王力

（中國石化勝利油田技術(shù)檢測中心，山東 東營 257000）

一、國內(nèi)外抗靜電性能檢測方法概況

紡織材料抗靜電性能的評(píng)價(jià)有電阻類指標(biāo)、靜電電壓及其半衰期、電荷面密度等指標(biāo)，以及吸灰試驗(yàn)、張帆試驗(yàn)、吸附金屬片試驗(yàn)等簡易測試方法得到的低精度指標(biāo)。目前，國際上對(duì)防火防爆安全生產(chǎn)領(lǐng)域的工作服和防護(hù)服的抗靜電性能要求仍沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。我國現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)和各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，與紡織品抗靜電功能相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)只有GB12014—1989，與紡織品抗靜電性能有關(guān)的測試方法標(biāo)準(zhǔn)有GB/T12703—1991、FZ/T01042—1996、FZ/T01044—1996、FZ/T01059—1999、FZ/T01060—1999、FZ/T01061—1999。其中，GB/T12073—1991 是我國目前紡織品靜電測試最系統(tǒng)、最完備的方法標(biāo)準(zhǔn)，共提供了6 種測試方法。上述現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)與ISO、AATCC、ASTM、BS、JIS、DIN 等同類標(biāo)準(zhǔn)十分相近，而日本對(duì)防靜電工作服的要求最嚴(yán)格。GB12014—1989 基本上等同于日本標(biāo)準(zhǔn)JIST8118—1983，而GB/T12073—1991 參照采用JISL1094。在國外標(biāo)準(zhǔn)中，常以織物或纖維的表面電阻率或垂直電阻等指標(biāo)作為抗靜電性能的測試指標(biāo)，如BSEN1149-1、BSEN1149-2、DIN54345-4、BS6524—1984 以及AATCC76—2000、AATCC84—2000，等等。其電阻率或電阻值的測定，通常是采用歐姆計(jì)直接測量得到。

由表1 分析可見，如半衰期法、電壓法等方法都不適于含導(dǎo)電纖維的織物或整套服裝的抗靜電性能的測試；在國外標(biāo)準(zhǔn)中，也已經(jīng)明確提出不適于含導(dǎo)電纖維織物或服裝的檢測。只有電荷面密度法適用于含導(dǎo)電纖維的織物的抗靜電性能檢測。此外，在GB12014—1989 中，規(guī)定“防靜電織物”為“紡織時(shí)大致等間距或均勻地混入導(dǎo)電纖維或防靜電合成纖維或者兩者交織而成的織物”，其測試方法也是采用電荷面密度作為含導(dǎo)電纖維紡織品的評(píng)價(jià)指標(biāo)。郝新敏等研究者通過織物摩擦帶電電荷密度及其服裝摩擦帶電量的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，整套服裝帶電量與織物電荷密度具有線性相關(guān)性，織物摩擦帶電電荷密度小于7.0μC/m2 時(shí)，其服裝才能滿足小于0.6μC/件的防靜電要求。由此可見，對(duì)于防護(hù)服織物的抗靜電測試，在一定程度上反映了其整體服裝的抗靜電性能。因此，研究防護(hù)服的抗靜電性能測試方法應(yīng)以織物的抗靜電性能測試方法為基礎(chǔ)，并綜合考慮織物及服裝的抗靜電性能。

二、應(yīng)急救援防護(hù)服抗靜電性能檢測方法分析

靜電的危害源于力學(xué)效應(yīng)和能量效應(yīng)。隨著新材料、新工藝的應(yīng)用，靜電已成為煤礦安全生產(chǎn)的新威脅之一，主要表現(xiàn)在人身觸電、引起火災(zāi)、引爆瓦斯及煤塵等3個(gè)方面。因此，在煤礦等瓦斯、煤塵防火防爆領(lǐng)域，應(yīng)急救援防護(hù)服在抗靜電等性能方面應(yīng)具有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

由上述分析可知，電荷面密度是評(píng)價(jià)含導(dǎo)電纖維的抗靜電織物及防護(hù)服抗靜電性能較合適的指標(biāo)。操作方法簡單，但由于采用人工測試，具有實(shí)驗(yàn)誤差較大等缺點(diǎn)。

（一）摩擦條件

摩擦形式、摩擦速度及摩擦力等摩擦條件都會(huì)對(duì)纖維材料的抗靜電性能產(chǎn)生影響。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中雖然對(duì)摩擦速度及壓力等摩擦條件進(jìn)行了相關(guān)規(guī)范，但是由于采用人工操作，沒有定量的儀器檢測，無法真正控制摩擦條件。因此，制定抗靜電性能檢測方法標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，有必要對(duì)與標(biāo)準(zhǔn)布摩擦?xí)r的壓力、摩擦速度等進(jìn)行定量規(guī)定，并設(shè)計(jì)相關(guān)的儀器設(shè)備控制測試方法的規(guī)范性與標(biāo)準(zhǔn)化。同時(shí)，應(yīng)考慮具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的織物應(yīng)采用不同的摩擦壓力和摩擦速度。

（二）標(biāo)準(zhǔn)布的纖維原料種類

根據(jù)一些材料的摩擦帶電序列，不同的摩擦標(biāo)準(zhǔn)布與測試樣品的摩擦可能產(chǎn)生不同的帶電效果。當(dāng)在摩擦帶電序列中相近的織物進(jìn)行摩擦?xí)r，摩擦起電電壓較低，帶電電荷較小而影響帶電量；當(dāng)摩擦帶電序列中相距較遠(yuǎn)時(shí)，電荷產(chǎn)生中和作用較明顯，分離時(shí)間對(duì)帶電量的影響將大大增加。因此，對(duì)于不同種類的織物進(jìn)行抗靜電性能測試時(shí)，應(yīng)考慮摩擦帶電序列而選擇不同的標(biāo)準(zhǔn)布，而不能單獨(dú)確定一種，如具有機(jī)械強(qiáng)度與耐磨性優(yōu)良的錦綸或丙綸。

（三）針對(duì)防火防爆應(yīng)用領(lǐng)域的測試條件與性能指標(biāo)

GB12014—1989中規(guī)定帶電電荷量為<0.6μC/件，耐洗滌時(shí)間為33h（A級(jí)）與16.5h（B級(jí)）。實(shí)驗(yàn)表明，隨著洗滌次數(shù)增加，電荷面密度增大。GB12059—1989《電子工業(yè)用合成纖維防靜電性能及試驗(yàn)方法》中對(duì)電學(xué)性能中摩擦帶電電荷密度最高等級(jí)要求為<3μC/m2。因此，對(duì)于煤礦等防火防爆安全生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)急救援防護(hù)服，其抗靜電標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)比一般防靜電工作服的要求更高。