防静电织物分类及抗静电机理
 
    在现在工业生产中,虽然织物及服装的静电放电可引起电击,由于能量较小,未见直接造成人体伤亡,但会造成许多干扰,甚至严重灾害(间接)。例如接触易燃物质,穿着化纤工作服由于静电摩擦产生火花,易引起爆炸事故;电子行业,由于静电造成电子元器件受损,质量下降。因此在易燃易爆及电子行业,穿着防静电工作服是保证环境安全和产品质量的重要手段。防静电工作服防护效果关键在于防静电织物的性能,其次还要考虑到使用环境,不同环境其抗静电效果会有差异的。所以,明白不同类型防静电织物及其抗静电机理,将给安全工作带来很大益处。
A、防静电织物分类
    防静电织物种类很多,按其制造工艺不同,可分两大类:1、通过后整理工艺获得的防静电织物,用抗静电剂对织物进行表面处理,使抗静电剂通过热处理发生交连而固着或通过树脂载体而粘附在织物表面,从而达到抗静电效果。2、通过织造工艺直接获得防静电织物:A、对于化学纤维而言,在化学纤维织造过程中,在聚合阶段用共聚方法引入抗静电剂,通过纺织制成具有抗静电纤维;B、以各种纤维为基础的织物中织入导电纤维,从而使织物达到防静电效果。导电纤维分金属型和非金属型。金属型如不锈钢纤维,将其与其他纤维进行混纺成纱后织造。非金属型导电纤维一般是高聚物有机纤维为基础,对其进行处理,使其比电阻达到102~105Ω·㎝,将这种纤维按一定比例和组织与其他纤维进行混纺,从而达到防静电效果。
B、不同类型织物的抗静电机理
    防止织物产生静电途径有:A、抑制静电产生。在织造过程中,将纤维材料按带电序列进行恰当匹配。如将羊毛、锦纶、腈纶、氯纶、丙纶、乙纶、氟纶、聚乙烯醇任何两种纤维摩擦接触时,可以判断前者带正电,后者带负电。正是利用织物在磨擦中带电极性不同,使所带电荷互相抵消,正是利用这种机理,可以达到消除或减少静电作用。但这种方法受到加工和使用条件限制,不可广泛使用。B、促进已产生的静电荷尽快消失,利用静电传导泄露作用和放电作用,使已产生的静电尽快消失,从而达到消除静电目的。这是目前广泛使用的方法。
a、抗静电剂的作用机理
    抗静电剂作用机理:一是抑制静电的发生量,一是增大静电的逸散量。抗静电剂可分对织物表面进行处理的外部抗静电剂和在聚合纺丝过程中加入纤维的内部抗静电剂。
    外部抗静电剂消除静电机理:从静电荷的流散途径来看,它们通过增强织物吸湿能力,在织物表面形成连续湿膜,此膜使离子能自由移动,从而增加了导电率,降低表面电阻,通过电荷在分布,使电荷密度迅速降低,达到抗静电效果。如果环境干燥,则大大减低效果;对于内部抗静电剂,一类作用机理与上述相同,另一类在纤维内部分散着导电微粒,使纤维形成一条低阻道路,电荷沿导电微粒顺利流动,从而使电荷快速逸散。
b、导电纤维的作用机理:
    通过各种方法制成的导电纤维,其比电阻小于108Ω·㎝,优良者在102-105Ω·㎝,范围内或更低。在织造过程中,将导电纤维按一定织物结构与其他纤维进行交织,由于导电纤维的导电性能好,产生的电荷能很快泄露和分散,从而可有效防止静电局部蓄积,同时导电纤维还具电晕放电功能。能起到向大气放掉静电效果。电晕放电是一种极其微弱的放电现象,已确认它不可能成为可燃性气体的着火源。因此导电纤维织物在不接地情况下,也可用电晕放电方式消除静电,若导电纤维接触大地,则在电晕放电的同时,静电也可通过导电方式被导入大地,使织物带电量更小。对导电纤维而言,直径越小,纤维表面呈突出形状,越有利增强防静电织物电晕放电效果。另混有导电纤维的织物中,导电纤维的间距越小,添加均匀程度越高,效果越好。在相对湿度为0-20%的情况下,也能保持良好的抗静电效果。
    所以在选择防静电织物时,要根据周围情况合理选择,基于吸湿性防静电织物,在相对湿度低于30%时不宜使用。正确选择与使用将给安全工作带来更大保障。
C、防静电工作服的防护性能
    GB12014-89《防静电工作服》国标规定,每件防静电工作服带电电荷量应小于0.6μc,A级洗涤33小时,B级洗涤16.5小时也要符合此标准。服装一般不得使用金属附件,必须使用纽扣和拉锁时,应保证穿着时,金属附件不得外露。防静电服装应全部使用防静电织物,不使用不具有防静电功能的衬里。如必需这种衬里(衣袋、固定布)时,衬里露出面积占全部防静电服内面露出面积应在20%以下,超过20%时,做成可拆式。