纺织品负离子测试中的静电分析与消除.pdf
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1、第2 6 卷第3 期 2 0 0 5 年6 月 纺织学报 J o 啪a lo f7 r e 妯l eR e s e 眦h V 0 1 2 6 N o 3 J u n ,2 0 0 5 纺织品负离子测试中的静电分析与消除 毕鹏宇,彭叶,陈跃华,李汝勤 ( 东华大学,上海2 0 0 0 5 1 ) 摘要 为了使现有的纺织品负离子测试装置更能满足精确测试负离子浓度的要求,对其进行了改进。通过分析 纺织品产生负离子的特点以及该测试装置的工作原理,并结合静电分布实验,提出纺织品负离子测试中的静电问 题及采用静电屏蔽措施消除静电的影响,通过实施静电屏蔽前后的对比实验,论证了屏蔽措施的可行性、有效性, 改进
2、后的测试装置能更有效地测试纺织品的负离子性能。 关键词负离子;静电;静电屏蔽;纺织品 中图分类号:髑1 0 1 9 2 3文献标识码:A文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 0 5 ) 0 3 - 0 0 4 6 一0 3 A n a l y s i sa n de U I I l i n a t i o no fe l e c t r o s 伽ci n t e r f b r e n c eg e n e m t e d i nt e 翻I i l e sn e g a t i V e - i o nm e a s 删舢蛐t B IP e n g - y u ,P E N
3、GY e ,C H E NY u e h u a ,UR u q i n ( D 0 哪姗昕龇r s 酊,s 玩r l 学慨2 0 0 0 5 1 ,仍妇) A k 概tT h ea i mo ft l l es t u d yw 鸽t oi m p m v eam e 黔u r i I l ga p p 啪t u s ,w l l i c hc o u l db eu s e dt oe x 枷n et h ec o n c e n t r a t i o no f n e g a t i v ei o 璐f o r t e x t i l e s ,s 0t l I a ti t i sl
4、 o g i c a lt 0u t l l ea p p 啪t u s B y 蛐a l y z i I l gt l I ec h 啪c t e r i s t i co fn e g 砒i v ei o n sg e n e m t e db y t e x t i l e s a I l dt h eo p e r a t i o np r i n c i p I eo ft 1 1 e 印p 啪t l l s ,肌dc o r I I b i l l i I l gw 池p e r f b m i n ga 1 1e x p e r i m e n t0 ne l e c t r o
5、 s t a t i cd i s t r i b u t i o n ,t l l e p m b l e mo fe l e c t m s t a t i ci n t e d b r e n c eg e n e r a t e di nt e x m en e g a t i v e i o nm e 璐u r e m e n tw 鹊p r e s e n t e d W i t l It l I ep p e rm e t a u i cs h i e l d , e l e c t m s t a t i ci n t e r f b r e n c ew a se l i I
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7、s t a t i c ;e l e c t m s t a t i c8 l l i e l d ;t e x t i l e s 越来越多的学者开始研究负离子纺织品及纺织 品的负离子性能,其中对纺织品负离子性能测试的 研究尤为必要。 目前,纺织品负离子浓度的测试还没有统一的 标准,不同研究者采用的仪器和方法都不尽相同。 本文讨论的悬垂摆动型负离子测试装置,较之手搓 式测试更规范、更科学,所得数据也更稳定。并且 在对新型装置做进一步调试和改进过程中,发现测 试数据的稳定性未达到预期值,通过分析和实验,最 终确定是静电产生的影响。 1 纺织品负离子测试系统 纺织品负离子测试系统由悬垂摆动型测试
8、装置 和D L Y 一2 型空气离子测量仪组成。测试装置以调速 电机为驱动,在设定的频率下,对试样施加摆动运 动,产生的负离子由D L X 一2 型空气离子测量仪进行 测量。整个系统的示意图如图1 所示。 三一阢Y-2型空气离子测量仪 、一悬垂摆动型测试装置有机玻璃箱体 2 纺织品负离子测试中的静电分析 2 1 静电的产生 静电的产生有多种方式:接触起电、摩擦起电、 感应起电、变形起电以及光电和热电效应等。纤维 高聚物为不良导体,电荷一旦生成,不易泄漏,聚集 后容易形成静电。悬垂摆动型测试装置以摆动的方 式作为物理刺激,被测面料在摆动过程中摩擦起电, 产生静电;动力装置机件间的碰撞也会有静电产
9、生; 装置的箱体是有机玻璃,这是一种绝缘材料,更易形 成静电。 2 2 静电的分布 采用D W J 一8 1 型静电电位计对纺织品负离子测 作者简介:毕鹏字( 1 9 7 6 一) ,女,博士。主要研究方向为新型纺织品材料的性能研究与测试。万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 0 0 5 年第3 期 纺织学报【4 7 】 试实验中的负离子测试装置及相关实验试样做静电 电压的测试。测试步骤为:测试装置以1 8 5r l I l i n 的 凸轮转速对被
10、测试样进行摆动,时间为5I I l i n ,接着 用静电电位计的测试探头在距离被测试样上方 3 0m m 处,测试其静电电压,读数并记录。然后对测 试装置进行2l l l i n 的排风,清除装置内残留的负离 子,吸入室内空气,准备进行下次实验。实验依次按 照毛、丝、麻、棉纺织材料的顺序进行。在实验最后, 用该静电电位计,以同种方法对测试装置有机玻璃 外壳的表面进行静电电压的测量,静电分布的实验 结果见表1 。 表l 不同样品静电电压测试 2 3 静电的影响 静电放电和静电场对于不同的静电敏感元器件 会产生不同的失效机理和失效表现。D L Y 2 型空气 离子测量仪的主要结构包括离子收集器和
11、微电流放 大。从表1 看出,被测试样和测试装置的有机玻璃 外壳在实验过程中都带有静电,尤其是有机玻璃外 壳产生的高静电电压,它会以干扰信号的形式对微 电流放大器产生影响,严重的会使内部c M O s 等器 件击穿造成短路心J 。 由所测试样的静电电压大小顺序来看,其结果 与通常的静电序列存在差异。一般说来,离空气越 远,静电效应越显著,带电程度越高,那么试样中的 静电效应排列就应该是,棉纺织品 麻纺织品 毛 纺织品 丝纺织品,这与实验所得结果相矛盾。说 明在没有任何静电消除措施的前提下,由于测试先 后顺序的不同,试样测试较靠后的,受到了有机玻璃 箱体上电子不断积累的静电影响,最终导致在相同 摩
12、擦强度、相同摩擦时间、相同实验环境条件下,静 电效应较小的纺织材料显现出较高静电电压的现 象,影响负离子浓度测试结果的准确性1 。 3 纺织品负离子测试中静电影响的消除 3 1 消除静电影响的措施 实际使用中有多种消除静电的措施,如空气电 离,产生离子和电子,将表面电荷中和;给湿润形成 导电机制和连续的导电膜;使用抗静电剂、静电刷中 和电荷及静电屏蔽等。综合考虑以上各种方法,选 择静电屏蔽的方法,它能完全消除静电影响并利于 操作。静电屏蔽是一种利用金属空腔,隔离静电场 影响的措施。 因此,采用金属铜网作为屏蔽罩,对测试装置内 外进行屏蔽。屏蔽层采用“点接地”的方法,可靠接 地。通过对悬垂摆动式
13、纺织品测试装置的有机玻璃 箱体进行内外屏蔽并采用点接地,在箱体内部纺织 材料的摩擦运动产生的静电电荷由于屏蔽罩的原 因,不会对屏蔽罩外的区域产生影响,消除了对 D L Y 一2 型空气离子浓度测量仪的影响;同时,对有机 玻璃的屏蔽接地,使屏蔽罩上感应的高静电电荷消 失,从而使有机玻璃形成的电场不能穿透到外部,消 除了对测试装置内部试样的影响以及外部对空气离 子浓度测量仪的影响。而且,当屏蔽罩制作完成后, 无须反复操作,每次准备实验前只需把整个屏蔽层 点接地即可,大大缩短了进行多组实验的时间,而且 防静电性能稳定,时间持久,操作简单。 3 2 实施静电消除措施前后实验对比分析 测试装置以1 8
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