新型防靜電A級面料

陳 蘭，華偉杰

(江蘇省紡織研究所股份有限公司，江蘇 無錫 214024)

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新型防靜電A級面料

陳 蘭，華偉杰

(江蘇省紡織研究所股份有限公司，江蘇 無錫 214024)

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 12014-2009防靜電服要求，A級防靜電面料點(diǎn)對點(diǎn)電阻為1×105～107Ω。根據(jù)對點(diǎn)對點(diǎn)電阻測試原理，設(shè)計了新型的組織結(jié)構(gòu)的防靜電面料，并提供了相應(yīng)的產(chǎn)品規(guī)格。

點(diǎn)對點(diǎn)電阻；A級面料；組織結(jié)構(gòu)；規(guī)格

隨著科技進(jìn)步、生活質(zhì)量的提高,越來越重視安全問題。為確保人們生命安全及企業(yè)產(chǎn)品和企業(yè)資產(chǎn)安全，需要大量使用防護(hù)性防靜電服面料。為適應(yīng)現(xiàn)代行業(yè)對防靜電性能要求，同時為實(shí)現(xiàn)與歐美標(biāo)準(zhǔn)的接軌，確保我國防靜電產(chǎn)品與發(fā)達(dá)國家的一致性、先進(jìn)性，有利于對外貿(mào)易和進(jìn)一步促進(jìn)提高防靜電面料的品質(zhì),國家在原國標(biāo)GB/T 12703-1991基礎(chǔ)上重新修改制定了新國標(biāo)GB 12014-2009。其對防靜電性能要求更高， A級防靜電面料點(diǎn)對點(diǎn)電阻為1×105～107Ω。而采用常規(guī)導(dǎo)電纖維併拈絲,平紋、斜紋等組織結(jié)構(gòu)生產(chǎn)出來的T/C、CVC面料一般只能達(dá)到B級，其點(diǎn)對點(diǎn)電阻為1×107～1011Ω,其面料僅適用于防靜電性能要求較低的場合作為外衣面料。而A級防靜電面料能應(yīng)用于防靜電性能要求較高的領(lǐng)域，例如：點(diǎn)燃能量0.1mj以下的高可燃可爆領(lǐng)域；高危高影響領(lǐng)域如航天、軍事領(lǐng)域；高敏感領(lǐng)域如大規(guī)模集成電路(CSI)、超大規(guī)模集成電路(VLSI)、專用集成電路(AHSIC)等。

下面我們從點(diǎn)對點(diǎn)電阻測試方法著手分析，為設(shè)計產(chǎn)品規(guī)格及組織結(jié)構(gòu)提供依據(jù)。

1 點(diǎn)對點(diǎn)電阻測試方法

將所測面料正面朝上放置絕緣平板上，上放電極裝置。測試電極為兩個直徑(65±5)mm的金屬圓柱體；在電極裝置間施加直流電壓(100±5)V,測試時間(15±1)s,測量面料任意方向的點(diǎn)對點(diǎn)電阻，取五次測量值的幾何平均值為最終結(jié)果。

從點(diǎn)對點(diǎn)電阻測試方法可以得出這樣的結(jié)論：金屬圓柱體與防靜電面料中的導(dǎo)電纖維是否接觸或接觸程度的好壞決定了面料點(diǎn)對點(diǎn)電阻的大小。兩者呈反比例，也就是說接觸程度好點(diǎn)對點(diǎn)電阻小，反之沒有接觸或接觸不好電阻則大。因此產(chǎn)品規(guī)格和組織結(jié)構(gòu)的設(shè)計至關(guān)重要。

2 防靜電A級面料的設(shè)計

2.1 防靜電A級面料的設(shè)計特點(diǎn)

目前市場上T/C面料大多采用導(dǎo)電拼捻紗線經(jīng)向掩埋嵌織織入法，組織結(jié)構(gòu)以單一斜紋為主，導(dǎo)電并捻紗線呈現(xiàn)在面料反面，況且均為單向經(jīng)線嵌織，檢測面料正面任意方向點(diǎn)對點(diǎn)電阻不可能達(dá)到新國標(biāo)A級要求，有的甚至達(dá)不到B級點(diǎn)對點(diǎn)電阻為1×107～1011Ω要求；有一些斜紋、平紋組織的面料雖然導(dǎo)電併捻紗線直接嵌入，由于導(dǎo)電纖維組織浮點(diǎn)太短，或?qū)щ娎w維線密度太小，檢測點(diǎn)對點(diǎn)電阻時，電極即金屬圓柱體與防靜電面料中的導(dǎo)電纖維接觸程度也會受限制。

另外單單經(jīng)向加導(dǎo)電絲的面料，只有兩電極順著導(dǎo)電纖維方向時才能檢測到點(diǎn)對點(diǎn)電阻的數(shù)值，其他方向是測不到點(diǎn)對點(diǎn)電阻的，因此得出結(jié)論：只有采用網(wǎng)格型正面暴露導(dǎo)電絲的面料才有可能符合新標(biāo)準(zhǔn)A級面料的要求。

2.2 面料設(shè)計要素

我們設(shè)計的面料，綜合考慮組織結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的導(dǎo)電絲排列，經(jīng)緯密配置，經(jīng)緯線密度等規(guī)格數(shù)據(jù)。使面料既具有美觀的外表，又具有良好的舒適性和防靜電等性能。

2.2.1 基本原料

采用T/C或CVC原料，使穿著更舒適；導(dǎo)電纖維采用永久性復(fù)合導(dǎo)電絲確保防靜電性能的持久性。

2.2.2 組織結(jié)構(gòu)

案例采用平紋“X”加2/2緯重組織“A”、“C”為緯向?qū)щ妬隳砑喚€，見圖1，組織結(jié)構(gòu)圖；經(jīng)緯向組織循環(huán)數(shù)為12根，而經(jīng)向?qū)щ妬隳砑喚€排列為12根隔1根共計13根。導(dǎo)電併捻紗線排列與組織循環(huán)數(shù)相差一根，即經(jīng)線每循環(huán)一次組織導(dǎo)電併捻紗線向前移一根，見下圖(組織結(jié)構(gòu)圖)第1根“O”為經(jīng)向?qū)щ妬隳砑喚€；下一個組織循環(huán)中將是第2根為導(dǎo)電併捻紗線，以此類推。

圖1 組織結(jié)構(gòu)圖

2.2.3 經(jīng)緯導(dǎo)電併捻紗線的排列

經(jīng)線導(dǎo)電併捻紗線的排列采用12根基本原料隔1根導(dǎo)電併捻紗線方法,與組織循環(huán)數(shù)12根多一根，這使得經(jīng)向?qū)щ妬隳砑喚€接觸點(diǎn)分布均勻，點(diǎn)對點(diǎn)導(dǎo)電性能穩(wěn)定。緯線導(dǎo)電併捻紗線的排列采用9根基礎(chǔ)原料隔1根2/2結(jié)構(gòu)導(dǎo)電併捻紗線再隔1根1/1平紋基礎(chǔ)原料又隔1根2/2結(jié)構(gòu)導(dǎo)電併捻紗線方法，緯向排列合計12與組織循環(huán)數(shù)12一致，而緯向采用2/2重平組織，浮點(diǎn)橫跨二根經(jīng)組織點(diǎn)，兩根緯重平“A”、“C”均采用導(dǎo)電併捻紗線。

從組織結(jié)構(gòu)圖可以看出“O”為導(dǎo)電併捻紗線經(jīng)組織點(diǎn)，檢測點(diǎn)對點(diǎn)電阻時電極即金屬圓柱體與防靜電面料中的“O”接觸，可以看出面料“O”分布密度大且均勻，與電極接觸程度會更好，確保了產(chǎn)品具有優(yōu)良的防靜電點(diǎn)對點(diǎn)電阻性能；

2.2.4 經(jīng)緯密度

選擇合理的經(jīng)緯密度及經(jīng)緯線密度配置來完成產(chǎn)品的外觀及功能。

產(chǎn)品規(guī)格數(shù)據(jù)如下：

經(jīng)線基礎(chǔ)原料：23.6tex T/C 65/35；

緯線基礎(chǔ)原料：17.7tex T/C 65/35；

導(dǎo)電併捻紗線：(16.6tex+4.44dtex)黑色導(dǎo)電絲)倂捻；

成品有效門幅：150cm；

成品經(jīng)緯密度：86·57根/cm

導(dǎo)電併捻紗線采用(16.6tex+4.44dtex)黑色導(dǎo)電絲)倂捻,尤其是導(dǎo)電纖維4.44dtex為常規(guī)面料2.22dtex的一倍，也就是說導(dǎo)電纖維表比面積大一倍。且其倂捻后最終線密度約21tex,較緯線17.7tex粗，也就是說緯向?qū)щ妬隳砑喚€組織點(diǎn)凸出在織物表面，而導(dǎo)電併捻紗線與經(jīng)線23.6tex粗細(xì)接近，這樣檢測點(diǎn)對點(diǎn)電阻時電極金屬圓柱體與防靜電面料中的導(dǎo)電纖維接觸面大，防靜電點(diǎn)對點(diǎn)電阻值也就小。

本面料成品點(diǎn)對點(diǎn)電阻實(shí)際檢測結(jié)果為：4.1×105Ω，取得理想效果，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。該產(chǎn)品面料特殊的組織結(jié)構(gòu)已申報實(shí)用新型專利。

3 結(jié) 語

隨著國家勞動保護(hù)和安全生產(chǎn)立法的日益完善防靜電面料迎來了快速發(fā)展的良好機(jī)遇，尤其是強(qiáng)制性新國標(biāo)的貫徹實(shí)施，以綠色環(huán)保、安全防護(hù)、舒適健康為特征，開發(fā)達(dá)到A級指標(biāo)要求的面料是擺在每個生產(chǎn)防靜電面料單位面前必須解決的課題。本產(chǎn)品采用特殊的組織結(jié)構(gòu)設(shè)計及相應(yīng)的導(dǎo)電絲排列，經(jīng)緯密度，經(jīng)緯紗線線密度配置，使锝面料既具有美觀的外表，又確保良好的舒適性和防靜電電等功能性。

張艷梅， 張蔚， 王至琪，等. 防靜電服探究.勞動防護(hù) ,2011(8):90. 張艷梅, 張蔚, 李君芳. A級防靜電面料及服裝的開發(fā).河北紡織，2011(3):27.

陜西元豐紡織技術(shù)研究有限公司,西安精誠職業(yè)服裝有限公司,總后軍需研究所士兵中心. 防靜電服: GB 12014-2009.北京： 國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局.

2016-06-03