автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.08, диссертация на тему:Исследование антистатических свойств тканей с электропроводящими нитями

МИНИСТЕРСТВО ТОРГОВЛИ РСЭДР МОСКОВСКИЙ КОМИЧЕСКИЙ ¡ШСППУГ

На правах рукописи УЖ 677.027.625.17.004.63

Чкалова Ольга Владимировна

ЖСДКЦОЗАШЕ АНТИСТАТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТКАНЕЙ С ЭЛЕКТРСЯРОЗОДЩ'.Ш НИТЯМИ

Специальность 05.19.08. - Товароведение промии-ленных товаров я сырья легкой промышленноатя

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1990 г.

(

Работа выполнена на кафедре товароведения непродовольственных товаров Московского коммерческого института

Научный руководитель: кандидат технических наук, старший научный сотрудник Гефтер П.Л.

Научный консультант: кандидат технических наук, доцент Михаловская Л.0.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Стрельцов Б.Н.

Ведущая организация: Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны груда

в 14 час. на заседании специализированного Совета Д1Э1.05.01 в Московском коммерческом институте.

Адрес института: 125817, ГСП, г.Москва, А-445, ул.Смольная, 35

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан « се нТяТр^-1990г.

Ученый секретарь Совета кандидат технических наук,

кандидат технических наук, доцент Капица Г.В.

Зашита диссертации состоится

3(..

1990г..

доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

, . Актуальность работы.В постановлении Съезда народных депутатов 'СССР "О мерах по оздоровлению экокошки, этапах экономической реформы и принципиальных подходах к разработка тринадцатого пятилот-наго плана" от 20 декабря 1989 года принят комплекс мероприятий по оздоровлению пашой аг.окомики к насыцзкию потребительского }А1Пка непродовольственными товарами.

Потребности в тканях, в т.ч. из синтетических волокон, растут с каждым годом. ПовыпенныЗ интерес к этим тканям объясняется рядом их важных достоинств. Однако, для синтетических тканей характерен существенный недостаток: высокая алэктризуемость, которая оказывает вредное физиологическое воздействие на здоровье и самочувствие людей, способствует ухудшении) некоторых потребительских свойств одежды, а в ряде производств становится лричшгой аварий, пожаров, возгорания горючих веществ и других неполадок.

:.Снижение алектризуемости синтетических тканей является актуальной проблемой. Для решения этой проблемы применяются различные метода придания антистатических свойств.

В нашей страна наиболее распространенным мэтодом создания яе-электриэуищихся тканей является обработка антистатическими препаратами. Использование антистатических препаратов является дешевым, удобным и простым в применении методом. Однако, антистатический эффект тканей, обработанных антистатическими препаратами, недолговечен.

Поиски эффективных методов*придания антистатичности электризующимся тканям привели к использованию электропроводящих нитей. Сущность этого метода состоит в том, что электропроводящие нити в небольшом количестве вводятся в электризующиеся ткани. Получение антистатических тканей с использованием электропроводящих нитей получило широкое распространенна за рубежом. В нашей страна подобные исследования не проводились.

Цель и задачи исследования. ?1альп настоящей работы явилось исследование антистатических свойств тканей с использованием электропроводящих нитей.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

-разработка методик определения антистатических свойств электропроводящих нитей и тканей,

-оптимизация структуры тканеК с использованием элеетропровс-

дящих нитей,

-разработка нормативных показателей антистатических свойств тканей.

-Получены антистатические ткани с использованием электропроводящих нитей.

-Проведена оптимизация структура этих тканей.

-Установлено, что рассеяние алэктрических зарядов в тканях, обусловлено возникновением коронного разряда с электропроводящих нитей.

-Предложен комплексный метод оценки антистатических свойств тканей.

-Исследовано влияние стирок и изменения относительной влажности воздуха на антистатические свойства нитей и тканей.

-Получена математическая модель для прогнозирования антистатических свойств ткднэ!. •

Практическая значимость.

Создание новых тканей, позволит отказаться от их закупки за рубежом, что обеспечит экономию в сумме 5 тыс. дол. на 1000м2 тканей.

Разработаны методики и приборы для оценки антистатических свойств электропроводящих нитей и тканей, которые могут использоваться для текстильных материалов с неэлектропроводящими свойствами. "

Лродложещ нормативные показатели антистатических свойств электропроводящих нитеЯ и тканей.

Выработана опытная партия ткани с использованием электропроводящих нитей. Производственное апробирование рабочей одежды, сшитой из этой ткани, обеспечивает ее безопасное и комфортное использование.

Даны рекомендации по использованию одежды из антистатической тюки.

Апробация работы.Результаты исследований доложены и получили Положительн>ю оценку на 4 Всесоюзной научно-технической конференции "Защита от вредного воздействия статического электричества в народном хозяйство" г. СеБародонецк, 1031т., на научио-практичосклх конференциях профессорско-преподавательского состава Московского коммерческого института в 1989, 19Э0гсдах.

Опытная партия антистатической ткани апробирована в производственных условиях на Рахманивском гюлкоьэм комбинате.

Публикация. Основное еодерламе работы изложено л пяти статьях.

а

Обьем И структура тДо^н. Диссертационная работа состоят из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, приложений. Работа изложена на /чзстрашщак машинописного текста, имеет 52 рисунка и 25 таблиц.

С0ДЗРКА1ШЕ РАБОТЫ

Б? РРвДЗВДЧ обоснована шстуачьность забранной теш, определены цали и задачи исследования, показана научная новизна и практическая значимость результатов работа.

В первой глав_^ проведен анализ научной, технической, патентной литературы и стандартов развитых стрэн мира по вопросам создания антистатических текстильных материалов и методов их испытаний. Б результате анализа установлено, чго одним из самых современных и эффективных методов создания антистатических тканей является введение в них электропроводящих нитей.

Анализ существующих стандартных методов исследования позволил выявить их непригодность для электропроводящих нитей и тканей и указал на отсутствие других обьэктивных методов исследования.

РТРРой гдалв обосновывается необходимость использования для электропроводящих нитей и тканей специальных методов оценки антистатических свойств, основанных на исследовании рассеяния электрических зарядов при коронном разряда; предлагаются методы и экспериментальные установки исследования коронного разряда о электропроводящих нитей и тканей.

алект^опроводящим нитям характерен особый механизм отвбда электрических зарядов, существенно отличавшийся от электроизоляционных нитей /рис.1/.

-У- Ч- Ч- Ч- 4- 1-1-С

—7~ . Рис.1

7 / V V ^

Механизм отвода электрических зарядов с электроизоляционной /а/ и электропроводящей /б/ нити

1-заряяенная ткань,

2-заземленная поверхность,

3-зона ионизации.

Отвод зарядов статического алектричества с электроизоляционных нитей /рис.1а/ происходит на земдю при соприкосновении с заземленным объектом. При этом энергия разряда достаточна для возникновения искрового разряда и оказания вредного физиологического воздействия на людей.

Совсем иной механизм отвода зарядов с электропроводящих нитей /рис.16/. Рекомбинация зарядов происходит при коронном разряде, энергия которого недостаточна для возникновения искрового разряда и ухудшения самочувствия людей.

Возникновение коронного разряда с электропроводящих нитей является их важной особенностью, поскольку при этом электрические заряда быстро рассеиваются в воздух или заземленный предмет.

В связи с этим предлагаемые методы оценки антистатических •свойств основываются на исследовании способности электропроводящих нитей образовывать коронный, разряд.

Для исследования коронного разряда с электропроводящих нитей разработаны экспериментальные установки, позволяющие исследовать 'возникновение коронного разряда с поверхности и с кончиков /петелек/ электропроводящих.нитей. Набранные условия соответствуют реальным условиям возникновения коронного разряда с одежды. .

Установка для исследования коронного разряда, с поверхности нитей включает /рис.2/: медный коаксиальный цилиндр /1/ с внутрашшы диаметром размером 30мм, который размещен в изоляционной трубке /2/. Коаксиальный цилиндр /1/ состоит из трех колец-электродов: среднего воспринимающего и двух крайних охранных /2/, обеспечивающих создание более равномерного поля в зоне измерения. Высота среднего кольца-130км, крашгах-по 20т, расстояние между кольцами- 15мм. В центре цилиндра расположена исследуемая нить /4/, висящая в металлическом зажиме /5/ под грузом /6/. Длина нити 200мм, что соответствует длине образцов, для электрофизических-исследований. На нить от высоковольтного источника /7/ подается напряжение, величина которого контролируется электростатическим вольтметром /8/. Средний коаксиальный цилиндр заземлен через микроамперметр /10/.

Установка для исследования коронного разряда с кончиков /петелек/ нитей /рис.3/ состоит из: прямоугольной металлической полосы размером 150x60мм /1/, установленной на изоляторах /2/. Металлическая полоса соединена высоковольтным кабелем /3/ с высоковольтным регулируемым источником постоянного напряжения /4/ положительной или 1отрицательной полярности; лабораторный автотрансформатор /5/. Величина напряжения на электроде /1/ постоянно контролируется электростатическим вольтметром типа С-Э6 /5/. Над электродом /1/ устаповле-

Рис.2. Экспериментальная установка дая исследования коронирутоей способности текстильных нитей с их поверхности

1-коаксиальныЯ изоляционный цилиндр 3-груз

2-охранкые электроды ?-высоковольтный источник постоянного напря-

3-измерительный электрод яения

4-2спытаваег.'ая нить 8-электростатический вольтметр типа С-93 • 5-кзталлическай заетде 9-лабораторный автотрансформатор

10-мзкроавдерметр

7 8

Рис.3 . Экспериментальная установка для исследования корони-рувдей способности .Текстильных нитей с кончиков /петелек/ нитей

1-высоковольтный металлический электрод

2-изодятор

3-высоковольтныЯ капель

4-в^соковольтный источник постоянного напряжения

5-лабораторный автотрансформатор З-электростатическиЯ вольтметр типа С-96 ?-металлическая шина

8-микроамперметр

9-кончики испытываемой нити

е

на металлическая шина /7/ размером 140x10x2мм, состоящая из двух разъемных полос. Шина необходима для крепления в ней нити /9/. Конструкция шин позволяет закреплять в ней нить так, что появляющиеся при этом кончики /пвтояьки/ имитируют положение в ткани. С помощью изолятора /2/ шина укреплена на основании и даяемлена через микроамперметр /8/.

В процессе испытаний на нити ступенчато подается напряжение и амперметром регистрируется сила тока, соответствующего этому напряжению. Полученные вольт-а:лперннв характеристики возникновения тока показаны на рис.4. Из рисунка видно, что ток появляется при определенном значении напряжения.

Напряжение, при котором появляется ток, является основной характеристикой антистатических свойств электропроводящих нитей. Определение этой величины, называемой напряжением начала коронного разряда /И0/, положено в основу оценки антистатических свойств электропроводящих нитей.

Однако, определение И0 при фиксировании появления тока связано с большой трудоемкостью.

Для определения И0 предложен ускоренный метод редуцированных характеристик. Сущность этого метода: на нить поочередно подается два значения напряжения /И^.И^/ и регистрируются соответствующие величины силы тока Х71, С?2/, И0 определяется по формула /!•/;:

Уравнение /1/ выведено из системы уравнении /2,3/, алроксими-рутащих вольт-амперные характеристики появления тока при данных значениях напряжения:

¿¿о) /2/,

ис) /ЗА

Зависимость, выраженная уравнением /4/, получена методом корреляционно-регрессионного анализа на ЭВМ "Искра-22б" и согласуется с исследованиями Дейча:

ие)

/4/,

3-й1/у

1-е кончиков УН при отрицательной короне

2-е кончиков УН при положительной короне

3-е поверхности УН при отрицательной короне

4-е поверхности УН прй положительной короке

5-е петелек Ш при отрицательной короне 5-е петелек УН при положительной короне

где:»/ -сила тока, мкА,

А- коэффициент, ззвкоялий от условий пояалония тона, И- подаваемое напряжение, кВ, И0~капряжение начала коронного разряда, кВ.

Оценка антистатических сзойств электропроводящих нитей по методу определения И0 позволяет определить основную характеристику антистатических свойств электропроводящих питай и на этой основе щюг-нозировать антистатические свойства тканей.

Ткани о электропроводящими нитями существенно отличаются от агалситогах' тканой без этих нптой, что обусловлено специфическим механизмом отвода зарядов.

Исследование механизма отвода электрических зарядов при коронном разряде положено з остову исследования антнстати'узских свойств . тканей с использованием электропр^толдщих гатей.

Испытания проводились ча предложенной в работа экспериментальной установке /рис.Б/, включающей: металлический плоский электрод /1/, устаноиленный на изоляторах /2/, высоковольтный кабель /3/, связанный с гнескоьольтннм источником /4/, лабораторный автотраксформа-тор /5/. Величина напряжения на электроде /1/ постоянно контролиру- : ется вольтметром типа С-96 /6/. Над электродом /1/ в изоляторе /2/ установлен металлический зажим /7/. 3 пом крэлится сгратоц ткани /10/ размером 100х20ймм. Нижний край ткани касается злэктрода /1/, от которого ткань заряжаемся. На расстоянии 1 см от поверхности иснкты-ваэмого образца расположен"датчик /9/ прибора ИЖЯ-ИД /8/, который регистрирует остаточную гыотность электрически* зарядов на 'ткани:.

• Мэтодквд определения пст&гочпоР. тист-яосги электг/чэоюгх ларадоз а следующем: на электрод /1/ подают напрлуениэ величиной ЕкВ. Данная эеличина гарантированно вызывает появление тока коронного разряда, гго выявлено экспериментально. При этом ткань заряжается до указак-юй величины.Затем установка отклшаэгся от источнике питания и регистрируется величина .остаточной плотности эдэктретгскюс. зарядов.

Третья глава посвящена обоснованию необходимости комплексного юдхода к исследование антистатических свойста тканей и разработка комплексного метода сценки антистатических свойств элх тканей.

Необходитость комплексного подада к ясслбдоваккго ьнтистатичес-сих свойств тканей обусловлена неоднородным составом тканей. Яги •кани содерлат до 10% электропроводящих нятеР и более 93$ элок?рои-юляционных нитей. 3" антистатическом отношении эта нити работает по «зноыу.

Рис.5. Экспериментальная установка для исследования коронирующей способности тканей с электропроводящими нитями

1-высоковольтный электрод ?-металлический з&чсим

2-изоляторы 8-прибор ЙНЭП-11Д

3-высоковольтный кабель 9-датчик прибора ИКЭП-11Д

4-высоковольтный источник постоянного напряжения 10-исследуэмая ткань

5-ла0ораторкый автотрансформатор- 1АТР 3-электростагическай вольтметр типа С-95

Комплексуй метод оценки учитывает исследование антистатических свойств и тех, и других нитей и включает методы и покапагели, показанные на рис.6. Показатели антистатических свойств определялись в процессе стирок.

При разработке комплексного метода решены следующие задачи: -выбрано необходимое количество измерений, '-осушествлетг подбор абразивного материала для определения поверхностной плотности электрических зарядов,

• -выбраны климатические условия дая испытаний.

в процессе стирок

Рис.б Методы и показатели, входящие в комплексный метод оценки антистатических свойств тканей

* методика определения показателей предложена в работе

В четвертой главе представлено описание объектов исследования и апробирование предложенных методов оценки антистатических свойств.

В качестве основных обьектов исследования использовались электропроводящие нити с углеродной оболочкой и ткани, которые по составу представляли собой полиэфирные ткани с введенными электропроводящими нитями по основе полотна с интервалом 1см.

Целесообразность применения нитей с углеродной оболочкой для введения в ткани из синтетических нитей оценивалась сравнением физико-механических свойств электропроводящих и синтетических нитей. Эксперименталыше исследования показали, что по отдельным показателям /устойчивости к истиранию, изгибу/ нити с углеродной оболочкой несколько уступает синтетическим.

Антистатические свойства электропроводящих нитей п тканей оценивались по предложенным в работе методикам. 1<эзультаты испытаний для нитей показаны в табл.1, дая тканей- в табл.2.

и

Таблица 1.

Антистатические свойства углеродных нитей

Название 1шти ¡Изготовитель^ . 1 | Линайпач плотность текс Шачало 1:0-! Поверхностное ,!ровного ! электрическое ¡разряда, ! сопротивление ! 1

Бикарболон НПО "Хкмеолокко" 6,2 2,5 1,7x10^

то же то же 10,3 2,8 1,4x10

то же то ке 11,5 2,8 2,3х104

то же то же 25,0 2,7 2,0х104

Беллтрон тс т фирма"Маруб ени" /Япония/ то же 2,2 2,3 5,6 5,5 1,4x10® 6,6x10®

Анализ полученных результатов показал, что нити "Беллтрон" имеют величину поверхностного электрического сопротивления на четыре порядка больше, чем нити "Бикарболон". Казалось бы, что величина, равная 6,6x10^, соответствует хороагм антистатическим свойстам. Но определение начала коронного разряда показало, что по этому показателю нити "Баллгрон" уступают нитям "Бикарболон? более, чем в 2 раза.

Детальнее исследование антистатичаоких свойств электропроводящие нитей позволило аргументированно подойти к выбору электропроводящих нитей для введения в ткань.

Введение нитей "Бэллтрон" в ткань приведет к тому, что отвод эа-рядоч начнется при более высокой плотности электрических зарядов. Для придания тканям антистатических свойств предложен нормативный показатель напряжения начала коронного разряда, который не должен превышать ЗкВ.

. Определенна антогстамческих свойств тканей с испольэоаанием электропроводящих нитей показано в табл.2. Из таблицы видно, что введе-' отга нитей "Бякарболон" обеспечивает тканям более высокий уровень антистатических свойств. Так, остаточная плотность электрических зарядов на тканях с нитями "Бикарболон" меньше в 3-5 раз, чем с нитям:-"Боллтроя".

Таблица 2.

Антистатические свойства тканей с электропроводящими нитями "Беллтрок" и "Бцкарболон",

Остаточная платность зарядов, •

Ыи1- . дю-10/

5260/88 Бикарболон, б,2текс 4,3х103 2,2x10? 17,7 8,9

5234/1- Бикарболон, 8,2геко 19,5 8,9

5272/88 Бикарболон, 25тэко 1,?х10Г> 8,54 17,7

527.5/3 Баплтрон, 2,2теке 5,1x10® 17,7 55,4

5275/4 Беллтрон, 2,3текс 2,3x10® 10,8 55,4

Вид электропрово- Поверхностное Новериюст-4 дящей юти, вве- злектричоскоо ная плот-

денной в ткань сопротивление,ность эа-ткани Ом рядов,.

Хл/м, /хЮ'7/

Важным этапом в оценке антистатических свойств тканей явилось их исследование в процессе стирок и при изменении относительной влажности воздуха. Проведенные исследования показали, что ткани обладают устойчивыми на протяжении всего периода эксплуатации тканей антистатическими свойствами; минимальная относительная влажность не ухудиает антистатических свойств тканей. Эти достоинства отличают ткани с использованием электропроводящих нитей от всех других антистатических тканей.

Пятая глава посвящена оптимизации структуры тканей, дифференцированию антистатических свойств тканей в зависимости от условий их эксплуатации; построению математической модели, позволяющей прогнозировать антистатический эффект тканей; выработке ж производственной апробации опытной партии ткани; разработке рекомендаций оо эксплуатации одезды из новых антистатических тканей.

При оптимизации структуры тканей решались следующие основные вопросы:

-по каким системам вводять электропроводящие нити: по основе /утку/ или к то основе и утку вместо,

-как влияет нарушение сдяоииости электропроводящих литой на . антистатические свойства тканей,

-с каким интервалом вводить электропроводящие нити. Выбор систем ткани, по которым целесообразнее вводить электропроводящие нити, определялся на основа сравнения аитистатлческйх

свойств тканей, отличающихся расположением электропроводящих нитей: арт.5264/1- содержал нити по основе полотна, арт.5264/2- по основе и угку /количество электропроводящих нитей в тканях было одинаковым/. Проведенные исследования /табл.З/ показали, что антистатические свойства тканей не зависят от системы введения нитей, а определяются равномерностью ил расположения по поверхности ткани. Результаты исследований позволили сделать вывод о целесообразности введения нитей в одну систему, но с меньшим расстоянием между ними, чем в обе системы, но с расстоянием между электропроводящими нитями больше соответственно в 2 раза.

Таблица 3.

Антистатические свойства тканей в зависимости от расположения электропроводящих нитей по системам ткани

Артикул ткани Поверхностное электрическое сопротивление, ' Ом Напряженность электростатичес-■ кого поля. Остаточная плотность зарядов, К*/«2, /х10~®/

5234/1 2,2х103 ■ 2,2 8,9

5234/2 1,1х103 1,6 8,9

Влияние нарушения сплошности электропроводящих нитей на антистатические свойства тканей исследовалось на тканях, отличающихся наличием сплошных или нарушенной сплошности нитями. Необходимость . такого исследования объясняется тем, что при эксплуатации возможны повреждения электропроводящей оболочки нитей и их обрывы.

Етияние нарушения сплошности электропроводящих нитей на антистатические свойства тканей отображено в табл.4, откуда видно, что нарушение сплошности оказывает неоднозначное влияние на свойства. Так, нарушение сплошности электропроводящих нитей вызывает увеличение поверхностного электрического сопротивления, а остаточная плотность электрических зарядов не изменяется. Проведенные исследования показали, что для возникновения коронного разряда важна не сплошность нитей, а их количество, которое обеспечивает оптимальную зону охвата электрических зародов коронирующей нитью. Величина этой

Та&ицз.4

Антистатические свойства тканей с непрерывными и нарушенной сплошности углеродншя ыитямг / УН /

Лнтер-! Характер ! Поверхностное электрическое вал ! располо- ! сопротивление. Ом, тканей УН в ! хекия УН ! аитиетлов Поверхностная плотность заря- ! Остаточная плотность доз, Хл/м2, /х10~7/, тканей ! зарядов, КлДЛ /х10~10/, ат>тютлов ! тканей аэтетулов

ткана,! в тяаяи ! см ! ! 56207 1 ! 56208 55С51 ! ! ; I 56207 .. ! 562С8 ! 56051 ! 56207 ! 55203 % • < , 55051

0,5 сплсшша 4,2х ю;

0,5 яесплэшнке 4,8х 10

1.0 сплошные 2,5х 1С'

1.0 К9СП.-0ЕНЫЭ ■3,4х КЗ1

1,5 сплоиныа 6, Ох 10'

1,5 несплсшнне 3,4х 10'

2,0 сплошные 1,5х 10'

2,0 несдлсашые 4,3х 10'

6,5х ЗО5 7,8х 10? 1,8х. 106 2,4х 107 4,5х 107 8,4х 108 3,5х 107 4,бх 108

7,бх 104 2,3х 106 4,8х 105 2,1х 1С3 З.Ох 106' Б.2х Ю8 7,5х 1П6 3,8х Ю8

4,4 4,4 4,4 8,9 8,9 ' 8,9

12,4 13,3 14,3 8,9 8,9 8,9

6,2 4,4 6,2 17,7 8,3 17,7

18,6 18,6 21,2 17,7 17.7 17,7

8,9 11,5 6,2 26,6 17,7 .. 26,6

31,0 36,3 - 26,6 1 - " л . 26 /5 26,6

18.6 24,8 10,6 51,3 ' 34,2 51,3

39.0 45,0 34,5 51.3 51,3 51,3

о

зоны определяется расстоянием между электропроводящими нитями.

Влияние расстояния между электропроводящими нитями на антистатические свойства исследовалось на образцах тканей с электропроводящими нитями, введенными с интервалом : 0,5; 1,0; 1,5; 2,0см. Полученные данные /табл.5Апоказывают, что антистатические свойства тканей с уменьшением расстояния между электропроводящими нитями возрастают, но при этом возрастает и расход нитей на получение тканей.

Для оптимизации затрат электропроводящих нитей предложена математическая модель, описываемая уравнением вида:

у =0,08х .4-5,5 /5/.

Математическая модель позволит прогнозировать антистатические свойства тканей. Уровень антистатических свойств зависит от условий эксплуатации тканей.

Для тканей, эксплуатируемых в бытовых условиях, необходим такой уровень антистатичности, который обеспечивал бы комфортное состояние при эксплуатации одежды из этих тканей.

Для тканей, эксплуатируемых в производственных условиях, необходим другой, более высокий уровень антистатичности, который способствовал бы уменьшению различных производственных помех, возникающих из-за разрядов статического электричества. В отдельных производствах, имеющих дело с воспламеняющимися веществами, возможны пожары, причиной которых являются разряды с наэлектризованных материалов.

В работе предложено дифференцировать антистатические свойства' тканей по назначению на три класса:

1 класс- ткани, эксплуатируемые в бытовых условиях,

2 класс- ткани, эксплуатируемые в производственных условиях с безискровой электризацией,

3 класс- ткани, эксплуатируемые в производственных условиях с искровой электризацией.

Для каждого класса разработаны нормативные величины поверхностного электрического сопротивления:

1 класс- поверхностное электрическое сопротивление не должно превышать Ю^Ом,

2 класс- Ю'Ом,

3 класс- Ю80м.

Выработка тканей с учетом предложенных нормативов обеспечит их физиологическую безвредность и производственную безопасность.

На основе предложенных рекомендаций по созданию тканей для

Таблица 5.

Антистатические свойства тканей в зависимости от расстояния между углеродными нитяш /УН/

Расстояние ! Поверхностное электрическое ! Поверхностная плотность заря-?- Остаточная плотность зарядов, между УН, ! сопротивление, Ом, тканей ! дов, Кя/м2, /хЮ-7/, тканей ! Кл/м2, /хЮ-10/, тканей

см !_артикулов_•_артикулов _!_артикулов_

155207 ! 53208 ! 55051 ; 55207 ! 55208 ! 56051!53207 Л56208!55051

_|_I_I_•_I_I_I _|_I_

0,5 4,2х103 6,5x10® 7,5х104 4,4 4,4 4,4 8,9 8,9 8.9

1.0 2,5х104 1,8x10® 4,8х105 6,2 4,4 6,2 8,9 8,9 8,9

1,5 6,0хЮ4 4,5х107 3,0x10® 8,9 11,5 6,2 17,7 17,7 17,7

2,0 1,5хЮ4 3,5х107 6,5x10® 18,5 24,8 10,5 25,5 17,7 " 25,6

без УК 8,0х1010 Э.ОхЮ11 9,5x10й 41,6 29,2 39,8

Таблица Ь.

Поверхностная плотность электрических зарядов на одежде

. . Кп/м2 / х 1.0~7 /

Волокнистый состав верхней одежды Волокнистый состав белья ' Антистатические угле- • родные, полиэфирные • нити ! ! Хлопчатобум&ъкыа нити ■ Полиамидные пЛТИ

Хлопок, вискозные волокна 2,7 - 2,8 7,5

Хдопколавсановые волокна . 4,3 4,3 6,5

Шерстяные волокна 4,3 4,5 . 9,9

Полиакрилнитрильные волокна 7,3 '7.5 . 15,0

2 класса выработана опытная партия ткани, из которой была сшита рабочая одежда. Апробирование одэвда проводилось на Рахмановсмл." Щелковом комбинате. Параллельно для сравнение испытивалась одожда из хлопчатооумажных и синтетических нитей,. Результат испытаний ирод-стаьлены в таблице 6. Анализ полученных данных показал, что одежда из антистатической ткани обладает еысокими ьлтиотатячегкими свойствами. При эксплуатации одежды испытатели отмечали отсутствие электрических разрядов и комфортное физиологическое состояние.

• Заключительным атапом работы была разработка рекомендаций по эксплуатация одежды из тканей с использованием электропроводящих на-той.

ВЫВОДИ

1.Исследовано влияние введения элактррпроводящих литвй на антистатические свойства тканей. Предложен способ оптимизации структур« тканей в зависимости от их целевого назначения,

2.Предложена математическая модель, позволяющая прогнозировать содержание электропропедящих питай в ткгнях с целью получения заданных антистатических свойств.

3.Установлено, что для выработки антистатических тканей показатель напряжения начала коронного разряда не должен превышать ЗгВ,

4.Показана целесообразность диффэречадрования тканей по антистатическим свойствам на три класса:

1 класс- ткани, эксплуатируемые в Оытових условиях,

2 класс- ткани, эксплуатируемые ь производственных условиях о безискровой электризацией,

3 класс- ткани, эксплуатируемые в производственных условиях с искровой электризацией.

Для каждого класса разработаны нормативные показатели антистатических свойств по величине поверхностного электрического сопротивления:

для тканей 1 класса- не более Ю^Ом,

для тканей 2.класса- не болеэ Ш^Ом,

р

для тканей 3 класса- не болеэ 10 Ом.

5.Для оценки антистатических свойств текстильных материалов предложено определять следутчвде показатели:

для нитей- напряжение начала коронного разряда,' •

для тканей- остаточную плотность электрических зарядов..

Разработаны методики и экспериментальные установки дня кг-г/ера-

кия этих показателей.

6.Комплексную оценку антистатических свойств тканей предложено проводить с помощью трех единичных показателей:

-поверхностной плотности электрических зарядов, -поверхностного электрического сопротивления, -остаточнсТ плотности электрических зарядов.

7.Исследовано влияние стирок на антистатические свойства тканой и да;ш соответствующие рекомендации по их проведению.

8.Показано, что нарушение целостности углеродного слоя не ока-вываег практического влияния на штор» антистатических свойств тканей.

Э.Изготовлена опытная партия одежды с использованием электропроводящих нитей и проведена ее апробация в производственных условиях на Рахмановском шелковом комбинате, которая дала положительные результаты.

10.Серийное производство тканей о электропроводящими нитями кэзволлт отказаться от их закупки за рубежом, что составляет 5 тыс доя на 1000м8 тканей.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1.Чкалова О.Б., Гефтзр ПЛ. Создание антистатических нитей и тканей /'/ Текстильная промышленность » -1289. -JÎ7. -С. 48

2.Гефтер П.Л., Михаловская 1.0., Чкалова О.В. Изучение* влияния ' стирок на электростатические свойства синтетических тканей'//¡Текстильная промышленность. -1989,-№7 .--С. 67-G3

3.Чкалова О.В., Гефтер П.Л. Метода испытания антистатических текстильных материалов с введенными электропроводными нитями // Тезисы 4 Всео. научн-техн. ко кфер.,сентябрь 1989г.,Северодонецк.-Чоркаосы.-19SS.-О.22-23

4.Чкалова О.В., Гефтер ПЛ. Физические методы придания антистатических свойств текстильным материалам для рабочей одежды из химических волокон //Тезисы 4 Всэс. научк-техн. конфер., сентябрь 1Э89г., Северодонецк.-Черкассы.-1989.-С.Э4-95

Б.Чкалова О.В.» Гефтер П.Л. Оценка электростатических свойств электропроводящих нитей // Текстильная промышленность.-19SO.-JÈ5.-

■к