新型防静电A级面料

陈 兰，华伟杰

(江苏省纺织研究所股份有限公司，江苏 无锡 214024)



新型防静电A级面料

陈 兰，华伟杰

(江苏省纺织研究所股份有限公司，江苏 无锡 214024)

根据国家标准GB 12014-2009防静电服要求，A级防静电面料点对点电阻为1×105～107Ω。根据对点对点电阻测试原理，设计了新型的组织结构的防静电面料，并提供了相应的产品规格。

点对点电阻；A级面料；组织结构；规格

随着科技进步、生活质量的提高,越来越重视安全问题。为确保人们生命安全及企业产品和企业资产安全，需要大量使用防护性防静电服面料。为适应现代行业对防静电性能要求，同时为实现与欧美标准的接轨，确保我国防静电产品与发达国家的一致性、先进性，有利于对外贸易和进一步促进提高防静电面料的品质,国家在原国标GB/T 12703-1991基础上重新修改制定了新国标GB 12014-2009。其对防静电性能要求更高， A级防静电面料点对点电阻为1×105～107Ω。而采用常规导电纤维併拈丝,平纹、斜纹等组织结构生产出来的T/C、CVC面料一般只能达到B级，其点对点电阻为1×107～1011Ω,其面料仅适用于防静电性能要求较低的场合作为外衣面料。而A级防静电面料能应用于防静电性能要求较高的领域，例如：点燃能量0.1mj以下的高可燃可爆领域；高危高影响领域如航天、军事领域；高敏感领域如大规模集成电路(CSI)、超大规模集成电路(VLSI)、专用集成电路(AHSIC)等。

下面我们从点对点电阻测试方法着手分析，为设计产品规格及组织结构提供依据。

1 点对点电阻测试方法

将所测面料正面朝上放置绝缘平板上，上放电极装置。测试电极为两个直径(65±5)mm的金属圆柱体；在电极装置间施加直流电压(100±5)V,测试时间(15±1)s,测量面料任意方向的点对点电阻，取五次测量值的几何平均值为最终结果。

从点对点电阻测试方法可以得出这样的结论：金属圆柱体与防静电面料中的导电纤维是否接触或接触程度的好坏决定了面料点对点电阻的大小。两者呈反比例，也就是说接触程度好点对点电阻小，反之没有接触或接触不好电阻则大。因此产品规格和组织结构的设计至关重要。

2 防静电A级面料的设计

2.1 防静电A级面料的设计特点

目前市场上T/C面料大多采用导电拼捻纱线经向掩埋嵌织织入法，组织结构以单一斜纹为主，导电并捻纱线呈现在面料反面，况且均为单向经线嵌织，检测面料正面任意方向点对点电阻不可能达到新国标A级要求，有的甚至达不到B级点对点电阻为1×107～1011Ω要求；有一些斜纹、平纹组织的面料虽然导电併捻纱线直接嵌入，由于导电纤维组织浮点太短，或导电纤维线密度太小，检测点对点电阻时，电极即金属圆柱体与防静电面料中的导电纤维接触程度也会受限制。

另外单单经向加导电丝的面料，只有两电极顺着导电纤维方向时才能检测到点对点电阻的数值，其他方向是测不到点对点电阻的，因此得出结论：只有采用网格型正面暴露导电丝的面料才有可能符合新标准A级面料的要求。

2.2 面料设计要素

我们设计的面料，综合考虑组织结构及相应的导电丝排列，经纬密配置，经纬线密度等规格数据。使面料既具有美观的外表，又具有良好的舒适性和防静电等性能。

2.2.1 基本原料

采用T/C或CVC原料，使穿着更舒适；导电纤维采用永久性复合导电丝确保防静电性能的持久性。

2.2.2 组织结构

案例采用平纹“X”加2/2纬重组织“A”、“C”为纬向导电併捻纱线，见图1，组织结构图；经纬向组织循环数为12根，而经向导电併捻纱线排列为12根隔1根共计13根。导电併捻纱线排列与组织循环数相差一根，即经线每循环一次组织导电併捻纱线向前移一根，见下图(组织结构图)第1根“O”为经向导电併捻纱线；下一个组织循环中将是第2根为导电併捻纱线，以此类推。

图1 组织结构图

2.2.3 经纬导电併捻纱线的排列

经线导电併捻纱线的排列采用12根基本原料隔1根导电併捻纱线方法,与组织循环数12根多一根，这使得经向导电併捻纱线接触点分布均匀，点对点导电性能稳定。纬线导电併捻纱线的排列采用9根基础原料隔1根2/2结构导电併捻纱线再隔1根1/1平纹基础原料又隔1根2/2结构导电併捻纱线方法，纬向排列合计12与组织循环数12一致，而纬向采用2/2重平组织，浮点横跨二根经组织点，两根纬重平“A”、“C”均采用导电併捻纱线。

从组织结构图可以看出“O”为导电併捻纱线经组织点，检测点对点电阻时电极即金属圆柱体与防静电面料中的“O”接触，可以看出面料“O”分布密度大且均匀，与电极接触程度会更好，确保了产品具有优良的防静电点对点电阻性能；

2.2.4 经纬密度

选择合理的经纬密度及经纬线密度配置来完成产品的外观及功能。

产品规格数据如下：

经线基础原料：23.6tex T/C 65/35；

纬线基础原料：17.7tex T/C 65/35；

导电併捻纱线：(16.6tex+4.44dtex)黑色导电丝)倂捻；

成品有效门幅：150cm；

成品经纬密度：86·57根/cm

导电併捻纱线采用(16.6tex+4.44dtex)黑色导电丝)倂捻,尤其是导电纤维4.44dtex为常规面料2.22dtex的一倍，也就是说导电纤维表比面积大一倍。且其倂捻后最终线密度约21tex,较纬线17.7tex粗，也就是说纬向导电併捻纱线组织点凸出在织物表面，而导电併捻纱线与经线23.6tex粗细接近，这样检测点对点电阻时电极金属圆柱体与防静电面料中的导电纤维接触面大，防静电点对点电阻值也就小。

本面料成品点对点电阻实际检测结果为：4.1×105Ω，取得理想效果，达到预期目标。该产品面料特殊的组织结构已申报实用新型专利。

3 结 语

随着国家劳动保护和安全生产立法的日益完善防静电面料迎来了快速发展的良好机遇，尤其是强制性新国标的贯彻实施，以绿色环保、安全防护、舒适健康为特征，开发达到A级指标要求的面料是摆在每个生产防静电面料单位面前必须解决的课题。本产品采用特殊的组织结构设计及相应的导电丝排列，经纬密度，经纬纱线线密度配置，使锝面料既具有美观的外表，又确保良好的舒适性和防静电电等功能性。

张艳梅， 张蔚， 王至琪，等. 防静电服探究.劳动防护 ,2011(8):90. 张艳梅, 张蔚, 李君芳. A级防静电面料及服装的开发.河北纺织，2011(3):27.

陕西元丰纺织技术研究有限公司,西安精诚职业服装有限公司,总后军需研究所士兵中心. 防静电服: GB 12014-2009.北京： 国家安全生产监督管理总局.

2016-06-03