八种单组分织物抗静电性能比较

摘要：本文采用gb/t 12703.1—2008、gb/t 12703.2—2009和gb/t 12703.5—2010三种纺织品静电测试方法分别测试了棉、粘胶纤维、苎麻、羊毛、桑蚕丝、涤纶、锦纶和腈纶等8种单组分织物的抗静电性能。通过数据分析和比较得出了8种单组分织物之间抗静电性能优劣情况的结论。

关键词：织物；抗静电性能；静电压半衰期；电荷面密度；摩擦带电电压

静电作为一种近场自然危害，给人类社会已经造成了重大损失和危害，据统计，全球因静电造成的损失高达百亿元[1]。所以织物的抗静电性能也越来越受到纺织科研工作者的重视。那么，常用的纤维素类纤维、蛋白质类纤维和合成类纤维中哪类纤维织造而成的织物抗静电性能较好？本文通过采用gb/t 12703系列标准分别对8种单组分织物进行抗静电性能测试，取得一系列数据，得出了部分结论。

本文采用的8种织物成分分别为：棉、粘胶纤维、苎麻、羊毛、桑蚕丝、涤纶、锦纶和腈纶。8种织物的规格见表1。

1 静电压半衰期试验

采用gb/t 12703.1—2008《纺织品静电性能的评定第1部分：静电压半衰期》[2]对8种织物进行静电压半衰期试验。

1.1 原理

使试样在高压静电场中带电至稳定后断开高压电源使其电压通过接地金属台自然衰减，测定静电压值衰减至初始值一半所需的时间。

1.2 试验条件和结果

调湿和试验用大气条件：温度（20±2）℃，相对湿度（35±5）%。

主要仪器：h0110/v1型织物静电衰减测试仪（日本大荣）。

试样尺寸：4.5 cm×4.5 cm。

加压电压：10kv。试验结果见图1。

1.3 数据分析

静电压半衰期是指纺织品上积蓄的静电压因为传导和周围空气离子化而衰减到最大电压值一半所需的时间[3]。它是反映蓄积在材料表面的静电消散的快慢程度[4]。半衰期越小说明电荷逃逸得越快，织物抗静电性能越好。gb/t 12703.1—2008中给出的等级要求见表2。从图1可以看出，若以静电压半衰期为衡量指标，棉、粘胶纤维、苎麻等纤维素类织物能达到标准中a级要求，具有优良的抗静电性能。蛋白质类织物和合成纤维类织物的静电压半衰期数值已远远超过标准中最低的c级要求，抗静电性能较差。这也表明在织物功能性整理过程中要着重对这两类织物进行抗静电整理。

2 电荷面密度试验

采用gb/t 12703.2—2009《纺织品静电性能的评定第2部分：电荷面密度》[5]对8种织物进行电荷面密度试验。

2.1 原理

规定尺寸的试样经摩擦装置摩擦后投入到法拉第筒中，以测量试样的电荷面密度。

2.2 试验条件和结果

调湿和试验用大气条件：温度（20±2）℃，相对湿度（35±5）%；主要仪器：fec-100型法拉第电荷量测定装置（日本大荣）；试样尺寸：250 mm×400 mm；摩擦次数：5次；摩擦布：锦纶平纹布。试验结果见图2。

2.3 数据分析

电荷面密度是描述带电面电荷分布状况的物理量。电荷面密度越小说明织物单位面积上积聚的电荷量越少，对人体造成的不适感也越小。gb/t 12703.2—2009中规定抗静电纺织品

电荷面密度应不超过7.0μc/m2。从图2可知，涤纶、锦纶、粘胶纤维、桑蚕丝和棉织物电荷面密度较小，符合标准指标的规定；而苎麻、腈纶和羊毛织物电荷面密度较大，已超出了标准值。

3 摩擦带电电压试验

采用gb/t 12703.5—2010《纺织品静电性能的评定第5部分：摩擦带电电压》[6]对8种织物进行摩擦带电电压试验。

3.1 原理

在一定的张力条件下，使试样与标准布相互摩擦，以规定时间内产生的最高电压对试样摩擦带电情况进行评估。

3.2 试验条件和结果

调湿和试验用大气条件：温度（20±2）℃，相对湿度（35±5）%；主要仪器：rs-101d 型摩擦带电压试验机（日本大荣）；负载：500 g；摩擦时间：1 min；摩擦布：锦纶标准布。试验结果见图3。

3.3 数据分析

摩擦带电电压是表征两种介质经摩擦后相互转移的电荷的多少，转移的电荷越少越好。gb/t 12703.5—2010中规定了摩擦带电电压的等级要求，参见表3。从图3可以看出，棉织物的摩擦带电电压值较低，达到了标准中规定的b级要求，抗摩擦带电性能较好。粘胶纤维、苎麻、涤纶和锦纶织物的摩擦带电电压值是最低级c级的1.6～3.5倍。而羊毛、桑蚕丝和腈纶织物的摩擦带电电压值是最低级c级的5.8～7.6倍，抗摩擦带电性能最差。

4 结论

通过三种试验方法得出的数据，发现棉和粘胶纤维织物抗静电性能较为优良；苎麻、涤纶和锦纶织物抗静电性能一般，想达到理想的抗静电性能需要进行一定的后整理；羊毛、桑蚕丝和腈纶织物抗静电性能较差，若想提高这几种织物的穿着舒适性，需在后整理中提升抗静电性能。