织物静电刺激测试及抗静电探究

    人们在穿着纺织品时，经常会遇到静电这一不愉悦，甚至讨厌的接触刺激现象，这些刺激虽是偶然，却是由织物本身及在使用过程产生的。本文就从织物静电刺激产生的原因、评价方法及消除方法等方面进行概述。
一、静电刺激及其产生的原因
当人们穿着化纤织物并处于较为干燥的环境中，在服装与其他物体或人体接触摩擦时会产生放电现象，引发生理不适、神经紧张，甚至感受点击疼痛。这种作用被称为静电放电或电击刺激，简称静电刺激。
产生静电刺激的原因是由于织物在服用过程中，织物间、织物与皮肤间或织物与其他材料间的接触、摩擦和分离作用，使织物表面产生电荷聚集与电荷转移，而多数化学纤维材料有良好的绝缘性能，使产生的电荷无法散逸，构成带电体。当织物相互分离或人体遇到可放电端时，电荷在静电压的作用下快速转移和释放，形成电火花、噼啪声和高能量的电子流释放与电击[1]。

二、静电刺激的评价指标
静电刺激主要是震颤、刺疼和电流作用，较多地对应人体皮肤的神经末梢和触感细胞。根据静电刺激产生的原因，可采用织物静电性能的测量方法间接评价，具体有以下几种：
（1）静电半衰期：织物上的静电衰减到原始数值的一半所需要的时间。
（2）感应静电压：织物摩擦后单位重量或单位面积的带电量或静电压。
（3）表面比电阻：纤维柔软细长，体积和截面积难以测量，而通常纤维导电现象主要发生在表面，因此采用表面比电阻来表达。
（4）缠贴性：织物经摩擦后，织物与织物或织物与绝缘板的相互靠拢的缠绕。这种缠绕消失所需要的时间可表达静电缠绕。这种方法比较接近于织物实际穿着情况，能够反映出织物的静电性能和悬垂性的组合结果，并与织物剥离时的放电相关。缠贴会影响穿着时的美观和造成缠贴不适感[2]。
（5）摩擦带电电荷量：摩擦后单位重量织物所带电量和单位面积织物所带电荷，即摩擦带电电荷量和面电荷密度，可以用来评价材料的抗静电性能。其与静电刺激发生强度有关，电荷量或电荷密度愈高、静电刺激愈强、愈多。

三、静电刺激的影响因素
由静电刺激的起因可知，影响静电刺激的因素主要来自：（1）纤维材料本身是否是高比电阻（>109Ω）的绝缘材料，即纤维是否能带电、散逸电荷；（2）穿着中织物的摩擦和相互作用程度，即产生电荷的外在作用；（3）使用的环境条件，即产生电荷有否可能沿织物或向外部散逸[3]。

四、静电刺激的消除方法
（1）提高环境的相对湿度。适当提高环境的相对湿度可以增加纤维的回潮率，降低纤维的比电阻，增加纤维材料的导电性。增加导电性，能够将产生的静电荷及时导走而不产生过多的静电聚集，达到消除静电的作用。
（2）使用抗静电剂。抗静电剂主要含有表面活性剂，借助于吸附在纤维上的表面活性剂伸向空气的亲水基团，吸收一部分空气中的水分，降低纤维表面比电阻，同时利用抗静电剂中的一些润滑剂降低纤维表面的摩擦系数，从而减少静电荷的产生。
（3）采用不同纤维混纺。一是在较易产生静电现象的合成纤维中混入吸湿性较强的天然纤维或粘胶纤维，增加混纺材料的回潮率，达到消除静电的作用；一是按起电序列使与摩擦机件摩擦后带正电荷的纤维与摩擦后带负电荷的纤维进行混纺，两种电荷相消而达到消除静电的作用[4]。
（4）增加纤维导电性或采用导电纤维[5]。一种方法是使纤维改性，在制造合成纤维中加入亲水性共聚基团，使合成后的纤维具有一定的回潮率，或者将炭粉、金属粉微粒嵌入涤纶、锦纶纤维表面，也有用复合纺丝法制成含有亲水基团外层的皮芯结构复合纤维，使纤维的导电性得到改善。另一种方法是在纤维材料中添加少量的有机或金属导电纤维，增加纤维材料的导电性，从而消除静电现象。
（5）加工机械的接地与放电[6]。在纤维材料的加工中，可以尽量地使高速摩擦的器件与地相连，以便快速地泄漏纤维及其制品的电荷。或在纤维及制品通过的部位，设置放电针（或丝），使纤维材料表面的电荷通过放电迅速散逸。

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