防静电面料
防静电面料是一种经过特殊加工处理的面料，主要用于石油工业、矿冶工业、化学工业、电子工业、特种工业等领域，如原子能、航天航空、兵器等，以及其他工业，如食品、烟花爆竹、医药等。
静电概述
什么是静电
物质由分子组成，分子由原子组成，原子中有带负电的电子和带正电的质子。
正常情况下，原子质子数与电子数相同，对外不显电性。电子环绕原子核，受外力会脱离轨道侵入其他原子，使原子呈带电状态，带正电的为阳离子，带负电的为阴离子。任何两个不同材质物体接触后分离会产生静电，原因是电子受外力脱离轨道，外力包括各种能量。
物体接触分离会带上静电，如剥离塑料薄膜、脱衣服等。
固体、液体、气体都会因接触分离带静电，因为气体也由分子、原子组成，空气流动会发生“接触分离”起电。
人身上静电主要由衣物之间或衣物与身体摩擦造成，不同材质衣物“带电”不同，化学纤维衣物易产生静电，棉质衣物较少。
干燥环境利于电荷转移和积累，冬天静电较大。
在干燥多风的秋天，晚上脱衣服有噼啪声响和蓝光，握手有刺痛感，早上梳头头发飘起，拉门把手、开水龙头会“触电”，这些都是人体静电放电的结果。
人体活动时，皮肤与衣服、衣服与衣服摩擦会产生静电。家用电器增多且冬天多穿化纤衣服，静电荷被人体吸收积存，居室内墙壁和地板多为绝缘体，空气干燥，易受静电干扰。
例如：
在没有进行防静电治理的生产环境里，电子工厂人员日常工作的产生静电强度和湿度的关系如表-1所示。
表1生静电强度和湿度的关系
由表1可见，增加工作环境的湿度，可以降低静电电压。
静电的特性
1. 电压高：静电能量不大，但电压很高，固体静电可达 20×104V 以上，液体和粉体静电可达数万伏，气体和蒸气静电可达 10000V 以上，人体静电也可达 10000V 以上。
3. 影响因素多：静电的产生和积累受材质、杂质、物料特征、工艺设备（如几何形状、接触面积）、工艺参数（如作业速度）、湿度、温度和带电历程等多种因素影响。
静电的危害
1. 源于带电体相互作用，如干扰飞机无线电设备、使纸页粘合、影响药品纯度、降低电视图像质量、使混纺衣服沾灰等。
2. 静电火花可能点燃易燃物体发生爆炸，如手术台麻醉剂爆炸、煤矿瓦斯爆炸等。
3. 在工业生产中，静电放电可能引起电子设备故障、元件老化、降低成品率、造成电击、引发爆炸和火灾；还会吸附灰尘降低电子产品成品率、使胶片或薄膜收卷不齐、降低纺织品质量、影响印刷和粉体加工等行业生产、引起固态电子元件误动作、干扰无线电通讯等。
4. 对人体有危害，如改变人体体表电压影响心肌电生理过程、使血液碱性升高引发瘙痒症等症状、干扰中枢神经系统、影响脏器工作、引起心血管疾病等；静电还会造成人体不适，高者瞬间静电压可达上万伏，超过 7000 伏人就会有电击感。
5. 在仓储环节，静电可能引发燃爆事故，还易产生电击现象，给操作人员带来不适感甚至危险。在油品储、运、灌、加过程中，油品易产生和积聚静电，静电类型按状态分为油品与固体、气体、不相容液体之间的静电，按机械运动形式分为流动带电、喷射带电、冲击飞溅带电、沉降带电、人体带电、感应带电等。
静电防止
静电的预防
静电最严重的危险是引发爆炸和火灾
1. 控制环境危险程度：可采取取代易燃介质、降低爆炸性混合物浓度、减少氧化剂含量等措施。
2. 工艺控制：采用导电性工具，限制流速与管径关系；液体灌装时不得进行抽样等操作，装油前清除罐底积水和污物，将注油管延伸至容器底部。
3. 接地：消除导体上的静电，金属导体直接接地，可能发生火花放电的间隙跨接连通并接地，防静电接地电阻原则上不超过 1MΩ，金属导体接地电阻不超过 100Ω - 1000Ω，高绝缘材料宜通过 106Ω或稍大电阻接地。
4. 增湿：相对湿度在 50%以上，提高到 65% - 70%可提高降静电效果，但不宜用于高温环境绝缘体。
5. 抗静电添加剂：在高绝缘材料中加入，降低体积电阻或表面电阻率，加速静电泄露。
6. 静电中和器：产生电子和离子，消除非导体上的静电。
7. 加强静电安全管理：包括制订操作规程、安全指标、进行安全教育和检测管理等。
8. 防静电工作服装：在特定行业和场所统一穿着，严格要求各方面指标和性能，消除静电隐患。
如何消除静电
根据国家颁发的《防止静电事故通用导则》，可以通过以下两类措施消除静电。
1抑制静电的产生
首先在设计、制造生产设备时，必须要要注意材料的选择。根据物质带电极性不同，可排出静电起电序列。在生产系统中，如有两种相互接触、发生摩擦的物质，应尽量选用在静电起电序列中相近的物质。其次要限制流体在管道中的流速。流速越快，产生静电的可能就越大。
2限制静电的积累
加速工艺过程所产生的静电的泄漏或中和，限制静电的积累，使它不超过安全的限度也可以防止静电火花。
设备、管线接地是最简单、最常用，也是最基本的防静电措施，但它只能消除导体上的静电，而不能消除绝缘体上的静电。在绝缘体中，添加导电填料或抗静电剂，就可以加速静电的导出和泄放，避免静电积聚。
同时适当增加空气湿度。当空气相对湿度大于70%时，物体表面往往会形成一层极薄的水膜。水膜能溶解空气中的二氧化碳，使表面电阻率大大降低，加速静电逸散。最好能够使用静电中和器，静电中和器能中和物体所带静电，极大地消除静电危险。
加工方法
面料的防静电加工方法通常有：
①织物用抗静电整理剂作后整理；
②以提高织物吸湿性为目的的纤维接枝改性、亲水性纤维的混纺和交织；
③混纺或嵌织导电纤维；前二类方法的作用机理均属提高织物回潮率、降低绝缘性，加速静电泄漏。因此如果在干燥环境中或经过多次洗涤后，加工效果或不耐久、或不显著，通常在普通服装用织物上应用。
唯有第三种方法可持久、高效地解决纺织品的静电问题，故被广泛应用于生产防静电工作服。织物用抗静电整理剂作后整理。
分类
1.防静电绸（导电绸)及防静电超净面料。
2.防静电TC面料。
3.防静电TR面料。
4.防静电CVC面料等。
5.防静电全棉面料。
纺织静电材料
纺织材料
纺织材料多为电的绝缘体，比电阻高，尤其是吸湿性能低的合成纤维如涤纶、腈纶、氯纶等。在纺织加工中，纤维间或纤维与机件密切接触摩擦产生静电，带来诸多问题，如条子发毛、纱线毛羽增多、卷装成型不良、纤维粘缠机件、纱线断头增加、布面形成分散性条影等。
服装带电后会吸附尘土、易沾污，还会与人体及其他服装发生缠附现象或产生电火花。静电严重时，静电压高达几千伏，会因放电产生火花引发火灾。 两个绝缘体摩擦分开时，介电系数高的物体带正电荷，低的带负电荷。
由实验获得各种纤维的静电电势序列，当表中两种纤维摩擦时，上面的带正电荷，下面的带负电荷。已发表的电位序列中纤维排列顺序不完全相同，且纺织材料带电后各部位电位复杂。
纺织材料所带静电“强度”用单位重量（或面积）材料带电量表示，各种纤维最大带电量接近相等，但静电衰减速度不同，主要取决于材料表面比电阻，表面比电阻越大，电荷半衰期越长。
生产实践中，加工纤维素纤维很少受静电干扰，加工羊毛、蚕丝有一定静电干扰，加工合成纤维受静电干扰最大。
为解决合成纤维织物穿用过程中的静电干扰，可使合成纤维及其织物具有耐久性抗静电性能，方法有在聚合或纺丝时加入亲水性聚合物等、混纺、亲水性助剂整理等。
市场上现有的抗静电面料有导电丝防静电面料、导电纤维防静电面料和助剂整理防静电面料三大类。
面料对比
市场上现有的几类型防静电面料中主要是导电丝面料、导电纤维面料，针对两种种面料的各方面对比如表4.
由表4可以直观的看出3种防静电面料的各方面性能以及特征的对比。
在具体使用方面，导电丝面料中的导电丝主要是嵌织在织物的背面，以利于织物的美观和平整，面料的背面是半导体，面料的正面是绝缘体。所以制成成衣以后，主要消除的仅仅是服装与人体摩擦产生的静电，无法消除与外界设备等摩擦产生的静电，服装正面依然有电荷积聚。混纺面料由于是将导电纤维在纺织过程中加入到纱线中，面料的正面和背面均属于半导体，而且可以使布面表面正负电荷可以传导并相互抵消，能快速均匀的消除人体与服装产生的静电以，以及与外界接触所服装表面产生的静电，服装没有电荷积聚。
在油田，石化，炼化，化工等行业，穿着防静电服装以及相关防护用品的目的主要就是消除外界与人体产生的静电，同时避免电荷积聚，消除静电放电时产生的火花引起的安全隐患。
因此，在大部分高危行业，已经接受了混纺防静电面料的防护性能。采用混纺防静电面料，既提高了防静电性能，又降低了安全隐患。
防静电服装
其性能指标符合GB12014-2009标准：布料电荷密度≤5μC/m2、上衣电荷量≤0.5μC/m2
防静电服装十大标准：
1、防静电工作服：为了防止衣服的静电积聚，用防静电织物为面料而缝制的工作服。
2、防静电织物：防止衣物的静电积聚，在纺织时，大致间隔或均匀地混入导电纤维的织物。
3、导电纤维：采用金属氧化物或碳黑进行复合纺丝方法而制成的纤维。
4、服装外观要求：无破损、斑点、污物以及其他影响服装性能上的缺陷。
5、防静电面料性能：在温度20±5℃、湿度30～40%的环境下，经水洗100次后，面料电荷面密度平均值≤7.0μc/m2。
6、防静电服装性能：每件防静电服的带电电荷量\u003c0.6μc/件，耐洗涤性能(A级≥33.0 h, B级≥16.5 h)。
7、防静电服装检验标准：中华人民共和国防静电服装国标（GB12014—2009）。
8、防静电服装检验依据：GB/T12703-1991《纺织品静电测试方法》。
9、防静电面料染色要求：轻丝光，不磨毛。氧漂剂请尽量控制在剂量的80%。
10、防静电服穿用要求：禁止在易燃易爆场所穿脱；禁止在防静电服装上佩戴任何金属物件；与防静电鞋配套穿用。
技术规范
静电测试包括危险静电源参数测试、材料和制品静电性能检测、以及易燃易爆物品静电感度的测试。
表征材料和制品静电性能的主要参数有电阻率、泄露电阻、电荷面密度及半衰期、摩擦带电电压及半衰期等。
纺织材料静电性能的评价有电阻类指标（体积比电阻、质量比电阻、表面比电阻、泄露电阻、极间等效电阻等）、静电电压及其半衰期、电荷面密度等指标，以及吸灰试验、张帆试验、吸附金属片试验等简易测试方法得到的低精度指标。
我国现行纺织工业国家标准和行业标准中与纺织品抗静电功能有关的产品标准有：
GB/T 12014-2009 防静电工作服：
与纺织品静电性能有关的测试方法标准有：
GB 12703-1991 纺织品静电测试方法；
FZ/T 01042-1996 纺织材料 静电性能 静电压半衰期的测定（代替FJ 549-1985）；
FZ/T 01044-1996 纺织材料 静电性能 纤维泄露电阻的测定（代替FJ 551-1985）；
FZ/T 01059-1999 织物摩擦静电性吸附测定方法（代替ZB W 04007-1989）；
FZ/T 01060-1999 纺织摩擦带电电荷密度测定方法（代替ZB W 04008-1989）；
FZ/T 01061-1999 纺织摩擦起电电压测定方法（代替ZB W 04009-1989）；
上述现行标准与ISO，AATCC，ASTM，BS，JIS，DN等同类标准非常相似。
其中GB/T12014-1989基本上等同于JIS T 8118 “静气带电防止作服”（1983）；GB/T12703-1991参照采用JISL 1094 “物及物带电性能测试方法”（1988）。
AATCC76-1995织物抗静电试验检验方法。
参考资料
警惕！静电会让你“炸毛”，还可能导致突发火灾.今日头条.2024-08-21
防静电这些知识点请收好.今日头条.2024-08-21
歌力思申请防静电面料专利，提高面料的抗静电性能.今日头条.2024-08-21