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含有机导电纤维纺织品因有优良而持久的抗静电效果和好的性价比而得到广泛的应用,导电纤维与基布电学性能完全不同,会引起织物表面电位不均匀分布,局部电位的不均匀分布状况直接影响织物的抗静电效果,所以应检测含导电纤维纺织品的微观电位分布及其变化过程。但是,现有的静电测量仪器仅限于检测较大区域的平均电位,而不能直接测量样品的电位分布情况;并且即使是检测纺织品静电特性的大多数仪器也不适合于检测含导电纤维纺织品的抗静电性能。
本文研制了适合检测含导电纤维纺织品抗静电性能的织物静电电位分布测量仪,仪器非线性误差小,可靠性高。织物静电电位分布测量仪采用小探头和屏蔽技术,可对含导电纤维纺织品的静电电位分布进行自动扫描测量,并可以实现对摩擦起电及电荷衰减全过程的检测。填补了国内外没有适合含导电纤维纺织品静电测量仪器的空白。
从电阻率和导电成分以及结构3个方面设计了14种导电纤维,并利用其中有代表性的导电纤维,分别控制基布材料、导电纤维嵌织间距和电阻率等因素,从而设计出一系列样品。利用电荷面密度法、EST-7型静电测量仪和静电电位分布测量仪对样品进行了大量的检测。发现电荷面密度法等传统方法对含导电纤维纺织品的抗静电性能检测的灵敏度和一致性差,甚至反映不出各种样品静电性能的差异。EST-7型静电测量仪对大面积上平均电位的衰减特性检测效果较好,但仍反映不出静电分布的细节。静电电位分布测量仪可有效地测量出含导电纤维纺织品静电分布的细节,并首次得到了该类纺织品摩擦电位正弦分布规律和典型的摩擦起电及其衰减全过程的曲线。并建立了相应的电位分布模型,该模型可以对静电电位的空间分布情况进行预测。
分析静电电位分布测量仪和EST-7型静电测量仪的测量数据,建立了含导电纤维纺织品摩擦结束瞬间平均静电压与导电纤维电阻率及其嵌织间距的理论模型,模型能很好的预测该类纺织品静电性能,为该类抗静电纺织品的设计提供了理论参考依据。
在大量实验的基础上发现了不同检测仪器方法的差异、静电标准与静电的控制防护实际诸多不相符合的地方,并提出了改进方案。指出对纺织品静电特性检测与评价以及执行静电标准应该从大面积平均和局部静电特性两方面去把握,其中应该包括摩擦结束瞬间平均最大值、峰值电位、半衰期和测量仪器要从保证不放电不影响原电场以及穿着的真实状态下测量纺织品静电特性。