技术疑答☏ “ four zero zero eight zero eight five zero five three“
近几年来,国内纺织品新技术新功能不断涌现,功能性纺织品显示出快速发展的势头。服装面料的功能性发展趋势,对新材料及功能提出了更高的要求。面料功能性检测备受专业人士关注,其中对静电和耐热检测技术的研究*广泛。
结合节能环保、碳中和的发展方向,纺织、橡胶等行业对应用于业内产品的抗静电性能有更高要求。为各行业的防静电性能提供保障,为企业提供抗静电性能检测参考,国家陆续出台了新的抗静电相关的检测标准。
在纺织产品静电性能的评价有电阻类指标(体积比电阻、质量比电阻、表面比电阻、泄漏电阻、*间等效电阻等)、静电电压及其半衰期、电荷面密度等指标。基于电荷衰减的半衰期和静电荷的聚集,我们可以对纺织品的抗静电性能用以下几种方法进行测试和评价。
表1 纺织品静电性能的测试与评定方法比较
在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。
一般根据抗静电纺织品使用场合的不同,各行业也有不同的技术要求。因此,分出了不同行业的产品标准和相应的技术要求,主要有:军工、特殊行业、民用等。
目前,我国根据需要制定了为特殊行业服务的GB 12014-2019《防护服装 防静电服》、GB/T 24249-2009《防静电洁净织物》、GB/T 22845-2009《防静电手套》等标准。下面介绍以上标准的测试方法和技术要求:
表2 抗静电产品及对应的测试方法和技术要求
在相同环境下,静电存在的多少与材料本身电阻有*直接的关系。本文静电检测的电阻测量部分将以德国Fischer的TO-3检测设备为例,大概介绍一下国标部分静电检测标准。
检测标准:
GB/T 22042-2008 服装 防静电性能 表面电阻率试验方法。国外类似标准EN1149-1GB/T 22043-2008 服装 防静电性能 通过材料的电阻(垂直电阻)试验方法。国外类似标准EN1149-2
试验方法:
a 原理
将试样放置于绝缘底盘上,试样之上再放置一套电*装置。将电*装置通上直流电,然后测量织物的表面电阻。
对应检测设备示意图
当测表面电阻的时候,红色电*需要插在电*装置的上方,如上图所示。
当测垂直电阻的时候,红色电*需要插在目前图中的位置。电*通过试样的上下方来测垂直电阻。
b 设备
b-1. 检测装置需要由同轴的圆柱体和圆环组成。如上图所示,插在圆心的黑线连接的时圆柱体电*,旁边的黑线连接的时圆环。电*装置的圆柱,圆环同轴,在测表面电阻时电流通过下面试样与电源组成回路。其中一条线接地有保护功能。
b-2. 放置试样的底盘,须是绝缘材料,同时电阻率不低于10的14次方欧姆。如果底盘电阻低于该数值,检测有可能产生故障或较大的误差。
德国Fischer高电阻分析仪TO-3
检测设备连接示例图
b-3. 电阻表与电源
直流电的电源由该设备提供,电源电压0到500V可以随意选择。设备同时显示测得的电阻。电阻可测的范围是10的5次方到10的14次方。
电阻误差:
当实测电阻范围在10的12次方以内时,误差为±5%;当实测电阻范围在10的12次方以上时,误差为±20%
c 检测
电*和试样调整好后,电压 (直流) 调至100±5V,运行15±1S。用观察电阻显示数据,并记录。
按标准要求依次测5个试样,并记录电阻值。
如果所测电阻值低于10的5次方,纺织品出现这种情况可能比较少,请降低电压,并记录对应电流,用伏安法来测电阻。即同一个电阻,设定五个不同的电压,记录五个不同的电流值,相除得出对应电阻值,然后求5个电阻的算术平均值。
d 检测装置原理图及设备尺寸参数(单位:毫米)
图1 电*装置、尺寸和测量电路
e 表面电阻率(GB/T 22042)
同款样品,依次取5个试样的电阻值,并计算对应的5个表面电阻率,然后得出用以表征该材料的电阻特性得一个表面电阻率。然后计算该5个表面电阻率得几何平均数,即5个表面电阻率相乘的5次方根,得出*终表面电阻率的数据。
f 垂直电阻(GB/T 22043)
垂直电阻的测定与表面电阻率测定的过程一样,只是插线位置不同,前面段落已述。另外不同的是结果的核算。表面电阻率需要测定5个试样表面电阻率的几何平均数。垂直电阻的计算,只要求得5个垂直电阻的平均值即得出材料的垂直电阻。
除纺织品外,橡胶的抗静电性能在其对应行业也显得尤为重要。通常情况下,橡胶被认为是绝缘材料,但是通过处理,比如加入炭黑或者导电成分,橡胶就可以具有良好的导电性,与其他材料组合达到预期的产品要求。请大家留意,我们以后会介绍橡胶抗静电性能的具体情况。