纺织品静电性能检测学习任务

对于服用纺织品，在加工和使用过程中，因织物之间、织物与皮肤之间或者织物与其他材料之间通过接触、摩擦和分离等作用，会使其表面产生电荷集聚与电荷转移。当纺织品的绝缘性能良好时，将导致电荷无法散逸，使纺织品产生静电。这会导致出现粉尘吸附、织物黏附、纠缠肢体等现象，影响加工和服用性能。在干燥的气候环境下，纺织品中的静电电荷聚集产生较高的静电压，还可能对人体产生电击，甚至静电摩擦产生的火花容易造成粉尘多、近距离接触油品、煤气泄漏等场所起火爆炸。因此纺织品的静电性能不仅事关生产加工的顺利进行和服用舒适性，更关乎人身安全问题。

对于纺织品静电性能实施评定的指标和方法包括：静电压半衰期、电荷面密度、电荷量、体积电阻（率）、表面电阻（率）、摩擦带电电压、纤维泄露电阻等。在这一学习任务中，一是学习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》，它是将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，测定静电压值及其衰减至初始值一半所需的时间；二是学习GB/T 12703.2-2009《纺织品静电性能的评定第2部分：电荷面密度》，它是将经过摩擦装置摩擦后的试样投入法拉第筒，以测量试样的电荷面密度。

一、试样准备

调湿和试验用大气的环境条件为：温度（20±2）℃，相对湿度35%±5%，环境风速应在0.1m/s以下。

如果需要，样品按照GB/T 8629-2017中4G程序洗涤，由有关各方商定可选择洗涤5次、10次、30次、50次等，多次洗涤时，可将时间累加进行连续洗涤，或者按有关方认可的方法和次数进行洗涤。将样品或洗涤后的样品在50℃下预烘一定时间，并将预烘后的样品在前述环境条件下放置24h以上，不得沾污样品。

1.静电压半衰期

随机采取试样3组，每块试样的尺寸为4.5cm×4.5cm或适宜的尺寸。每组试样数量根据仪器中试样台数量而定。试样应有代表性，无影响试样结果的疵点。条子、长丝和纱线等应均匀、密实地绕在4.5cm×4.5cm或适宜的尺寸的平板上。操作时，应避免手或其他可能沾污试样的物体与试样接触。

2.电荷面密度

试样应在距布边1/10幅宽内，距布端1m以上的部位裁取，随机裁取经向3块纬向3块合计取6块试样，尺寸为250mm×400mm，且不应有影响测试的疵点，按照图6-7将长向一端缝制为套状，未被缝部分长度为270mm（有效摩擦长度260mm）。将绝缘棒插入缝好的套内，放置于垫板上，勿使之产生折皱。

图6-7　摩擦装置示意图

二、检测实施

1.静电压半衰期

（1）图6-8为测试仪器结构示意图，对仪器（图6-9）进行校验并对试样进行表面消电处理。

（2）将试样夹于试验夹中，使针电极与试样上表面相距（20±1）mm，感应电极与试样上表面相距（15±1）mm，当更换试样时，应重新调整针电极及感应电极与试样上表面的距离，以使其达到规定要求。

（3）驱动试验台，待转动平稳后在针电极上加10kV高压。

图6-8　测试仪器结构示意

1—试样2—转动平台3—针电极板4—圆板状感应电极5—电动机6—高压直流电源7—放大器8—示波器或记录仪

图6-9　织物感应式静电测试仪

（4）加压30s后断开高压电，试验台继续旋转直至静电电压衰减至1/2以下时即可停止试验，记录高压断开瞬间试样静电电压（V）及衰减至1/2所需要的时间，也即半衰期（s）。如半衰期大于180s时，停止试验，并记录衰减时间180s时的残余静电电压值，如果需要也可记录60s、120s或其他衰减时间时的残余静电电压值。

2.电荷面密度

（1）双手持缠有标准布的摩擦棒两端，如图6-10所示在摩擦装置上由前端向体侧一方摩擦试样，但需注意不应使摩擦棒转动，约1s摩擦一次，连续5次。

（2）握住绝缘棒的一端，如图6-11所示。使棒与垫板保持平行地由垫板上揭离，并在1s内迅速投入如图6-12所示的法拉第筒，读取静电压或电量值。此时，试样应距人体或其他物体300mm以上。

图6-10　摩擦示意图

1—样品2—垫板

图6-11　揭离试样示意图

1—试样2—垫板

图6-12　织物摩擦带电测试仪

1—外筒2—内筒3—电容器4—静电电压表5—绝缘支架

（3）每块试样进行3次测试，每次测试后应消电直至确认试样不带电时再进行下一次测试。

三、结果与评定

1.静电压半衰期(www.xing528.com)

同一块（组）试样进行2次试验，计算平均值作为该块（组）试样的测量值。对3块（组）试样进行同样试验，计算平均值作为该样品的测量值。将最终静电压修约至1V，半衰期修约至0.1s。

半衰期技术要求见表6-3。对于非耐久型抗静电纺织品，洗前应达到表6-3的要求；对于经多次洗涤仍保持抗静电性能的耐久型抗静电纺织品，洗前、洗后均应达到表6-3的要求。

表6-3　半衰期技术要求

2.电荷面密度

读取静电电压值或电量值，根据式（6-1）计算电荷面密度。

式中：σ——电荷面密度，μC/m2；

Q——电荷量测定值，μC；

C——法拉第系统总电容量，F；

V——电压值，V；

A——试样摩擦面积，m2。

计算每个试样3次测试的平均值，作为该试样的测量值，取6块试样测试结果中的最大值，作为该样品的试验结果。

如果需要，可根据样品的用途提出对电荷面密度的要求。对于非耐久型抗静电纺织品，洗前电荷面密度应不超过7.0μC/m2；对于耐久型抗静电纺织品，洗前、洗后电荷面密度均应不超过7.0μC/m2。如有关各方另有协议，可按协议要求执行。

想一想：查阅资料，请说一说可以采取哪些方式来消除纺织品所产生的静电。

看一看：扫描二维码，观看纺织品静电性能检测（静电压半衰期）、纺织品静电性能检测（电荷面密度）操作视频。

纺织品静电性能检测（静电压半衰期）

纺织品静电性能检测（电荷面密度）

练一练：

（1）填空：在纺织品静电性能静电压半衰期测试中，应随机取试样（）组，试样尺寸为（）或（）。

（2）填空：在纺织品静电性能电荷面密度测试中，试样尺寸为（），有效摩擦长度（）。

（3）判断：在对织物进行静电性能测试时，需要对试样进行消电。（）

（4）选择：在纺织品静电性能静电压半衰期测试中，下述说法正确的是（）。

A.针电极和感应电极的位置是绝对不能变动的。

B.静电压半衰期越短，说明纺织品的抗静电性能越好。

C.静电压越低，说明纺织品的抗静电性能越好。

D.耐久型抗静电纺织品只要洗后的静电压半衰期符合技术要求即可。

（5）选择：在纺织品静电性能电荷面密度测试中，下述说法正确的是（）。

A.摩擦试样时，1s摩擦一次，连续摩擦5次。

B.摩擦试样时，摩擦棒可以转动。

C.每块试样测3次，以其中的最大值作为该试样的测量值。

D.每个样品测6块（经向3块，纬向3块），以平均值作为该样品的试验结果。