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织物静电测试仪测试方法对静电防护织物性能测试结果的影响
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织物静电测试仪测试方法对静电防护织物性能测试结果的影响
发布时间:2018-06-12 15:12
  现如今,静电防护材料得到了不断发展和广泛应用。防静电工作服、防静电鞋、防静电袜子、防静电包装袋等静电防护用品的使用,有效地防止了工业生产过程中静电现象带来的危害。近年来,随着导电纤维的研制和应用,使得静电防护织物的抗静电效果更加显著。如何正确评价静电防护织物的静电性能,对于静电防护织物的进一步研究和推广应用具有十分重要的现实意义。本文主要分析国内外现行的测试方法对静电防护织物静电性能测试结果的影响。
  国内外静电性能测试方法:
  衡量静电防护织物静电性能的主要指标有: 电荷衰减时间、电荷面密度、电荷量、电阻率、摩擦带电电压等。
  1.电荷衰减时间法
  静电的电荷衰减时间是衡量静电防护织物防静电性能的一个重要指标,电荷衰减时间越长,泄漏电荷能力越弱,材料的防静电性能越差。目前,国内外关于电荷衰减时间的测试方法,根据被测试样的带电方式不同,主要有电晕喷电法、充电法。
  1.1 电晕喷电法
  电晕喷电法主要被我国国家标准GB/T12703.1—2008、日本标准 JIS-L-1094: 1997所采用。其测试原理是:使试样在10kV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,测定静电压及其衰减至初始值一半所需要的时间。
  1.2 充电法
  充电法的原理是:对样品施加5kV电压,当样品带电压稳定在5kV后,将试样夹接地,测量试样表面电压的衰减情况,从而计算出静电衰减时间。该方法可以反映出材料在接地状态下泄漏电荷速度的快慢。目前我国国家标准GB/T19082—2009、我国军标GJB 2605—1996、美国军标MIL-B-81705C采用该测试方法。
  2.电荷面密度法
  我国国家标准GB/T 12703.2—2009、GB/T23316—2009、电子行业标准SJ/T 11090—1996等都采用电荷面密度法进行测试。该方法的原理为:将通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。该测试方法能较好地反映材料的实际应用情况,但易受人为因素的影响,试验结果重现性较差。
  3.电阻率法
  电阻是表征材料导电性能的一个主要指标,材料的电阻率越大,电荷积累越不易散失,越容易产生静电。目前,国内外用于电阻率测试的方法主要包括表面电阻率法、体积电阻率法、点对点电阻法、垂直电阻法,相关标准主要有我国国家标准 GB/T 12014—2009、 GB/T 12703.4—2010、GB/T 22042—2008、GB/T 24249—2009,美国标准AATCC 76—2011,欧洲标准EN 1149—1: 2006、EN1149—2: 1997、DIN 54345—1: 1992等。
  4.摩擦带电电压法
  该方法主要是测试试样在一定的张力条件下,与标准布相互摩擦后产生的较高电压。目前,主要有GB/T12703.5—2010、JIS-L-1094: 1997等标准使用该测试方法。
  试样测试:
  1.试样选取
  试验中选取了6种典型织物,材料的基本特性。
  2.试验结果
  对上述织物分别采用电晕喷电法和充电法测试其电荷衰减时间。
  3.试验结果分析
  (1)织物的表面电阻率越高,其电荷衰减时间越长,泄漏电荷能力越弱,说明其防静电性能越差。
  (2)对于由匀质材料构成的样品,其电晕喷电法测得的衰减时间都大于充电法测得的时间。主要是由于电晕喷电法测试时产生的电荷不仅分布在材料的表面,在材料的内部也可能存在,材料内部存在的电荷无法快速泄漏,从而导致衰减时间较长。
  (3)对于同样由匀质材料构成的样品,由于其表面电阻率>1012Ω,在进行充电法测试时,充电电阻很大,使材料无法带上电荷,从而不能测试材料的电荷衰减时间。
  (4)对于纵向添加了导电纤维的样品,用电晕喷电法测得的纵向和横向衰减时间基本一致,并与材料的表面电阻率成正相关。而在充电法测试中,含导电纤维的样品纵向衰减时间极短,横向衰减时间则明显较长。其原因是采用充电法测试复合材料时,导电性能好的部分接地后电荷泄漏很快,衰减时间很短。但是采用电晕喷电法测试含导电纤维的试样时,导电纤维与接地金属平台的接触状态不稳定,当接触不良时,该类试样的电荷衰减速率与普通材料相比无明显差异。
  静电防护织物静电性能的不同测试方法,反映的是材料在使用过程中静电产生、散失及其平衡过程中特定时刻的状态,故需要选用合适的测试方法来测量静电防护织物特定状态的静电性能,例如不能使用电晕喷电法来测试带导电纤维的试样。鉴于此,在实际运用中,需要使用多种测试方法来综合反映静电防护织物的静电性能。
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