織物靜電刺激測試及抗靜電探究

    人們在穿著紡織品時，經常會遇到靜電這一不愉悅，甚至討厭的接觸刺激現象，這些刺激雖是偶然，卻是由織物本身及在使用過程產生的。本文就從織物靜電刺激產生的原因、評價方法及消除方法等方面進行概述。
一、靜電刺激及其產生的原因
當人們穿著化纖織物并處于較為干燥的環境中，在服裝與其他物體或人體接觸摩擦時會產生放電現象，引發生理不適、神經緊張，甚至感受點擊疼痛。這種作用被稱為靜電放電或電擊刺激，簡稱靜電刺激。
產生靜電刺激的原因是由于織物在服用過程中，織物間、織物與皮膚間或織物與其他材料間的接觸、摩擦和分離作用，使織物表面產生電荷聚集與電荷轉移，而多數化學纖維材料有良好的絕緣性能，使產生的電荷無法散逸，構成帶電體。當織物相互分離或人體遇到可放電端時，電荷在靜電壓的作用下快速轉移和釋放，形成電火花、噼啪聲和高能量的電子流釋放與電擊[1]。

二、靜電刺激的評價指標
靜電刺激主要是震顫、刺疼和電流作用，較多地對應人體皮膚的神經末梢和觸感細胞。根據靜電刺激產生的原因，可采用織物靜電性能的測量方法間接評價，具體有以下幾種：
（1）靜電半衰期：織物上的靜電衰減到原始數值的一半所需要的時間。
（2）感應靜電壓：織物摩擦后單位重量或單位面積的帶電量或靜電壓。
（3）表面比電阻：纖維柔軟細長，體積和截面積難以測量，而通常纖維導電現象主要發生在表面，因此采用表面比電阻來表達。
（4）纏貼性：織物經摩擦后，織物與織物或織物與絕緣板的相互靠攏的纏繞。這種纏繞消失所需要的時間可表達靜電纏繞。這種方法比較接近于織物實際穿著情況，能夠反映出織物的靜電性能和懸垂性的組合結果，并與織物剝離時的放電相關。纏貼會影響穿著時的美觀和造成纏貼不適感[2]。
（5）摩擦帶電電荷量：摩擦后單位重量織物所帶電量和單位面積織物所帶電荷，即摩擦帶電電荷量和面電荷密度，可以用來評價材料的抗靜電性能。其與靜電刺激發生強度有關，電荷量或電荷密度愈高、靜電刺激愈強、愈多。

三、靜電刺激的影響因素
由靜電刺激的起因可知，影響靜電刺激的因素主要來自：（1）纖維材料本身是否是高比電阻（>109Ω）的絕緣材料，即纖維是否能帶電、散逸電荷；（2）穿著中織物的摩擦和相互作用程度，即產生電荷的外在作用；（3）使用的環境條件，即產生電荷有否可能沿織物或向外部散逸[3]。

四、靜電刺激的消除方法
（1）提高環境的相對濕度。適當提高環境的相對濕度可以增加纖維的回潮率，降低纖維的比電阻，增加纖維材料的導電性。增加導電性，能夠將產生的靜電荷及時導走而不產生過多的靜電聚集，達到消除靜電的作用。
（2）使用抗靜電劑。抗靜電劑主要含有表面活性劑，借助于吸附在纖維上的表面活性劑伸向空氣的親水基團，吸收一部分空氣中的水分，降低纖維表面比電阻，同時利用抗靜電劑中的一些潤滑劑降低纖維表面的摩擦系數，從而減少靜電荷的產生。
（3）采用不同纖維混紡。一是在較易產生靜電現象的合成纖維中混入吸濕性較強的天然纖維或粘膠纖維，增加混紡材料的回潮率，達到消除靜電的作用；一是按起電序列使與摩擦機件摩擦后帶正電荷的纖維與摩擦后帶負電荷的纖維進行混紡，兩種電荷相消而達到消除靜電的作用[4]。
（4）增加纖維導電性或采用導電纖維[5]。一種方法是使纖維改性，在制造合成纖維中加入親水性共聚基團，使合成后的纖維具有一定的回潮率，或者將炭粉、金屬粉微粒嵌入滌綸、錦綸纖維表面，也有用復合紡絲法制成含有親水基團外層的皮芯結構復合纖維，使纖維的導電性得到改善。另一種方法是在纖維材料中添加少量的有機或金屬導電纖維，增加纖維材料的導電性，從而消除靜電現象。
（5）加工機械的接地與放電[6]。在纖維材料的加工中，可以盡量地使高速摩擦的器件與地相連，以便快速地泄漏纖維及其制品的電荷。或在纖維及制品通過的部位，設置放電針（或絲），使纖維材料表面的電荷通過放電迅速散逸。

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