防靜電工作服(面料)知識(shí)
一、服裝靜電的產(chǎn)生及危害 操作者在正常生產(chǎn)活動(dòng)中,所穿的服裝與外界介質(zhì)表面(例如工作臺(tái)面、椅面、工具、器具等)之間、各層衣服之間、內(nèi)衣與皮膚之間,直至行走時(shí)鞋底與地坪之間,都會(huì)由于頻繁的接觸分離和摩擦而使得服裝和鞋子帶電,特別是在穿用高絕緣性能的化纖衣料時(shí)會(huì)使帶電加劇。
服裝和鞋子的局部所帶靜電荷按介質(zhì)上電荷的流散規(guī)律而逐漸流散到全表面,達(dá)到平衡時(shí)形成服裝上一定的靜電壓。當(dāng)然,由于人體本身是良導(dǎo)體,服裝的帶電會(huì)由于靜電感應(yīng)而使人體皮膚周身帶電,也形成一定的靜電壓。于是對(duì)于操作工而言,存在兩個(gè)可能的放電通道;一個(gè)是指尖(皮膚)與接地導(dǎo)體間的放電,另一個(gè)是工作服與接地導(dǎo)體間的放電。
這兩種放電都可能對(duì)靜電敏感器件造成損害。防靜電腕帶雖能消除第一種放電危險(xiǎn),但卻不能消除第二種放電危險(xiǎn)。這是因?yàn)橥髱е荒芟鳛榱紝?dǎo)體的人體皮膚上的靜電,而不可能泄漏掉絕緣性較強(qiáng)的服裝上的靜電。人們往往只注意到消除人體皮膚靜電,而忽略了或沒(méi)有足夠重視消除服裝靜電,這是需要改進(jìn)的。
下表是操作者進(jìn)行不同動(dòng)作時(shí),服裝上靜電壓的實(shí)測(cè)值的范圍: 帶電的方式
服裝上靜電壓(V)穿皮鞋在普通水泥地面上行走(通常速度) l200~1500
穿塑料拖鞋在普通水泥地面上行走(通常速度) 2500~2600
在合成橡膠工作臺(tái)面上伏案工作 750~2000
在人造革軟椅上輕微晃動(dòng) 1500~2800
在人造革軟椅上滑移 1500~2800
從坐椅上突然站起 3800~4500
將外衣脫下 5000~7000
由上表可以看出,人體在進(jìn)行各種活動(dòng)時(shí)服裝上的靜電壓值已大大超過(guò)許多靜電敏感器件的靜電放電損壞閾值,那么在觸及或接近這些元器件時(shí)就有可能造成敏感器件損壞。還需指出,一般認(rèn)為穿純棉工作服可防止服裝靜電積累,因而就安全,實(shí)際這種觀點(diǎn)具有片面性。
只有當(dāng)空氣相對(duì)濕度高于50%時(shí)才基本如此;而當(dāng)相對(duì)濕度比較低時(shí),純棉制品的帶電量明顯增大。試驗(yàn)表明,在相對(duì)濕度低于30%時(shí),純棉織物的帶電量與滌綸相當(dāng);而當(dāng)相對(duì)濕度低于20%時(shí),棉織物的帶電量甚至?xí)哂谀承┗w織物。
所以在氣候干燥地區(qū),不能指望在任何情況下都能用純棉制品消除服裝靜電危害。 基于以上原因,為有效防止人體靜電的靜電放電危害,操作者必須穿用防靜電工作服。 下圖給出了標(biāo)準(zhǔn)款式的防靜電工作服式樣,上裝為"三緊式",下裝為直筒褲。
二、防靜電工作服的消電機(jī)理 防靜電工作服是指為防止服裝上的靜電積累,用防靜電織物為面料而縫制的工作服。防靜電織物是在紡織時(shí),大致等間隔地或均勻地混入導(dǎo)電纖維或防靜電合成纖維或兩者混合交織而成的織物。
導(dǎo)電纖維是指全部或部分使用金屬或有機(jī)物的導(dǎo)電材料或亞導(dǎo)電材料制成的纖維的總稱,其體積電阻率ρv~介于104~109Ω·cm之間。接照導(dǎo)電成分在纖維中的分布情況又可將導(dǎo)電纖維分為導(dǎo)電成分均一型、導(dǎo)電成分覆蓋型和導(dǎo)電成分復(fù)合型3類。
目前,絕大多數(shù)防靜電織物是采用導(dǎo)電纖維制作的,其中尤以導(dǎo)電成分復(fù)合型,即復(fù)合纖維使用最多。 在化纖織物中加入導(dǎo)電纖維制成的防靜電工作服,其消電是基于電荷的泄漏與中和兩種機(jī)理。當(dāng)接地時(shí),織物上的靜電除因?qū)щ娎w維的電暈放電被中和之外,還可經(jīng)由導(dǎo)電纖維向大地泄放;不接地時(shí)則借助于導(dǎo)電纖維的微弱的電暈放電而消電。
實(shí)踐表明,防靜電工作服可有效地抑制服裝靜電,消除或減小靜電放電危害。下表給出了操作者穿用不同工作服時(shí)人體帶電的比較。
穿各種工作服時(shí)人體的靜電壓(相對(duì)濕度15%) 工作服材料 內(nèi)衣材料 人體靜電壓,V 棉工作服 合成纖維 3000 棉工作服 滌/棉 3600 滌/棉工作服 合成纖維 2000 滌/棉工作服 滌/棉 1900 防靜電服(滌/棉牛1%不銹鋼纖維) 合成纖維 380 防靜電服(滌/棉牛1%不銹鋼纖維) 滌/棉 370 防靜電服(諾梅克斯十1%不銹鋼纖維) 滌/棉 120
三、防靜電工作服及防靜電織物的主要性能指標(biāo)
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBl2014-89
《防靜電工作服》對(duì)防靜電服的主要技術(shù)要求列于下表:
性能參數(shù) A級(jí) B級(jí)
帶電量 <0.6/μC/件 <0.6/μC/件
耐洗滌時(shí)間 >33.0h >16.5h
對(duì)于制作防靜電工作服的防靜電面料也有一定要求,參見(jiàn)下表:等級(jí)A B C D
指標(biāo)項(xiàng)目表面電荷密度(μC/m2) ≤1.0 ≤3.0 ≤5.0 ≤7.O
表面比電阻(Ω) ≤105 ≤107 ≤109 ≤1011
靜電半衰期(s) ≤0.1 ≤0.5 ≤1.6 ≤4.O
摩擦靜電壓(V) ≤100 ≤250 ≤400 ≤600
四、防靜電工作服的使用及管理 防靜電工作服在穿用及管理時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)如下:
a.服裝應(yīng)全部使用防靜電織物,一般不使用襯里。必須使用襯里時(shí),襯里的露出面積不應(yīng)超過(guò)全部服裝內(nèi)面面積的20%。
b.應(yīng)根據(jù)不同場(chǎng)所的不同加工對(duì)象的靜電敏感度,選用不同等級(jí)的防靜電布料和防靜電工作服。
c.禁止在防靜電工作服上附加或佩帶任何金屬物件。
d.不準(zhǔn)在操作靜電敏感產(chǎn)品的現(xiàn)場(chǎng)穿上或脫去工作服(應(yīng)在指定的更衣室進(jìn)行更衣)。工作服的鈕扣應(yīng)全部扣上,盡量不使其處于接近脫衣的狀態(tài)。
e.工作服的洗滌應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)易方法進(jìn)行,應(yīng)避免使工作服受到較強(qiáng)的機(jī)械和化學(xué)操作的洗滌。
f. 批量購(gòu)回的防靜電工作服在穿用前應(yīng)隨機(jī)地選出數(shù)件檢測(cè)帶電量。穿用一定時(shí)期后,特別是穿用者脫衣時(shí)有電擊感時(shí)要進(jìn)行復(fù)測(cè)。