专家解读：织物静电测试方法

随着纺织材料的发展，服装用料越来越多样化，但是静电现象仍然很常见，特别是在干燥的北方，穿脱衣服、走路产生的摩擦都有可能产生静电，“触电的感觉”偶尔还会给人带来意外的惊吓。

那么，什么衣服容易起静电？服装对于静电是如何考量的？如何避免静电？针对上述问题，本期我们请山西省纤维质量监测中心的检测专家来解读纺织品中的静电测试。

1 静电是冬季常见的现象，特别是穿脱衣服时，那么纤维材料为什么会有静电？哪些纤维容易产生静电？

静电是静电荷在物体表面积聚的物理现象，目前完全一致的观点是接触带电，静电产生是接触、分离、积累和耗散的复杂复合过程。一般情况下，几乎任何两个物体的表面相互摩擦和随后的分离都会产生静电，所有物质都是由原子组成，而原子又是由带正电的原子核与等量带负电荷的电子组成，两个物体表面之间的接触可能使电子跨越界面在两个方向连续流动。如果是导体，物体分离时通过电子的瞬间反向流动，使电子数目达到平衡；如果是绝缘体，则电荷可持续存在相当长的一段时间，从而产生静电。

纺织工业用纤维材料都是高分子材料，其导电性与材料的吸湿性有关，吸湿性好的比吸湿性差的导电性高。天然纤维吸湿性好，合成纤维吸湿性差，材料的导电性越差，则所带电荷越多。两种材料相互摩擦时，接触间距越小，电容越大。快速分离时，尽管绝对电量很小，但带静电电压极高可达到上万伏。

随着纺织工业的发展，各种复合和嵌段高聚物的不断出现，纺织纤维静电序列不完全确定。一般情况下，以下序列（见表1）中两种物体发生摩擦时，靠近左面的带正电荷，靠近右边的物质则带负电荷。

表1 物体摩擦起电后静电电位排序表

表1中左右电位差距越大，互相摩擦产生的静电电位差越高。如，动物毛纤维与锦纶纤维摩擦时，动物毛纤维带正电荷，锦纶带负电荷；聚酯纤维与棉纤维摩擦时，棉纤维带正电荷，聚酯纤维带负电荷。

2 服装是人体静电的主要产生场所，按照标准规定，哪些标准对织物静电有要求？如何规定的？

根据抗静电纺织品、服装使用场所的不同，各行业有不同的要求。不同行业根据需要制定了产品标准规定其技术要求和相应的测试方法。主要有GB 12014—2019《防护服装 防静电服》、GB 19082—2009《医用一次性防护服技术要求》、GB/T 24249—2009《防静电洁净织物》、GB/T 23316—2009《工作服 防静电性能的要求及试验方法》、GB/T 30131—2013《纺织品 服装系统静电性能的评定 穿着法》、FZ/T 24013—2010《耐久型抗静电羊绒针织品》。具体规定见表2。

表2 我国几项主要的抗静电纺织品标准

3 在实验室检测中，一般采用哪些检测方法对服装静电进行测试？

根据不同的服装标准，采用其规定的测试方法，具体采用如下几种方法：

GB 12014—2019《防护服装 防静电服》的点对点电阻按该标准附录A测试、带电电荷量按该标准附录B和FZ/T 80012《洁净室服装 点对点电阻检测方法》测试；

GB 19082—2009《医用一次性防护服技术要求》防护服的带电量按GB/T 12703.3—2009测试，材料的静电衰减性能按IST 40.2(01)测试；

GB/T 23316—2009《工作服 防静电性能的要求及试验方法》中单件成品的带电电荷量按该标准第6章测试，面料的带电电荷量（及电荷面密度）按该标准第7章测试；

GB/T 24249—2009《防静电洁净织物》中表面电阻率按该标准附录B规定执行，摩擦起电电压按GB/T 12703.5执行；

GB/T 30131—2013《纺织品 服装系统静电性能的评定 穿着法》服装系统穿着时的电阻、穿着时的动态电压直接按该标准规定的方法测试；

FZ/T 24013—2010《耐久性抗静电羊绒针织品》的电荷量按GB/T 12703.3方法测试。

不同测试方法的测试仪器如图1～图3所示。扫码可观看测试过程。

图1 防静电服面料点对点电阻的测量

图2 纺织品带电电荷量的测量

图3 纺织品电荷面密度测量

4 测试过程中应该注意哪些问题？对检测人员的要求有哪些？

测试时应注意以下几点：

1.测试环境控制。不同的标准，测试条件不同，按照测试方法标准设定、控制测试环境条件。

2.测试前工作台面的准备。需用蘸有清洗剂的纸巾将电极的下表面和绝缘台面的上表面擦拭干净，并在空气中晾干。

3.测试位置的选择。点对点电阻的测试：测试时将试样正面向上或按实际使用面向上放置在绝缘台面上，避免用品褶皱或层叠，将测试电极组放在试样上，电极组沿经向或有明显导电丝的方向。电极中心点间距为30mm；面料样品的测试应避免测试同一组导电丝。

服装电荷量的测试：试样放入滚筒摩擦机时应注意试样距离人体、金属等物体300mm以上。仲裁检验应使用自动导入方式。带衬里的服装，应将衬里翻转朝外测试，防寒服应拆除内胆后测试挂面及衬里，并分别记录挂面及衬里的测试结果。

4.对试样表面的消电处理。测试电荷量时，重复测试之间相隔10min，并对试样和滚筒内衬标准布进行消电处理。

检测人员应注意以下几点：熟悉检测标准及仪器操作规程；使用清洗剂（如丙二醇或乙醇易燃、有毒）清洗台面时应注意避免溅到皮肤、眼睛和衣服上以及吸入其蒸汽；熟悉试样的前处理、制备、试验步骤；测试电荷量时应始终戴绝缘手套；掌握测试结果的处理，结果取几个的算术平均值，还是几何平均值。

5 国内外还有其他不同测试方法吗？与我国标准在原理和操作上有什么主要差异？

防静电服装作为主要的静电防护用个体防护装备之一，其产品性能影响广大工业企业的生产安全，目前我国除以上抗静电性能服装产品标准外，与纺织品抗静电性能的有关测试方法有GB/T 12703.1～7 《纺织品 静电性能的评定》系统而完备的系列方法标准，其对耐久性抗静电纺织品和非耐久性抗静电纺织品测定其静电压半衰期、电荷面密度、电荷量、电阻率、摩擦带电电压、纤维泄漏电阻、动态静电压；YY/ T 0867—2011《无纺布标准衰减测试方法》；GB/T 22042—2208《服装 防静电性能 表面电阻率试验方法》；GB/T 22043—2008《服装 防静电性能通过材料的电阻（垂直电阻）试验方法》等。

其中GB/T 12703系列标准参照采用日本工业标准JIS L1094，GB 12014基本等同于日本工业标准JIS T8118，GB/T 23316—2009修改采用JIS T8118：2001，GB/T 22042等同采用EN 1149.1:2006，GB/T 22043等同采用EN 1149.2:1997。各国实际情况不同，各标准间存在着一定的差异，体现在防静电指标要求、测试方法、测试环境温湿度、调湿时间等方面。