防靜電面料是一種經(jīng)過特殊加工處理的面料，主要用于石油工業(yè)、礦冶工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、電子工業(yè)、特種工業(yè)等領(lǐng)域，如原子能、航天航空、兵器等，以及其他工業(yè)，如食品、煙花爆竹、醫(yī)藥等。
靜電概述
什么是靜電
物質(zhì)由分子組成，分子由原子組成，原子中有帶負(fù)電的電子和帶正電的質(zhì)子。
正常情況下，原子質(zhì)子數(shù)與電子數(shù)相同，對外不顯電性。電子環(huán)繞原子核，受外力會脫離軌道侵入其他原子，使原子呈帶電狀態(tài)，帶正電的為陽離子，帶負(fù)電的為陰離子。任何兩個不同材質(zhì)物體接觸后分離會產(chǎn)生靜電，原因是電子受外力脫離軌道，外力包括各種能量。
物體接觸分離會帶上靜電，如剝離塑料薄膜、脫衣服等。
固體、液體、氣體都會因接觸分離帶靜電，因為氣體也由分子、原子組成，空氣流動會發(fā)生“接觸分離”起電。
人身上靜電主要由衣物之間或衣物與身體摩擦造成，不同材質(zhì)衣物“帶電”不同，化學(xué)纖維衣物易產(chǎn)生靜電，棉質(zhì)衣物較少。
干燥環(huán)境利于電荷轉(zhuǎn)移和積累，冬天靜電較大。
在干燥多風(fēng)的秋天，晚上脫衣服有噼啪聲響和藍(lán)光，握手有刺痛感，早上梳頭頭發(fā)飄起，拉門把手、開水龍頭會“觸電”，這些都是人體靜電放電的結(jié)果。
人體活動時，皮膚與衣服、衣服與衣服摩擦?xí)a(chǎn)生靜電。家用電器增多且冬天多穿化纖衣服，靜電荷被人體吸收積存，居室內(nèi)墻壁和地板多為絕緣體，空氣干燥，易受靜電干擾。
例如：
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
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
1. 電壓高：靜電能量不大，但電壓很高，固體靜電可達(dá) 20×104V 以上，液體和粉體靜電可達(dá)數(shù)萬伏，氣體和蒸氣靜電可達(dá) 10000V 以上，人體靜電也可達(dá) 10000V 以上。
3. 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）、工藝參數(shù)（如作業(yè)速度）、濕度、溫度和帶電歷程等多種因素影響。
靜電的危害
1. 源于帶電體相互作用，如干擾飛機無線電設(shè)備、使紙頁粘合、影響藥品純度、降低電視圖像質(zhì)量、使混紡衣服沾灰等。
2. 靜電火花可能點燃易燃物體發(fā)生爆炸，如手術(shù)臺麻醉劑爆炸、煤礦瓦斯爆炸等。
3. 在工業(yè)生產(chǎn)中，靜電放電可能引起電子設(shè)備故障、元件老化、降低成品率、造成電擊、引發(fā)爆炸和火災(zāi)；還會吸附灰塵降低電子產(chǎn)品成品率、使膠片或薄膜收卷不齊、降低紡織品質(zhì)量、影響印刷和粉體加工等行業(yè)生產(chǎn)、引起固態(tài)電子元件誤動作、干擾無線電通訊等。
4. 對人體有危害，如改變?nèi)梭w體表電壓影響心肌電生理過程、使血液堿性升高引發(fā)瘙癢癥等癥狀、干擾中樞神經(jīng)系統(tǒng)、影響臟器工作、引起心血管疾病等；靜電還會造成人體不適，高者瞬間靜電壓可達(dá)上萬伏，超過 7000 伏人就會有電擊感。
5. 在倉儲環(huán)節(jié)，靜電可能引發(fā)燃爆事故，還易產(chǎn)生電擊現(xiàn)象，給操作人員帶來不適感甚至危險。在油品儲、運、灌、加過程中，油品易產(chǎn)生和積聚靜電，靜電類型按狀態(tài)分為油品與固體、氣體、不相容液體之間的靜電，按機械運動形式分為流動帶電、噴射帶電、沖擊飛濺帶電、沉降帶電、人體帶電、感應(yīng)帶電等。
靜電防止
靜電的預(yù)防
靜電最嚴(yán)重的危險是引發(fā)爆炸和火災(zāi)
1. 控制環(huán)境危險程度：可采取取代易燃介質(zhì)、降低爆炸性混合物濃度、減少氧化劑含量等措施。
2. 工藝控制：采用導(dǎo)電性工具，限制流速與管徑關(guān)系；液體灌裝時不得進行抽樣等操作，裝油前清除罐底積水和污物，將注油管延伸至容器底部。
3. 接地：消除導(dǎo)體上的靜電，金屬導(dǎo)體直接接地，可能發(fā)生火花放電的間隙跨接連通并接地，防靜電接地電阻原則上不超過 1MΩ，金屬導(dǎo)體接地電阻不超過 100Ω - 1000Ω，高絕緣材料宜通過 106Ω或稍大電阻接地。
4. 增濕：相對濕度在 50%以上，提高到 65% - 70%可提高降靜電效果，但不宜用于高溫環(huán)境絕緣體。
5. 抗靜電添加劑：在高絕緣材料中加入，降低體積電阻或表面電阻率，加速靜電泄露。
6. 靜電中和器：產(chǎn)生電子和離子，消除非導(dǎo)體上的靜電。
7. 加強靜電安全管理：包括制訂操作規(guī)程、安全指標(biāo)、進行安全教育和檢測管理等。
8. 防靜電工作服裝：在特定行業(yè)和場所統(tǒng)一穿著，嚴(yán)格要求各方面指標(biāo)和性能，消除靜電隱患。
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、管線接地是最簡單、最常用，也是最基本的防靜電措施，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。
同時適當(dāng)增加空氣濕度。當(dāng)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。最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。織物用抗靜電整理劑作后整理。
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
紡織材料多為電的絕緣體，比電阻高，尤其是吸濕性能低的合成纖維如滌綸、腈綸、氯綸等。在紡織加工中，纖維間或纖維與機件密切接觸摩擦產(chǎn)生靜電，帶來諸多問題，如條子發(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、布面形成分散性條影等。
服裝帶電后會吸附塵土、易沾污，還會與人體及其他服裝發(fā)生纏附現(xiàn)象或產(chǎn)生電火花。靜電嚴(yán)重時，靜電壓高達(dá)幾千伏，會因放電產(chǎn)生火花引發(fā)火災(zāi)。 兩個絕緣體摩擦分開時，介電系數(shù)高的物體帶正電荷，低的帶負(fù)電荷。
由實驗獲得各種纖維的靜電電勢序列，當(dāng)表中兩種纖維摩擦?xí)r，上面的帶正電荷，下面的帶負(fù)電荷。已發(fā)表的電位序列中纖維排列順序不完全相同，且紡織材料帶電后各部位電位復(fù)雜。
紡織材料所帶靜電“強度”用單位重量（或面積）材料帶電量表示，各種纖維最大帶電量接近相等，但靜電衰減速度不同，主要取決于材料表面比電阻，表面比電阻越大，電荷半衰期越長。
生產(chǎn)實踐中，加工纖維素纖維很少受靜電干擾，加工羊毛、蠶絲有一定靜電干擾，加工合成纖維受靜電干擾最大。
為解決合成纖維織物穿用過程中的靜電干擾，可使合成纖維及其織物具有耐久性抗靜電性能，方法有在聚合或紡絲時加入親水性聚合物等、混紡、親水性助劑整理等。
市場上現(xiàn)有的抗靜電面料有導(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三大類。
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。混紡面料由于是將導(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(fù)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
其性能指標(biāo)符合GB12014-2009標(biāo)準(zhǔn)：布料電荷密度≤5μC/m2、上衣電荷量≤0.5μC/m2
防靜電服裝十大標(biāo)準(zhǔn)：
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≥33.0 h, B級≥16.5 h)。
7、防靜電服裝檢驗標(biāo)準(zhǔn)：中華人民共和國防靜電服裝國標(biāo)（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。
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(biāo)（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(biāo)，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(biāo)。
我國現(xiàn)行紡織工業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中與紡織品抗靜電功能有關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)有：
GB/T 12014-2009 防靜電工作服：
與紡織品靜電性能有關(guān)的測試方法標(biāo)準(zhǔn)有：
GB 12703-1991 紡織品靜電測試方法；
FZ/T 01042-1996 紡織材料 靜電性能 靜電壓半衰期的測定（代替FJ 549-1985）；
FZ/T 01044-1996 紡織材料 靜電性能 纖維泄露電阻的測定（代替FJ 551-1985）；
FZ/T 01059-1999 織物摩擦靜電性吸附測定方法（代替ZB W 04007-1989）；
FZ/T 01060-1999 紡織摩擦帶電電荷密度測定方法（代替ZB W 04008-1989）；
FZ/T 01061-1999 紡織摩擦起電電壓測定方法（代替ZB W 04009-1989）；
上述現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)與ISO，AATCC，ASTM，BS，JIS，DN等同類標(biāo)準(zhǔn)非常相似。
其中GB/T12014-1989基本上等同于JIS T 8118 “靜氣帶電防止作服”（1983）；GB/T12703-1991參照采用JISL 1094 “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。
參考資料 >
警惕！靜電會讓你“炸毛”，還可能導(dǎo)致突發(fā)火災(zāi).今日頭條.2024-08-21
防靜電這些知識點請收好.今日頭條.2024-08-21
歌力思申請防靜電面料專利，提高面料的抗靜電性能.今日頭條.2024-08-21