潔凈室服裝的評(píng)價(jià)方法
人體是潔凈室內(nèi)最大的污染源,一件合格潔凈室服裝(以下簡(jiǎn)稱潔凈服)對(duì)維持潔凈室的環(huán)境有著至關(guān)重要的作用,因此研究潔凈服的評(píng)價(jià)方法,對(duì)潔凈服的提供、設(shè)計(jì)和選購(gòu)進(jìn)行指導(dǎo),有著相當(dāng)重要的意義。
不論適用于哪個(gè)等級(jí)潔凈室的潔凈服,都必須具備四個(gè)基本要素,它們分別是:潔凈性能、靜電性能、耐久性和舒適性。表1是這四個(gè)要素的解釋和功能。
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一、潔凈性能
評(píng)價(jià)潔凈服的潔凈性能需要從無塵和濾塵兩個(gè)方面來入手,把無塵等同于潔凈,是不合適的。
1.無塵
無塵指的是服裝本身不發(fā)塵,這就要求潔凈服在提供和設(shè)計(jì)過程中選擇不發(fā)塵的面料和輔料,并且在裁剪、縫制和款式設(shè)計(jì)中減少服裝發(fā)塵和積塵的可能性。利用簡(jiǎn)單的工具可以從以下幾個(gè)方面來判斷潔凈服的是否具備無塵性能:
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表1潔凈服的四個(gè)基本要素
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● 通過顯微鏡觀察面料是否使用長(zhǎng)絲纖維織造
棉、麻等天然纖維因?yàn)槭嵌汤w維,在纖維末端很容易產(chǎn)生顆粒物,因此不能在潔凈室中使用。因此潔凈服必須使用化學(xué)合成長(zhǎng)絲纖維織造。并且,由于再生切片紡制的纖維含有一定比例的回收料,其中雜質(zhì)較多,會(huì)增加面料的發(fā)塵,因此也不能使用在潔凈室當(dāng)中。通過顯微鏡或高倍放大鏡可以很容易的進(jìn)行分辨(圖1):
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圖1 面料的顯微照片。
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● 通過顯微鏡觀察面料中加入的防靜電纖維是否會(huì)成為發(fā)塵源
潔凈服必須使用防靜電纖維,選擇不正確的防靜電纖維有可能造成污染。目前常見有兩種防靜電纖維——表面滲碳型防靜電纖維和復(fù)合紡絲型防靜電纖維。表面滲碳型防靜電纖維因?yàn)槠鋵?dǎo)電成份涂覆在基體表面,易受洗滌和摩擦大量剝落,增加面料的發(fā)塵量,而不可使用在潔凈室環(huán)境當(dāng)中。復(fù)合紡絲型防靜電纖維則是將導(dǎo)電成分與熔融狀的基體材料充分混合后,再經(jīng)特殊噴絲孔與基體材料復(fù)合成纖,因此耐磨耐洗,不易發(fā)塵。
通過顯微鏡觀察,若防靜電纖維表面粗糙并有透光點(diǎn),及可判斷為表面滲碳型防靜電纖維,不可用于制作潔凈服(圖2):
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圖2 防靜電纖維顯微照片。
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● 檢查服裝的輔料是否不易發(fā)塵
以下的輔料均有可能對(duì)潔凈室環(huán)境造成污染:含短纖維的縫紉線、洗標(biāo)、耳網(wǎng)布、袖口羅紋、腳口羅紋、會(huì)發(fā)塵的拉毛粘扣帶、鍍層會(huì)脫落的拉鏈、印刷油墨易脫落的服裝標(biāo)識(shí)等。這也是評(píng)價(jià)一件潔凈服是否合格的重要因素。潔凈服的所有輔料必須使用不易發(fā)塵的材料。
● 檢查潔凈服的裁剪和縫制是否符合規(guī)范
不當(dāng)?shù)牟眉艉涂p制會(huì)增加潔凈服的發(fā)塵量,這是因?yàn)榉b裁片的邊緣會(huì)向外散發(fā)微粒,因此,潔凈服要求運(yùn)用卷邊、三折邊、滾邊、或四折邊等方式對(duì)裁片的連接進(jìn)行處理(圖3)。并且,對(duì)于外露的毛邊要進(jìn)行熱熔處理,一些高等級(jí)潔凈服還要求對(duì)面料進(jìn)行激光裁剪以減少發(fā)塵。
● 檢查服裝款式是否合理
潔凈服在款式設(shè)計(jì)上要求不易積塵,包括:減少服裝的褶皺;筆插不得封底;減少不必要的附件(如口袋)。另外,服裝款式設(shè)計(jì)不能太寬松,可以減少服裝的摩擦,控制發(fā)塵。在評(píng)價(jià)一件潔凈服的時(shí)候,也應(yīng)把這些要求作為考核指標(biāo)。
● Helmke滾筒測(cè)試
除了以上這些簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)方法以外,在IEST-RP-CC003.3規(guī)定有Helmke滾筒測(cè)試法,用以從科學(xué)定量的角度評(píng)價(jià)潔凈服及面料的發(fā)塵指標(biāo)。其測(cè)試方法是將服裝或消耗品放在不銹鋼滾筒里翻滾,用空氣微粒計(jì)數(shù)器測(cè)試每立方英尺各種指定大小微粒的數(shù)量。
2. 濾塵
作為潔凈服潔凈性能的另一個(gè)重要指標(biāo)——濾塵率,在日本也被業(yè)界稱為捕塵率,指的是潔凈服阻隔人體微粒向外擴(kuò)散的效果。判斷潔凈服的濾塵性,可以從以下幾個(gè)方面入手:
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圖3 潔凈服的縫制要求。
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● 看服裝面料的經(jīng)緯密度
經(jīng)緯密度是反應(yīng)面料松緊程度的指標(biāo),經(jīng)緯密度越高,面料的空隙越小,濾塵率也越好。通過市售的經(jīng)緯密度鏡就可以簡(jiǎn)單的對(duì)服裝面料經(jīng)緯密度進(jìn)行判斷。
● 看服裝面料所使用纖維的線密度(D數(shù))
一般來說,單根纖維越細(xì)(線密度越?。?,同樣面積下纖維排列的總根數(shù)越多,填充效果越好,所織成的面料越密實(shí),對(duì)微粒的阻隔效果也越好。因此,高等級(jí)的潔凈室一般選用線密度較小的長(zhǎng)絲纖維所紡制成的面料制作潔凈服。
但是,纖維總根數(shù)增加,會(huì)導(dǎo)致纖維總表面積增加,從而增加面料的發(fā)塵率。所以,面料的提供商必須根據(jù)潔凈室的等級(jí)對(duì)纖維的線密度和孔數(shù)做出合理選擇。此方面的數(shù)據(jù)可以要求供應(yīng)商直接提供。
● 看面料的織物組織
織物組織是指面料中經(jīng)線和緯線的交織方式,一般有平紋、斜紋、鍛紋等形式。潔凈服宜選用2/1右斜紋,因?yàn)檫@種斜紋的方向與進(jìn)入潔凈室前風(fēng)淋時(shí)氣流的方向一致,有利于去除沾在衣服上的浮塵,2/1斜紋密度適中,過濾效果較好。
而在相同紗線和經(jīng)緯密度下,平紋組織因?yàn)槠渥顬槊軐?shí),所以一般應(yīng)用在高等級(jí)的潔凈室當(dāng)中。另外對(duì)面料做覆膜處理,不僅可以增加面料的濾塵性,還可以使處理后的纖維不易移動(dòng),保證面料的濾塵效果不會(huì)因?yàn)橄礈於焖傧陆怠?/span>
● 看服裝款式的設(shè)計(jì)和輔料是否合理
服裝的款式也對(duì)潔凈服的濾塵性有非常大的制約作用,主要從下面幾個(gè)方面來評(píng)價(jià)考查:
服裝的尺寸應(yīng)適中,太松容易引起摩擦,太緊則可能由于服裝過緊,內(nèi)部小環(huán)境空氣壓力過大,而把微粒從服裝薄弱的環(huán)節(jié)(如,領(lǐng)口、袖口)擠壓出來;
拉鏈?zhǔn)菨崈舴V塵效果的薄弱環(huán)節(jié),必須選用密齒拉鏈,位置應(yīng)根據(jù)作業(yè)動(dòng)作做出合理設(shè)計(jì),避免拉鏈位置正對(duì)操作部件;
袖口不僅要求不發(fā)塵、高濾塵,還要求和手腕貼合度緊密,有高彈性;
系扣物要求緊密性好,方便調(diào)節(jié);
要根據(jù)潔凈室的等級(jí)選擇不同目數(shù)的網(wǎng)眼面料,等級(jí)越高的潔凈室,選用目數(shù)越大的耳網(wǎng)。
● 粒子過濾效率測(cè)試
和無塵性能一樣,IEST-RP-CC003.3也對(duì)過濾效率的測(cè)試做了規(guī)定,方法是在一定壓力差下,通過潔凈服面料抽取空氣,用空氣微粒計(jì)數(shù)器在面料的逆流和順流兩個(gè)方向測(cè)得微粒數(shù)。其兩個(gè)方向微粒數(shù)對(duì)比的結(jié)果顯示了面料阻攔粒子的能力。
此外,對(duì)于潔凈服的整體潔凈性能,IEST-RP-CC003.3還推薦了Body Box測(cè)試。是在一個(gè)受控的區(qū)域(body box)里,穿著潔凈服的測(cè)試人員在指定區(qū)域內(nèi)按節(jié)拍做各種標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作,然后用空氣微粒計(jì)數(shù)器向body box 內(nèi)抽空氣對(duì)微粒進(jìn)行計(jì)數(shù)。這個(gè)測(cè)試的目的是將面料、輔料、設(shè)計(jì)及制作等諸多因素綜合后,在動(dòng)態(tài)的環(huán)境中對(duì)潔凈服的潔凈性能做綜合評(píng)價(jià)。由于可變因素較多,數(shù)據(jù)并不是絕對(duì)準(zhǔn)確,只可用來作為參考比較。
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二、靜電性能
除了產(chǎn)品本身對(duì)靜電的敏感性要求之外,大多數(shù)潔凈室要求環(huán)境長(zhǎng)期處于恒溫恒濕條件,潔凈室內(nèi)產(chǎn)生的靜電更加不易消除,潔凈服的靜電控制性能也就尤為重要。
確保潔凈服靜電性能主要有兩個(gè)途徑,一是選擇防靜電性能良好的面料,二是保證服裝整體的電氣連通性,在穿著時(shí)良好接地。
從以下幾個(gè)方面來評(píng)價(jià)潔凈服的防靜電性能:
1.檢查服裝面料中的防靜電纖維
面料的防靜電加工方法通常有三種:①織物用抗靜電整理劑作后整理;②以提高織物吸濕性為目的的纖維接枝改性、親水性纖維的混紡和交織;③混紡或嵌織防靜電纖維。前二類方法的作用機(jī)理都屬于提高織物回潮率和親水性、降低絕緣性,以加速靜電泄漏,所以在干燥環(huán)境中或經(jīng)過多次洗滌后,效果或不耐久、或不顯著,一般只應(yīng)用在普通服裝用織物上。只有第三種方法可持久、高效地解決紡織品的靜電問題,所以目前被廣泛應(yīng)用于提供防靜電工作服。
防靜電纖維的電阻、加入量和加入方式?jīng)Q定了面料的防靜電性能。在面積一定的情況下,防靜電纖維加入量越大,則面料的防靜電性能越好??筛鶕?jù)潔凈室的靜電敏感等級(jí),選擇不同加入量的面料。
防靜電纖維一般為黑色或灰色,因此嵌織防靜電纖維的外觀一般呈黑色條紋或格子狀。檢查方法是,用剪刀沿黑色導(dǎo)電纖維的邊緣將面料剪開,并將這黑色的導(dǎo)電纖維分離出來,用放大鏡觀察其中是否有一根或幾根比較粗的纖維,用表面電阻測(cè)試儀測(cè)一下分離出的導(dǎo)電纖維的電阻。連續(xù)拆出幾根,可基本判斷出面料中的每一根黑絲是否都含有導(dǎo)電纖維。
此外,前文中提到過,表面滲碳型防靜電纖維因其本身特性不適合用于潔凈室環(huán)境,因此,在檢查時(shí)也要注意加以判斷。
2.判斷服裝面料是否加入了防靜電助劑
加入防靜電助劑的面料除了靜電性能不理想、不持久以外,因?yàn)橹鷦┍旧硪彩且环N大分子有機(jī)化合物,會(huì)對(duì)潔凈室環(huán)境造成污染,因此不能在潔凈室在使用。
判斷方法是:用萬用表分別測(cè)量面料的經(jīng)向及緯向電阻(注意不要接觸到黑色導(dǎo)電纖維),所測(cè)電阻若小于109Ω即可初步認(rèn)為此面料經(jīng)過防靜電劑處理,不可用于潔凈服裝的制作。
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圖4 潔凈服電阻測(cè)試。
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3.檢查服裝是否使用導(dǎo)電輔料
要確保整件潔凈服的電氣連續(xù)性必須使用導(dǎo)電縫紉線;對(duì)一些靜電要求特別高的潔凈服還必須在面料拼接部分使用導(dǎo)電帶,并在袖口、腳口處使用導(dǎo)電羅紋;必要時(shí)在潔凈服的適當(dāng)位置上增加接地點(diǎn)。這些輔料的使用都是判斷潔凈服靜電性能的直觀依據(jù)。
4.檢查服裝和面料電阻
測(cè)試潔凈服的電阻是評(píng)定潔凈服靜電性能較為簡(jiǎn)單、可行和可靠的方法。其方法是將測(cè)量電極(重5磅)放置在潔凈服的指定位置,再用絕緣電阻表對(duì)其電阻進(jìn)行讀數(shù)即可。對(duì)于防靜電纖維經(jīng)向嵌織和防靜電纖維經(jīng)、緯向嵌織的潔凈服,有不同的測(cè)量方法(圖4)。
用手持式表面電阻儀也可以簡(jiǎn)單的判斷潔凈服的靜電性能。合格的潔凈服應(yīng)該是電阻較?。ㄔ谝欢ǚ秶鷥?nèi)),電阻值穩(wěn)定。
國(guó)內(nèi)外對(duì)于潔凈服和防靜電潔凈面料的防靜電指標(biāo)均有規(guī)定,具有代表性的標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)如下:
● AATCC Test Method 76-2000中規(guī)定了面料表面電阻的測(cè)試方法;
● ESD STM 2.1中規(guī)定了服裝點(diǎn)對(duì)點(diǎn)電阻的測(cè)試方法;
● JIS L 1094中規(guī)定了測(cè)試摩擦帶電電荷量和摩擦帶電電壓的方法,我國(guó)的GB 12703收錄了這些方法。
需要說明的是,目前有相當(dāng)數(shù)量的企業(yè)采用SJ/T 10694規(guī)定的方法對(duì)潔凈服的摩擦電壓進(jìn)行測(cè)試,并對(duì)潔凈服的摩擦電壓提出了小于300V(甚至100V)的要求。由于測(cè)試方法不同,這個(gè)指標(biāo)與GB 12703所規(guī)定的摩擦電壓測(cè)試方法不具備可比性。SJ/T 10694所規(guī)定的方法對(duì)測(cè)試環(huán)境、摩擦力度、測(cè)量時(shí)間、測(cè)量距離等重要指標(biāo)都沒有明確規(guī)定,因此有一定的局限性。
● Federal Standard 101c Method 4046.1中規(guī)定了靜電衰退時(shí)間測(cè)量方法。這一方法與國(guó)內(nèi)的半衰期測(cè)定法相比,有較大區(qū)別,且更加具有合理性。
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三、耐久性
潔凈服的效用是隨著使用時(shí)間而遞減的,保證潔凈服性能的耐久性,不僅有利于減少潔凈服的更換頻次,降低提供成本,更重要的是可以防止?jié)崈舴谑褂闷谙迌?nèi)的失效而對(duì)提供造成的危害。
潔凈服的耐久性,需要從潔凈性能的耐久和靜電性能的耐久性兩方面來考慮。
潔凈性能耐久性的主要指標(biāo)是面料的起毛起球等級(jí),反映的是面料在規(guī)定程序下摩擦一定時(shí)間,表面所產(chǎn)生的變化情況。摩擦起毛起球等級(jí)低的服裝,在使用過程中,纖維容易斷裂起毛起球,并產(chǎn)生微粒,污染潔凈室環(huán)境,纖維的斷裂又會(huì)導(dǎo)致潔凈服局部過濾效率下降,無法滿足濾塵性要求。國(guó)標(biāo)GB/T 4802.2對(duì)織物起球試驗(yàn)做了明確規(guī)定。
除了標(biāo)準(zhǔn)的起球試驗(yàn)以外,我們也可以從以下幾個(gè)方面來判斷潔凈服潔凈性能的耐久性:
● 通過顯微鏡觀察防靜電纖維的并絲質(zhì)量。并絲質(zhì)量的問題是由于張力控制不均勻造成的,浮在面上的導(dǎo)電絲很容易被勾斷,繼而會(huì)從面料中脫落,既影響導(dǎo)電性能,又破壞潔凈度(圖5)。
● 用粘扣帶的鉤面對(duì)服裝固定位置進(jìn)行著力摩擦,對(duì)兩件服裝的摩擦起毛進(jìn)行觀察對(duì)比,也可以初步判斷潔凈服纖維的起毛起球情況;
● 浮長(zhǎng)較短的織物組織,由于纖維之間牽引力較大,不易起毛起球;
● 經(jīng)緯密度較密的面料,也不易起毛起球;
● 在高等級(jí)的潔凈服上,應(yīng)盡量少使用粘扣帶,可使用金屬按鈕來調(diào)節(jié)松緊;
● 還可以通過覆膜的方式提高面料的耐久性。
潔凈服靜電性能的耐久主要通過選擇合適的防靜電纖維來實(shí)現(xiàn),前文所說的復(fù)合紡絲型防靜電纖維,由于它耐洗滌、耐磨擦、耐彎折,適合用在潔凈服中。
國(guó)標(biāo)GB 12014中規(guī)定,防靜電工作服必須在洗滌33小時(shí)(模擬洗滌100次)以后,其靜電指標(biāo)合格,產(chǎn)品方能列為A類合格。?