Контроль антистатических трикотажных изделий из шерсти защитной одежды
Контроль антистатических трикотажных изделий из шерсти защитной одежды
Введение
Антистатические свойства являются критически важным параметром для защитной одежды, предназначенной для работы в зонах с риском воспламенения взрывоопасных сред (АТМ, химическое производство, нефтегазовая отрасль и др.). Трикотажные изделия из шерсти, такие как термобелье, подшлемники, носки, часто используются как часть многослойного комплекта СИЗ благодаря своим теплозащитным и гигиеническим свойствам. Однако шерсть, как натуральный материал, обладает склонностью к накоплению статического электричества. Поэтому введение в состав пряжи или в структуру изделия специальных антистатических элементов (нитей, волокон) и последующий строгий контроль их эффективности – обязательное условие безопасности эксплуатации такой одежды. Данная статья освещает ключевые аспекты контроля антистатических трикотажных изделий из шерсти для защитной одежды.
1. Объекты испытаний
Объектами контроля являются готовые трикотажные изделия из шерсти или шерстесодержащих смесей, предназначенные для использования в составе защитной одежды и заявленные как обладающие антистатическими свойствами. К таким изделиям относятся:
- Термобелье (фуфайки, кальсоны, водолазки);
- Подшлемники (балаклавы);
- Носки, гольфы;
- Другие трикотажные элементы многослойного костюма, контактирующие с телом или другими слоями одежды.
Ключевые характеристики объектов, подлежащие контролю:
- Материальный состав (процентное содержание шерсти, антистатических волокон/нитей, других компонентов).
- Структура трикотажного полотна (плотность вязания, тип переплетения).
- Наличие и расположение антистатических элементов (включение в пряжу, вывязывание отдельной нитью по определенной схеме).
- Фактические антистатические свойства готового изделия.
2. Область испытаний
Испытания проводятся для подтверждения соответствия изделий требованиям нормативно-технической документации:
- Национальные стандарты (например, ГОСТ Р 12.4.124 «Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты от статического электричества. Общие технические требования» и его профильные разделы).
- Технические регламенты Таможенного союза (ТР ТС), в частности, ТР ТС 019/2011 «О безопасности средств индивидуальной защиты», устанавливающий требования к антистатической защите СИЗ.
- Ведомственные нормы для конкретных отраслей промышленности (нефтегазовой, химической, угольной и др.).
- Технические условия (ТУ) или стандарты организации (СТО) на конкретные виды изделий.
Основная цель испытаний – гарантировать, что трикотажное изделие эффективно предотвращает накопление опасных электростатических зарядов на теле пользователя и самой одежде, а также обеспечивает безопасное стекание возникающих зарядов.
3. Методы испытаний
Основные методы испытаний направлены на оценку ключевых параметров, характеризующих антистатические свойства:
-
Измерение поверхностного электрического сопротивления (ПЭС):
- Суть метода: Определение сопротивления прохождению электрического тока по поверхности материала между двумя контактными электродами, установленными на определенном расстоянии.
- Применение: Оценивает способность поверхности материала рассеивать заряды. Критично для участков, где возможно образование искры (наружная поверхность изделия).
- Нормирование: Согласно ГОСТ Р 12.4.124, ПЭС антистатических материалов СИЗ должно быть не более 10^7 Ом при стандартных условиях испытаний.
-
Измерение электрического сопротивления "точка-точка" или вертикального сопротивления (ЭС):
- Суть метода: Определение сопротивления прохождению тока через толщу материала между двумя электродами, приложенными к разным сторонам образца (лицевой и изнаночной).
- Применение: Оценивает способность материала обеспечивать стекание статических зарядов с тела пользователя через одежду на землю (заземление). Особенно важно для нательного белья.
- Нормирование: ГОСТ Р 12.4.124 устанавливает, что ЭС материалов, контактирующих с телом, должно быть не более 10^7 Ом.
-
Испытание на стекание заряда (заряженной поверхности) или метод наведенного заряда:
- Суть метода: Образец материала помещается на заземленную электродную платформу. На его поверхность индуцируется (наводится) известный заряд высокого напряжения. Измеряется время, за которое этот заряд уменьшается до заданного уровня (например, до 10% или 50% от первоначального значения).
- Применение: Моделирует реальный процесс рассеивания статического заряда, возникшего на поверхности изделия в процессе эксплуатации (трение и т.д.). Прямо характеризует эффективность антистатической защиты.
- Нормирование: ГОСТ Р 12.4.124 и ТР ТС 019/2011 требуют, чтобы время стекания индуцированного заряда до уровня менее 50 кВ не превышало 4 секунд. Часто дополнительно нормируется время полураспада заряда (до 50%).
4. Испытательное оборудование
Для проведения перечисленных испытаний используется специализированное оборудование:
-
Измерители электрического сопротивления (омметры):
- Назначение: Измерение поверхностного и вертикального сопротивления.
- Характеристики: Способность измерять высокие сопротивления (до 10^12 - 10^15 Ом и выше) при стандартизированном напряжении (обычно 100 В или 500 В). Оборудованы набором электродов для разных видов измерений (кольцевые для ПЭС, дисковые или параллельные пластины для ЭС). Должны обеспечивать стабильные результаты в контролируемых условиях окружающей среды.
-
Электроды:
- Типы: Основные электроды (измерительные), защитные (охранные) кольца для минимизации токов утечки при измерении ПЭС. Электроды для измерения ЭС (две параллельные пластины или система "верхний электрод - нижняя платформа").
- Требования: Стандартизированные размеры, вес и материал (обычно нержавеющая сталь или позолоченная/никелированная латунь). Обеспечивают равномерный и воспроизводимый контакт с образцом.
-
Установки для испытания на стекание заряда:
- Назначение: Генерация статического заряда на поверхности образца и измерение времени его стекания.
- Состав:
- Высоковольтный источник питания (0 - 20 кВ или выше).
- Генератор статического заряда (коронарный разрядник или другой тип).
- Заземленная электродная платформа для размещения образца.
- Измерительная система (электрометр с высоким входным сопротивлением, осциллограф или специализированный измерительный модуль) для регистрации изменения напряжения на образце во времени.
- Экранированная испытательная камера (клетка Фарадея) для исключения влияния внешних электромагнитных полей.
-
Климатическая камера:
- Назначение: Поддержание строго контролируемых условий температуры и относительной влажности (ОВВ) во время испытаний. Антистатические свойства материалов сильно зависят от влажности.
- Требования: Возможность поддержания стандартных условий для испытаний текстиля (например, (23±1)°C и (25±2)% ОВВ или (50±2)% ОВВ согласно ГОСТам). Стабильность параметров во всем объеме рабочей зоны.
Заключение
Контроль антистатических свойств трикотажных изделий из шерсти для защитной одежды – комплексный процесс, требующий строгого соблюдения стандартизированных методов испытаний и использования точного, поверенного оборудования. Проведение испытаний поверхностного и объемного сопротивления, а также времени стекания заряда в контролируемых климатических условиях позволяет объективно оценить способность изделия обеспечивать безопасность персонала, работающего во взрывоопасных зонах. Регулярный контроль на всех этапах – от входного сырья до готовой продукции – является неотъемлемой частью системы обеспечения качества и безопасности защитной одежды.
Примечание: Конкретные требования к параметрам и процедурам испытаний всегда определяются действующей нормативной документацией на конкретный вид изделия и условиями его применения. Данная статья описывает общие принципы и наиболее распространенные методы контроля.
