不可忽视防静电鞋垫质量

邵珂珂

防静电鞋属于特种劳动防护用品，穿防静电鞋让人体安全释放携带的静电电荷，是目前最有效和最可靠的消除静电危害的方法之一。然而，通过多年来从事特种劳动防护用品检测工作的经历发现，特种劳动防护鞋类中的防静电鞋，其检测不合格率远高于其他鞋类。

根据GB21146-2007《个体防护装备 职业鞋》和GB/T20991-2007《个体防护装备 鞋的测试方法》标准要求，对防静电鞋进行检测发现，干燥条件下，电性能测试不合格，是造成防静电鞋不合格率居高的首要因素，这也是防静电鞋性能检测的最重要项目。进一步探究原因发现，防静电鞋垫的质量，已成为影响防静电鞋电性能合格与否的最大影响因素。

为此，本文通过针对性的检测方案，让读者直观地了解防静电鞋垫在防静电鞋防护性能中的重要作用，切忌用普通鞋垫替代防静电鞋垫，这种做法会使防静电鞋彻底丧失静电防护性能，从而导致事故伤害的发生。

静电危害的预防

静电是一种特殊的能量，由静电放电产生的点火能量，足够引燃具有易燃易爆性质的物质。在干燥的冬季， 人与金属材料接触或者人与人接触，时常会感受到静电放电，相应地，人体也会感受到放电带来的刺痛。

在实验室里，静电能让某些精密仪器的指针偏离正确位置，能让显示屏吸附大量的负电荷和灰尘，但是静电带来的危害远远不止这些。在高速发展的现代化工业社会，静电放电能击穿电子行业的集成电路，能引起炸药意外爆炸，在石油化工企业中，静电引起的火灾爆炸不计其数，甚至还曾使得火箭和导弹发射失败。

据研究，如果人体与大地绝缘，环境相对湿度在50%以下，静电就会在人体长时间停留，随着时间增长，电荷越聚越多，从而使人体静电电位也越来越高。如果此时处于易引起火灾爆炸的危险场所，需穿着防静电鞋，以起到防护作用。

防静电鞋的原理，就是通过防静电鞋使人体与大地相连接，从而达到安全泄放人体携带的静电电荷的目的，这是目前最有效和最可靠的方法。值得一提的是，穿防静电鞋时，配合使用防静电服、防静电袜，可以达到最佳效果。

目前，防静电鞋有胶底皮鞋、聚氨酯皮鞋、胶底布鞋、聚氨酯底布鞋、全橡胶鞋、全聚合鞋6个品种，前4个品种规格型号可分为胶粘、模压、注射、线缝4种。目前市面上最广泛的是胶底皮鞋（胶粘）和聚氨酯皮鞋（注射）两类鞋。

防静电鞋垫作用对比

所谓防静电鞋，是指按GB/T 20991-2007《个体防护装备 鞋的测试方法》中5.10的要求测量时，电阻值≥100 kΩ和≤1 000 MΩ的鞋。该标准对防静电鞋的电阻测试是这样要求的，分别将鞋子在干燥条件下放置7天，即（20±2）℃、相对湿度（30±5）%;在潮湿条件下放置7天，即（20±2）℃、相对湿度（85±5）%。

在防静电鞋电性能测试中发现，目前，大部分企业生产的防静电鞋的外底和中底的电性能，都可以做到符合标准要求。但是，防静电鞋的电性能测试要求包括鞋内活动垫。结合近几年的防静电鞋电性能检测合格率情况发现，防静电鞋垫的质量，已成为影响防静电鞋电性能合格与否的最大因素。

为确定鞋垫对成鞋防静电电性能影响程度的大小，实验室分别选取3个批次的防静电鞋进行对比试验。由于环境湿度对静电积聚影响很大，因此，同批次的鞋子在潮湿条件下的电性能合格率比干燥条件下大很多。

鉴于这个因素，这次对比试验只测试干燥条件下的防静电电性能。实验室环境设定于干燥条件（21℃、相对湿度30%），三个批次的鞋子均在此干燥条件下处理7天，测试环境也是这个干燥的温湿度条件。三双鞋子的样品编号分别为A-1、A-2、B-1、B-2、C-1、C-2，判定原则是，测量电阻值R，100 kΩ≤R≤1 000MΩ即为合格。

对三双鞋子分别进行含鞋垫成鞋电性能测试，去除鞋垫成鞋电性能测试，得出表1、表2数据。

对比表1和表2发现，鞋垫对成鞋电阻值影响较大。去除鞋垫的三双样品均合格，而含鞋垫的三双样品仅一双合格。从对比数据中可发现，鞋C样品去除鞋垫前后电阻值相差较小，而且左右两只鞋子的电阻数值相近且较好，因此，决定选用鞋C的鞋垫，替代不合格的鞋A和鞋B中的鞋垫，再进行成鞋电性能测试，得出表3数据。

从表3实验数据发现，原来不合格的鞋A和鞋B换上鞋C的鞋垫后，测试结果均合格。由此，从表1、表2、表3中，可以很直观地看出三双成鞋鞋垫的防静电性能优劣，影响了成鞋防静电电性能的合格与否。

防静电鞋垫合格的关键要素

根据国家标准可知，防静电鞋的质量把控，关键在于将成鞋电阻调整至标准要求，无论是聚氨酯底还是胶底皮鞋，制作防静电鞋外底都涉及抗静电剂的选用，一种是加入导电炭黑，另一种是加入抗静电剂ASA。

导电炭黑最好选用导电性能良好的乙炔炭黑。抗静电剂分子具有极强的极化能力，它可以吸附并极化空气中的水分，通过吸收环境中的水分，降低材料表面电阻率，达到抗静电目的，因此对环境湿度的依赖性较大。也就是说，环境湿度越高，抗静电剂分子的吸水性就越强，抗静电性能就越显著。

在防静电鞋的制作过程中，要加入内底以及涂刷粘合剂，这会在人体与外底之间形成隔离层，如何保证隔离层的导通是一个很关键的问题，它直接关系到防静电鞋的成败。

以目前市场销售最多的聚氨酯底防静电皮鞋为例，一般在鞋的中底前掌预留4个孔，然后再将鞋底聚氨酯材料与抗静电剂混合物一起注射，由于预先留有4个孔，所以聚氨酯材料和抗静电剂混合物会渗透覆盖4个孔洞，从而使中底起到防静电的作用。

很多时候，抽掉防静电鞋垫，通常会在鞋前掌看到4个黑色圆孔，这4个孔就是重要的导电电极，其作用就是将外底、内底、鞋垫三个层面导通。由于人们对鞋类外观的要求，也有不少企业采用中底材料不预留4个孔的制作工艺，将抗静电剂通过涂布、喷涂或浸渍等方法，使之附着在中底材料表面 ， 再经过室温或热空气干燥，形成抗静电涂层，这种做法同样可以达到防静电效果。如果在制作中底的过程中，结合两种工艺制作内底，那将对成鞋的防静电性能起到更好的作用。

目前，市面上最常见的防静电鞋垫有5种，皮革材料（前掌加缝含金属导电丝纤维）类型、PU（聚氨酯）或EVA（乙烯-醋酸乙烯酯共聚物）材料（前掌加缝含金属导电丝纤维）类型、 PU或EVA材料（前掌有铆钉将鞋垫下方小片金属网与鞋垫固定）类型、PU或EVA材料（前掌铆钉）类型、环保高聚合绵（保丽优、海波丽等材料加入抗静电剂热压冲压成型）类型。

无论是何种材料的防静电鞋垫，导电原理一般都是通过导电介质（如金属导电纤维、铆钉、金属网片、抗静电剂等），经过中底导电电极或防静电材料连通外底，将人体的静电导入大地。

值得一提的是，鞋垫前掌缝制金属导电丝纤维或金属网的防静电鞋，其防静电性能会受金属导电丝纤维缝制的长度、形状、面积、位置，以及金属导电丝含量等因素的影响;未采取防静电中底材料而仅靠前掌4个导电电极的防静电鞋，极易导致与导电电极接触不良或者接触面积不够，从而阻断静电释放渠道，最终使防静电成鞋电性能不符合标准要求。综合比较，热压成型的环保高聚合绵类型的防静电鞋垫，其抗静电性能较好，值得推广。

结合近几年作者进行防静电鞋检测工作的经历可以得出，防静电鞋电性能合格与否的关键，在于防静电鞋垫质量优劣。在此呼吁生产企业不要忽视防静电鞋垫的质量，在竞争激烈的劳防鞋市场，大家不能一味为了降低成本而忽视产品质量。虽然防静电鞋垫至少4元一双的成本，对于现在普遍售价80元左右一双的劳防鞋市场来说，成本比例不算少，但如果因为一双鞋垫导致产品不合格，又得不偿失，更何况防静电鞋对于众多的精密电子、军工、石油化工等行业是必不可缺的防护用品。

特种劳动防护用品不是一般的民用鞋，企业购买防静电鞋给员工，是为了避免由静电引发的生产安全事故，避免发生人身安全事故和财产损失，所以请一定要守住防静电鞋的质量生命线。

编辑   郑 君