，它的種危害來源于帶電體的互相作用。在飛機機體與空氣、水氣、灰塵等微粒摩擦?xí)r會使飛機帶電，如果不采取措施，將會嚴重干擾飛機無線電設(shè)備的正常工作，使飛機變成聾子和瞎子；在印刷廠里，紙頁之間的靜電會使紙頁粘合在一起，難以分開，給印刷帶來麻煩；在制藥廠里。由于靜電吸引塵埃，會使藥品達不到標準的純度；在放電視時熒屏表面的靜電容易吸附灰塵和油污，形成一層塵埃的薄膜，使圖像的清晰程度和亮度降低；就在混紡衣服上常見而又不易拍掉的灰塵，也是靜電搗的鬼。靜電的第二大危害，是有可能因靜電火花點燃某些易燃物體而發(fā)生爆炸。漆黑的夜晚，我們脫尼龍、毛料衣服時，會發(fā)出火花和“叭叭”的響聲，這對人體基本無害。但在手術(shù)臺上，除電火花會引起麻醉劑的爆炸，傷害醫(yī)生和病人；在煤礦，則會引起瓦斯爆炸，會導(dǎo)致工人死傷，礦井報廢。

靜電的產(chǎn)生在工業(yè)(相關(guān)產(chǎn)品)生產(chǎn)中是不可避免的，其造成的危害主要可歸結(jié)為以下兩種機理：其一：靜電放電（ESD）造成的危害。（1）引起電子設(shè)備的故障或誤動作，造成電磁干擾。（2）擊穿集成電路和精密的電子元件，或者促使元件老化，降低生產(chǎn)成品率。（3）高壓靜電放電造成電擊，危及人身安全。（4）在多易燃易爆品或粉塵、油霧的生產(chǎn)場所極易引起爆炸和火災(zāi)。

（1）電子工業(yè)(相關(guān)產(chǎn)品)：吸附灰塵，造成集成電路和半導(dǎo)體元件的污染，大大降低成品率。（2）膠片和塑料工業(yè)(相關(guān)產(chǎn)品)：使膠片或薄膜收卷不齊；膠片、CD塑盤沾染灰塵，影響品質(zhì)。

以下列舉一些靜電在生產(chǎn)中的具體危害：

1．當物體產(chǎn)生的靜電荷越積越多，形成很高的電位時，與其他不帶電的物體接觸時，就會形成很高的電位差，并發(fā)生放電現(xiàn)象。當電壓達到300伏以上，所產(chǎn)生的靜電火花，即可引燃周圍的可燃氣體、粉塵。此外，靜電對工業(yè)生產(chǎn)也有一定危害，還會對人體造成傷害。

2、固體物質(zhì)在搬運或生產(chǎn)工序中會受到大面積摩擦和擠壓，如傳動裝置中皮帶與皮帶輪之間的摩擦；固定物質(zhì)在壓力下接觸聚合或分離；固體物質(zhì)在擠出、過濾時與管道。過濾器發(fā)生摩擦；固體物質(zhì)在粉碎。研磨和攪拌過程及其他類似工藝過程中，均可產(chǎn)生靜電。而且隨著轉(zhuǎn)速加‘快。所受壓力的增大，以及摩擦。擠壓時的接觸面過大、空氣干燥且設(shè)備無良好接地等原因，致使靜電荷聚集放電，出現(xiàn)火災(zāi)危險性。

3、一般可燃液體都有較大的電阻，在灌裝、輸送、運輸或生產(chǎn)過程中，由于相互碰撞、噴濺與管壁摩擦或受到?jīng)_擊時，都能產(chǎn)生靜電。特別是當液體內(nèi)沒有導(dǎo)電顆粒、輸送管道內(nèi)表面粗糙、液體流速過快等，都會產(chǎn)生很強摩擦，所產(chǎn)生的靜電荷在沒良好導(dǎo)除靜電裝置時，便積聚電壓而發(fā)生放電現(xiàn)象，極易引發(fā)火災(zāi)。

4．粉塵在研磨、攪拌、篩分等工序中高速運動，使粉塵與粉塵之間，粉塵與管道壁、容器壁或其他器具、物體問產(chǎn)生碰撞和摩擦而產(chǎn)生大量的靜電，輕則妨礙生產(chǎn)，重則引起爆炸。

5．壓縮氣體和液化氣體，因其中含有液體或固體雜質(zhì)，從管道口或破損處高速噴出時，都會在強烈摩擦下產(chǎn)生大量的靜電，導(dǎo)致燃燒或爆炸事故。

6．靜電造成的電擊可能發(fā)生在人體接近帶靜電物質(zhì)的時候，也可能發(fā)生在帶靜電荷的人體接近接地體的時候，此刻人體所帶靜電可高達上萬伏。靜電電擊的嚴重程度與帶靜電體儲存的能量有關(guān)，能量越大，電擊越嚴重。帶靜電體的電容越大或電壓越高，則電擊程度越嚴重。在生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的靜電能量很小，所以由此引起的電擊不會直接使人致命。但人體可能因電擊墜落、摔倒，引起二次事故。此外，電擊還能引起工作人員精神緊張，影響工作。

7．靜電會妨礙生產(chǎn)，或降低產(chǎn)品質(zhì)量。在紡織行業(yè)，靜電使纖維纏結(jié)、吸附塵土，降低紡織品質(zhì)量，造成根絲飄動、纏花斷頭、紗線糾結(jié)等危害。；在印刷行業(yè)，靜電使紙線不齊、不能分開，影響印刷速度和印刷質(zhì)量；在感光膠片行業(yè)，靜電火花使膠片感光，降低膠片質(zhì)量；在粉體加工行業(yè)，靜電使粉體吸附于設(shè)備上，影響粉體的過濾和輸送；靜電還可能引起電子元件的誤動作；干擾無線電通訊等。

總之，靜電危害起因于用電力和靜電火花，靜電危害中嚴重的靜電放電引起可燃物的起火和爆炸。人們常說，防患于未然，防止產(chǎn)生靜電的措施一般都是降低流速和流量，改造起電強烈的工藝環(huán)節(jié)，采用起電較少的設(shè)備材料等。簡單又可靠的辦法是用導(dǎo)線把設(shè)備接地，這樣可以把電荷引人大地，避免靜電積累。細心的乘客大概會發(fā)現(xiàn)；在飛機的兩側(cè)翼尖及飛機的尾部都裝有放電刷，飛機著陸時，為了防止乘客下飛時被電擊，飛機起落架上大都使用特制的接地輪胎或接地線；以泄放掉飛機在空中所產(chǎn)生的靜電荷。我們還經(jīng)?？吹接凸捃嚨奈膊客弦粭l鐵鏈，這就是車的接地線。適當增加工作環(huán)境的濕度，讓電荷隨時放出，也可以有效地消除靜電。潮濕的天氣里不容易做好靜電試驗，就是這個道理?？蒲腥藛T研究的抗靜電劑，則能很好地消除絕緣體內(nèi)部的靜電。

靜電對人體也存在一定的危險，據(jù)醫(yī)學(xué)專家介紹，靜電會給人體帶來一定的危害。人體產(chǎn)生的靜電干擾可以改變?nèi)梭w體表的正常電位差，影響心肌正常的電生理過程及心電在無干擾下的正常傳導(dǎo)。這種靜電能使病人加重病情或誘發(fā)早搏等，持久的靜電還會使血液的堿性升高，導(dǎo)致血清中的鈣含量下降，鈣的排泄增加，從而引起皮膚瘙癢、色素沉著，影響人的機體生理平衡，干擾人的情緒等。

不少電腦工作者臉部多發(fā)紅斑、色素沉著等面部疾病，由于電腦屏幕產(chǎn)生的靜電吸引大量懸浮的灰塵，使面部受到刺激引起的。此外，由于老年人的皮膚比年輕人相對干燥，加上心血管系統(tǒng)老化、抗干擾能力減弱等因素，更容易受靜電的危害，引發(fā)心血管疾病。

冬天空氣過于干燥，人體皮膚和服裝之間還容易產(chǎn)生靜電，高者瞬間靜電壓可達上萬伏，造成人體不適。有人對日常生活產(chǎn)生的靜電做過調(diào)查和實測，在地毯上走動可產(chǎn)生1500～35000伏靜電，在乙烯樹酯地板上走動時可產(chǎn)生250～12000伏靜電，室內(nèi)屁股在椅子上一蹭就會產(chǎn)生1800伏以上的靜電。靜電的高低主要取決于周圍空氣的濕度。通常靜電干擾超過7000伏，人就會有電擊感。相關(guān)資料表明，靜電對人體有非常大的危害。持久的靜電可使血液中的堿性升高，血清中鈣含量減少，尿中鈣排泄量增加，這對于正在生長發(fā)育的兒童，血鈣水平甚低的老年人，以及需鈣量甚多的孕婦和乳母無疑是雪上加霜。過多的靜電在人體內(nèi)堆積，還會引起腦神經(jīng)細胞膜電流傳導(dǎo)異常，影響中樞神經(jīng)，從而導(dǎo)致血液酸堿度和機體氧特性的改變，影響機體的生理平衡，使人出現(xiàn)頭暈、頭痛、煩躁、失眠、食欲不振、精神恍惚等癥狀。靜電也會干擾人體血液循環(huán)、免疫和神經(jīng)系統(tǒng)，影響各臟器（特別是心臟）的正常工作，有可能引起心率異常和心臟早搏。在冬季，約三分之一心血管疾病的發(fā)生與靜電有關(guān)。在易燃易爆地區(qū)，人體帶有靜電還會引起火災(zāi)。

靜電已經(jīng)危害到人民生產(chǎn)生活的各個領(lǐng)域，如軍工、火工、石油、天然氣、化工、海運、感光材料、煤礦、橡膠、醫(yī)藥、煤氣等生產(chǎn)；再如，余杭燃料罐儲部門、電子器件制造業(yè)、微電子相關(guān)產(chǎn)業(yè)、機械電子、光電子、辦公自動化、信息通訊、電子醫(yī)療、計算機等產(chǎn)業(yè)。

靜電產(chǎn)生的危害在化工行業(yè)生產(chǎn)部門已受到了相當?shù)闹匾?，但在這些行業(yè)的倉儲部門中對靜電造成的危害與防治的研究還是—個薄弱環(huán)節(jié)。隨著倉儲的功能和規(guī)模的不斷擴展，如何控制和防范靜電帶來的危害已逐漸引起人們的矚目。

倉儲環(huán)節(jié)中的靜電產(chǎn)容易生。靜電的產(chǎn)生有其內(nèi)因和外因。內(nèi)因取決于物質(zhì)的導(dǎo)電特性，外因為常見的是物質(zhì)相互的摩擦造成起電現(xiàn)象。如儲運過程中物質(zhì)間的摩擦、滾動、撞擊等。其次是附著帶電、感應(yīng)帶電等。就倉儲部門而言，許多商品和包裝物都具備了靜電產(chǎn)生的內(nèi)部條件，同時在倉儲業(yè)務(wù)中都離不開搬運、堆碼、苫墊、覆蓋等操作，因而商品之間不可避免地會產(chǎn)生摩擦、滾動、撞擊等。例如石油或有機溶媒倉庫內(nèi)的輸送和向罐內(nèi)排放時，這些物料與管道壁及設(shè)備之間就會產(chǎn)生摩擦，這些都會產(chǎn)生很高的靜電積累。一般商品的塑料包裝在堆碼過程中由于相互摩擦也會產(chǎn)生靜電。

倉儲中靜電的危害。靜電在倉儲活動中造成的危害主要是由于它能在物體表面上聚集形成很高的靜電位并容易發(fā)生靜電放電火花，其危害主要在兩個方面：

易引發(fā)燃爆事故。例如倉庫中存放的易燃液體(如汽油、煤油、柴油)、有機溶媒(苯類、醚類、酮類)，它們揮發(fā)出的蒸氣與空氣混合達一定比例、或固體粉塵達一定濃度即爆炸極限時，一旦遇靜電放電火花即會成為點火源引發(fā)燃爆。

易產(chǎn)生電擊現(xiàn)象。如在搬運過程中產(chǎn)生靜電高電位放電給操作人員帶來電擊的不適感，這在倉庫搬運塑料包裝物品的工人中屢有發(fā)生，搬運、堆碼過程中由于強烈的摩擦產(chǎn)生了靜電高電位放電，甚至發(fā)生過操作工人被靜電放電擊倒的現(xiàn)象。

油品在儲、運、灌、加的過程中，不可避免地發(fā)生攪拌、沉降、過濾、搖晃、沖擊、噴射、飛濺以及流動等接觸、磨擦、分離的相對運動而產(chǎn)生靜電積聚。油品在流動過程中，靜電的多少不僅取決于靜電的產(chǎn)生，還取決靜電的消散。當靜電荷的產(chǎn)生速度高于靜電荷的消散速度時，便形成同性電荷的積聚。油庫的油品屬于低電導(dǎo)率物質(zhì)，汽油電阻率為2.5*1013,煤油、柴油的電阻率為7.3*1014，都比較容易產(chǎn)生和積聚靜電。

油品產(chǎn)生靜電的類型按其狀態(tài)可分為3種：1、油品與固體之間的靜電，如油品在管道中流動、攪拌、固體顆粒在油品中沉降產(chǎn)生的靜電；2、油品與氣體之間的靜電，如油品從管道口或噴嘴噴出、氣泡在油品中上升產(chǎn)生的靜電；3、油品與不相容液體之間的靜電，如水滴在油品中沉降、高壓水沖洗儲罐產(chǎn)生的靜電。

按機械運動形式分為6種：1、流動帶電。低電導(dǎo)率的輕質(zhì)油品在管道中流動，油品與管道壁發(fā)生磨擦運動，使油品帶有靜電荷。2、噴射帶電。油品從管口或噴嘴高速噴出時，粒子和噴嘴之間存在迅速接觸和分離過程，接觸時界面處形成雙電層，分離時粒子把雙電層中的一層電荷帶走，另一層電荷留在噴嘴上，結(jié)果使微粒和噴嘴上分別帶上正電荷和負電荷。3、油品沖擊、飛濺帶電。輕質(zhì)油品從頂部孔口注入儲罐、油罐車內(nèi)，油粒下落后對罐壁發(fā)生沖擊，引起飛濺、氣泡和霧滴而帶電。4、液體的沉降帶電。由于油品含有固體顆粒和水分等雜質(zhì)，這些顆?；蛩蜗蛳鲁两凳褂推穾щ?。5、人體帶電。人體活動時，衣服與衣服、人體與衣服、鞋底與地面的磨擦而使人體帶電。6、感應(yīng)帶電。帶電體與絕緣導(dǎo)體互相靠近而使絕緣導(dǎo)體帶電。

靜電的危害有目共睹，越來越多的廠家已經(jīng)開始實施各種程度的防靜電(相關(guān)產(chǎn)品)措施和工程。但是，要認識到，完善有效的防靜電(相關(guān)產(chǎn)品)工程要依照不同企業(yè)和不同作業(yè)對象的實際情況，制定相應(yīng)的對策。防靜電(相關(guān)產(chǎn)品)措施應(yīng)是系統(tǒng)的、全面的，否則，可能會事倍功半，甚至造成破壞性的反作用。在家居以及生活的各個環(huán)節(jié)，人們注意到了靜電對人體的危害。

靜電防止

靜電的預(yù)防

靜電為嚴重的危險是引起爆炸和火災(zāi)，因此，靜電安全防護主要是對爆炸和火災(zāi)的防護。這些措施對于防止靜電電擊和防止靜電影響生產(chǎn)也是有效的。

1.環(huán)境危險程度控制，靜電引起爆炸和火災(zāi)的條件之一是有爆炸性混合物存在。為了防止靜電的危險，可采取取代易燃介質(zhì)、降低爆炸性混合物的濃度、減少氧化劑含量等控制所在環(huán)境爆炸和火災(zāi)危險程度的措施。

2.工藝控制，為了有利于靜電的泄漏，可采用導(dǎo)電性工具；為了減輕火花放電和感應(yīng)帶電的危險，可采用阻值為107～109Ω左右的導(dǎo)電性工具。為了限制產(chǎn)生危險的靜電，烴類燃油在管道內(nèi)流動時，流速與管徑應(yīng)滿足以下關(guān)系：

ν2D≤0.64

式中ν——流速，m/s;D——管徑，m。

為了防止靜電放電，在液體灌裝過程中不得進行取樣、檢測或測溫操作。進行上述操作前，應(yīng)使液體靜置一定的時間，使靜電得到足夠的消散或松弛。為了避免液體在容器內(nèi)噴射和濺射，應(yīng)將注油管延伸至容器底部；裝油前清除罐底積水和污物，以減少附加靜電。

3.接地，接地的作用主要是消除導(dǎo)體上的靜電。金屬導(dǎo)體應(yīng)直接接地。為了防止火花放電，應(yīng)將可能發(fā)生火花放電的間隙跨接連通起來，并予以接地。防靜電接地電阻原則上不超過lMΩ即可；對于金屬導(dǎo)體，為了檢測方便，可要求接地電阻不超過100Ω～l000Ω。對于產(chǎn)生和積累靜電的高絕緣材料，宜通過106Ω或稍大一些的電阻接地。

4.增濕，為防止大量帶電，相對濕度應(yīng)在50%以上；為了提高降低靜電的效果，相對濕度應(yīng)提高到65%～70%。增濕的方法不宜用于防止高溫環(huán)境里的絕緣體上的靜電。

5.抗靜電添加劑，抗靜電添加劑是化學(xué)藥劑。在容易產(chǎn)生靜電的高絕緣材料中加入抗靜電添加劑之后，能降低材料的體積電阻辛或表面電阻率以加速靜電的泄露，消除靜電的危險。

6.靜電中和器，靜電中和器又稱靜電消除器。靜電中和器是能產(chǎn)生電子和離子的裝置。由于產(chǎn)生了電子和離子，物料上的靜電電荷得到異性電荷的中和，從而消除靜電的危險。靜電中和器主要用來消除非導(dǎo)體上的靜電。

7.加強靜電安全管理，靜電安全管理包括制訂關(guān)聯(lián)靜電安全操作規(guī)程、制訂靜電安全指標、靜電安全教育、靜電檢測管理等內(nèi)容。

8.防靜電工作服裝，針對石油、石化、加油站、電子元件等行業(yè)的生產(chǎn)以及易燃易爆工作場所中，統(tǒng)一穿著防靜電工作服裝，而且要對防靜電服裝的各方面指標以及性能嚴格要求。防靜電服裝可以在穿著過程中消除靜電隱患，避免生產(chǎn)事故的發(fā)生。

如何消除靜電

根據(jù)國家頒發(fā)的《防止靜電事故通用導(dǎo)則》，可以通過以下兩類措施消除靜電。

1抑制靜電的產(chǎn)生

首先在設(shè)計、制造生產(chǎn)設(shè)備時，必須要要注意材料的選擇。根據(jù)物質(zhì)帶電極性不同，可排出靜電起電序列。在生產(chǎn)系統(tǒng)中，如有兩種相互接觸、發(fā)生摩擦的物質(zhì)，應(yīng)盡量選用在靜電起電序列中相近的物質(zhì)。其次要限制流體在管道中的流速。流速越快，產(chǎn)生靜電的可能就越大。

2限制靜電的積累

加速工藝過程所產(chǎn)生的靜電的泄漏或中和，限制靜電的積累，使它不超過安全的限度也可以防止靜電火花。

設(shè)備、管線接地是簡單、常用，也是基本的防靜電措施，但它只能消除導(dǎo)體上的靜電，而不能消除絕緣體上的靜電。在絕緣體中，添加導(dǎo)電填料或抗靜電劑，就可以加速靜電的導(dǎo)出和泄放，避免靜電積聚。同時可以適當增加空氣濕度。當空氣相對濕度大于70%時，物體表面往往會形成一層極薄的水膜。水膜能溶解空氣中的二氧化碳，使表面電阻率大大降低，加速靜電逸散。好能夠使用靜電中和器，靜電中和器能中和物體所帶靜電，極大地消除靜電危險。

加工方法

面料的防靜電加工方法通常有：

①織物用抗靜電整理劑作后整理；②以提高織物吸濕性為目的的纖維接枝改性、親水性纖維的混紡和交織；③混紡或嵌織導(dǎo)電纖維；前二類方法的作用機理均屬提高織物回潮率、降低絕緣性，加速靜電泄漏。因此如果在干燥環(huán)境中或經(jīng)過多次洗滌后，加工效果或不耐久、或不顯著，通常在普通服裝用織物上應(yīng)用。唯有第三種方法可持久、高效地解決紡織品的靜電問題，故被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)防靜電工作服?？椢镉每轨o電整理劑作后整理。

分類

1.防靜電綢（導(dǎo)電綢)及防靜電超凈面料。

2.防靜電TC面料。

3.防靜電TR面料。

4.防靜電CVC面料等。

5.防靜電全棉面料。

紡織靜電材料

紡織材料

紡織材料是電的絕緣體材料，比電阻一般很高，尤其是吸濕性能低滌綸、晴綸、氯綸等合成纖維。因此，在紡織加工過程中，由于纖維與纖維或纖維與機件間的密切接觸和摩擦。造成電荷在物體表面的轉(zhuǎn)移，結(jié)果產(chǎn)生靜電。帶相同電荷的纖維之間相互排斥，帶不同電荷的纖維與機件之間發(fā)生吸引，結(jié)果造成條子發(fā)毛，紗線毛羽增多，卷裝成型不良，纖維粘纏機件，紗線斷頭增加，以及在布面上形成分散性條影等。服裝帶電后，大量吸附塵土，容易沾污，而且服裝與人體、服裝與服裝也會發(fā)生纏附現(xiàn)象或者產(chǎn)生電火花。因此，靜電干擾，影響加工的順利進行，影響產(chǎn)品的質(zhì)量和織物的服用性能等。靜電現(xiàn)象嚴重時，靜電壓高達幾千伏，會因放電產(chǎn)生火花，引起火災(zāi)，造成嚴重后果。

很早就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當兩個絕緣體相互摩擦并分開時，介電系數(shù)，較高的物體帶正電荷，介電系數(shù)較低的帶負電荷。這是十九世紀末就發(fā)現(xiàn)的規(guī)律，這個規(guī)律和許多實驗結(jié)果是相符的，。由實驗所獲得的各種纖維的靜電電位序列，如表3-32（實驗條件是溫度和空氣相對濕度33%）。當表中兩種纖維發(fā)生摩擦?xí)r，排在表中上面的纖維帶正電荷，下面的點負電荷。

表1纖維靜電電位序列

羊毛錦綸粘膠纖維棉蠶絲聚酯纖維聚乙烯醇滌綸腈綸氯綸腈氯綸偏氯綸聚乙烯丙綸氟綸

+-

1757年的個電位序列表，只包含羊毛一種紡織材料，排列在表的靠近正電的一端。以后很多人在這個方面做過研究。在已發(fā)表的一些電位序列中，各種纖維的排列順序，不是完全相同的，有的差別還是比較大。但大體上可以說，聚酰胺類纖維（羊毛、蠶絲和錦綸）排在表的靠近正電荷的一端，纖維素纖維排在表的中間，碳鏈纖維排在表的負電荷一端。需要說明，實驗條件的微小變化，可能引起纖維電位的變化。并且紡織材料帶電后，材料各部位的電位并不相同，有的部位帶正電荷，有的部位可能帶負電荷，情況比較復(fù)雜。

紡織材料所帶的靜電的“強度”，用單位重量（或單位面積）的材料的帶電量（庫侖或靜電單位）表示。各種纖維的大帶電量是接近相等的，而靜電衰減速度卻大不相同。決定靜電衰減速度的主要因素，是材料的表面比電阻。一些織物上的靜電衰減到原始數(shù)值的一半，所需要的時間一半衰期與織物的表面比電阻的關(guān)系。

各種織物的電荷半衰期與表面的電阻的對數(shù)關(guān)系，是直線關(guān)系，表面比電阻越大，半衰期越長，一些織物表面比電阻與電荷半衰期的關(guān)系表1（試驗條件是溫度30oC和空氣相對濕度33%）。當表中兩種纖維發(fā)生摩擦?xí)r，排在表面上的纖維帶正電荷，下面的帶負電荷。

紡織材料所帶靜電的“強度”，用單位重量（或單位面積）的材料的帶電量（庫侖或者靜電單位）表示。各種纖維的大帶電量是接近相等的，而靜電的衰減速度卻大不相同。決定靜電衰減速度的主要因素是材料的表面比電阻。

織物的表面比電阻越大，電荷半衰期越長。因此，如果把紡織面料的比電阻降低到一定程度，靜電現(xiàn)象就可以防止。

生產(chǎn)實踐表明，在紡織廠加工纖維素纖維，很少受到靜電干擾。加工如羊毛和蠶絲，就存在一定的靜電干擾。而加工聚酯纖維、錦綸、滌綸以及其他合成纖維，受靜電干擾大。

為了解決合成纖維織物在穿用過程中的靜電干擾，必須使合成纖維及其織物具有耐久性抗靜電性能。使合成纖維以及其織物具有耐久性抗靜電性能的方法很多。例如，在合成纖維的聚合或者紡絲時，加入親水性聚合物或則導(dǎo)電性低分子聚合物；或則利用復(fù)合紡絲法，制成外層具有親水性的復(fù)合纖維等。又如，可以在紡紗的過程中，可以將合成纖維與吸濕性強的纖維進行混紡，或者按照電位序列，使帶正電荷的纖維與帶負電荷的纖維進行混紡，以及對織物進行耐久性的親水性助劑整理。

市場上現(xiàn)有的抗靜電面料有三大類：導(dǎo)電絲防靜電面料、導(dǎo)電纖維防靜電面料和助劑整理防靜電面料。

面料對比

市場上現(xiàn)有的幾類型防靜電面料中主要是導(dǎo)電絲面料、導(dǎo)電纖維面料，針對兩種種面料的各方面對比如表4.

由表4可以直觀的看出3種防靜電面料的各方面性能以及特征的對比。

在具體使用方面，導(dǎo)電絲面料中的導(dǎo)電絲主要是嵌織在織物的背面，以利于織物的美觀和平整，面料的背面是半導(dǎo)體，面料的正面是絕緣體。所以制成成衣以后，主要消除的僅僅是服裝與人體摩擦產(chǎn)生的靜電，無法消除與外界設(shè)備等摩擦產(chǎn)生的靜電，服裝正面依然有電荷積聚?；旒徝媪嫌捎谑菍?dǎo)電纖維在紡織過程中加入到紗線中，面料的正面和背面均屬于半導(dǎo)體，而且可以使布面表面正負電荷可以傳導(dǎo)并相互抵消，能快速均勻的消除人體與服裝產(chǎn)生的靜電以，以及與外界接觸所服裝表面產(chǎn)生的靜電，服裝沒有電荷積聚。

在油田，石化，煉化，化工等行業(yè)，穿著防靜電服裝以及相關(guān)防護用品的目的主要就是消除外界與人體產(chǎn)生的靜電，同時避免電荷積聚，消除靜電放電時產(chǎn)生的火花引起的安全隱患。

因此，在大部分高危行業(yè)，已經(jīng)接受了混紡防靜電面料的防護性能。采用混紡防靜電面料，既提高了防靜電性能，又降低了安全隱患。

防靜電服裝

采用不銹鋼纖維、亞導(dǎo)電纖維、防靜電合成纖維與滌棉混紡或混織布，能自動電暈放電或泄漏放電，可消除衣服及人體帶電，同時供防靜電的帽子、襪子、鞋。其性能指標符合GB12014-2009標準：

布料電荷密度≤5μC/m2

上衣帶電荷量≤0.5μC/m2

防靜電服裝十大標準：

1、防靜電工作服：為了防止衣服的靜電積聚，用防靜電織物為面料而縫制的工作服。

2、防靜電織物：防止衣物的靜電積聚，在紡織時，大致間隔或均勻地混入導(dǎo)電纖維的織物。

3、導(dǎo)電纖維：采用金屬氧化物或碳黑進行復(fù)合紡絲方法而制成的纖維。

4、服裝外觀要求：無破損、斑點、污物以及其他影響服裝性能上的缺陷。

5、防靜電面料性能：在溫度20±5℃、濕度30～40%的環(huán)境下，經(jīng)水洗100次后，面料電荷面密度平均值≤7.0μc/m2。

6、防靜電服裝性能：每件防靜電服的帶電電荷量<0.6μc/件，耐洗滌性能(A級≥33.0h,B級≥16.5h)。

7、防靜電服裝檢驗標準：中華人民共和國防靜電服裝國標（GB12014—2009）。

8、防靜電服裝檢驗依據(jù)：GB/T12703-1991《紡織品靜電測試方法》。

9、防靜電面料染色要求：輕絲光，不磨毛。氧漂劑請盡量控制在劑量的80%。

10、防靜電服穿用要求：禁止在易燃易爆場所穿脫；禁止在防靜電服裝上佩戴任何金屬物件；與防靜電鞋配套穿用。

防靜電服裝

防靜電服裝(14張)

法律規(guī)定

性能測試

有機導(dǎo)電纖維在防靜電工作服面料和普通民用紡織品的靜電消除方面發(fā)揮了有效的作用，但與常規(guī)紡織品相比，含導(dǎo)電纖維紡織品的靜電性能測試，在正確性和重視性方法顯著惡化。選擇合理的測試方法、正確評價含導(dǎo)電纖維織物的靜電性能，是深入研究有機導(dǎo)電纖維的加工技術(shù)、含導(dǎo)電纖維紡織品的生產(chǎn)工藝、指導(dǎo)此類紡織品的合理應(yīng)用所必需的基礎(chǔ)性工作。我們分析我國現(xiàn)行相關(guān)測試方法標準對含導(dǎo)電纖維紡織品抗靜電性能測試的適應(yīng)性。

技術(shù)規(guī)范

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、泄露電阻、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、泄露電阻、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。

我國現(xiàn)行紡織工業(yè)國家標準和行業(yè)標準中與紡織品抗靜電功能有關(guān)的產(chǎn)品標準有：

GB/T12014-2009防靜電工作服：

與紡織品靜電性能有關(guān)的測試方法標準有：

GB12703-1991紡織品靜電測試方法；

FZ/T01042-1996紡織材料靜電性能靜電壓半衰期的測定（代替FJ549-1985）；

FZ/T01044-1996紡織材料靜電性能纖維泄露電阻的測定（代替FJ551-1985）；

FZ/T01059-1999織物摩擦靜電性吸附測定方法（代替ZBW04007-1989）；

FZ/T01060-1999紡織摩擦帶電電荷密度測定方法（代替ZBW04008-1989）；

FZ/T01061-1999紡織摩擦起電電壓測定方法（代替ZBW04009-1989）；

上述現(xiàn)行標準與ISO，AATCC，ASTM，BS，JIS，DN等同類標準非常相似。其中GB/T12014-1989基本上等同于JIST8118“靜氣帶電防止作服”（1983）；GB/T12703-1991參照采用JISL1094“物及物帶電性能測試方法”（1988）。

AATCC76-1995織物抗靜電試驗檢驗方法。

2、我國現(xiàn)行測試方法標準的適應(yīng)性分析

GB/T12703-1991紡織品靜電測試方法提供了6種測試方法：

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高壓半衰期的測定”與之完全相同。此法可用于評價織物的靜電衰期特性，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的電荷快速泄露，而接觸不良時其衰減速率與普通的紡織品類似，同一試樣在不同放置條件下得到測試結(jié)果差異極大，故不合適于含導(dǎo)電纖維織物的評價。日本1997年修訂的JISL1094“物及び物の帶電性能測試方法”。在文本中已列專門的條款指出此法不合適于評價含導(dǎo)電纖維織物的抗靜電性能。

B法（摩擦帶電電壓法）：試樣（4塊，2經(jīng)，2緯，尺寸4㎝×8㎝）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)的試樣帶電電壓大值（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，故也布適合于含導(dǎo)電纖維紡織品的抗靜電性能測試評價。

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(yù)處理、摩擦棒直徑、摩擦次數(shù)等方面略有變化外，F(xiàn)Z/T01061-1999“織物摩擦帶點電荷密度測定方法”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。

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。

E法（工作服摩擦帶電量法）：用內(nèi)襯錦綸或丙綸標準的滾筒烘干裝置（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“靜電工作服”產(chǎn)品標準GB/T12014-2009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。

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露電阻的測定”等電阻類測試方法的主要檢測對象為纖維。

FZ/T01059-1999“織物摩擦靜電性吸附測定方法”將織物以規(guī)定方法摩擦后吸附于金屬斜面，據(jù)吸附時間評價織物抗靜電性能。此法設(shè)備簡單，適合于反映服用織物因靜電吸附肢體程度。但測試結(jié)果受操作手法的影響過大，屬簡易測試方法。對含導(dǎo)電纖維的織物試樣而言，金屬于裸露導(dǎo)電纖維的接觸狀態(tài)的不確定性也將導(dǎo)致測試結(jié)果的失穩(wěn)。

2009年12月1日開始執(zhí)行的GB12014-2009代替了GB12014-1989成為新的防靜電服國標。