一、前言
人们对静电现象的研究,至今不过一百多年。近三十年来,静电利用、静电防止、静电消除的应用研究,在纺织行业取得了重要进展。静电纺纱、静电植绒、静电防尘是静电利用的成功范例。在棉纺时严格控制相对湿度,在合成纤维纺织过程中使用防静电油剂,在染整加工机台的出布处装置静电消除器。这些方法对治理纺织生产中的静电障碍极为有效。
现在电子、医药、兵器、石油、煤矿、仪表工业原先常因操作人员的人体电位和工作服产生静电障碍,而导致仪表误动、集成电路沾污、元件击穿、雷管或可燃性气体引爆起火。防爆、防尘、工作服不仅要求自身不会积聚过多的电荷,而且对人体电位、内衣摩擦所产生的静电,应有屏蔽消散作用。
对于日常衣着用品的静电防止办法,目前在纤维制造、染整加工两个行业,都在进行着有效的探索,旨在解决外衣吸尘,和直接穿着的单衣裙裤在走动时,发生缠身、贴肤、刺痛等静电障碍。如何评价产品是否达到防爆、防尘和防静电要求,它涉及到指标测试方法和标准,但目前尚无统一的意见和规定。
有人按纤维的表面比电阻的大小排列了一张用途表[1]。(见表1),显然制表人认为,纤维的表面比电阻<1010Ω·厘米,就可符合日常穿着服装的防静电要求。
有人主张以织物的带电压来评价产品,并对防静电服装的带电压提出了极限要求[2](见表2)。
表中防尘服的静电指标要求高于防爆服。单位面积上的电荷密度小于4微法/米2时,方能避免吸尘。相对来讲电荷密度只要在7微法/米2以下,爆炸就不会发生。一般服装的防静电要求,黑色外衣相当于防尘服,其它颜色的可相当于防爆服,也就是说织物表面积聚了一定数量的电荷,达到一定的带电压时,就会发生一定行为的静电障碍,或吸尘、或引爆。
表2防静电服装用品的静电指标要求
用途 | 静电指标 | 适用范围和特点< |
防爆服 | 衣料<7微法/米2 服装<1微法/件 | 适用于炼油厂、加油站、油轮、涂漆、石油化学、煤炭工业、医院手术衣。 |
防尘服 | 衣料<4徽法/米2 半衰期0.5秒,5ORH 比电阻<1×1011Ω·厘米 | 适用于电子工业仪器、计测电子计算机、医药食品。 |
一般服装 | 衣料<7微法/米2 带电压<2.5千伏 黑色外衣防吸尘<1.5千伏 | 性能;不缠身、无静电刺激、黑色外衣不吸尘。 |
防静电地毯 | 使人体电位<3千伏 超级地毯<1.5千伏 | 无电击 无静电剌激 |
第三种观点则认为半衰期可以作为代表性指标[10,18]。织物的表面比电阻大小对电荷的消散速度、对织物的最高带电量(或带电压),都有重要影响。可以说表面比电阻对织物的带电压和半衰期,是一个重要的相关因素,但不是决定性因素。例如;
有人采取将处于静电序列正负两端的两种纤维材料混合起来,使摩擦产生不同极性的电荷互相中和。巴劳(Ballou)用耐纶/涤纶以75︰25混纺,对棉摩擦可以抵消电荷[3]。这就是例外。
另一些实验资料说明,在一定条件下,大部分纤维的电阻与空气相对湿度成指数关系[4]。空间相对湿度由30%增加到75%,能使多数纤维的导电性提高100倍以上