Les dangers de l’électricité statique textile
Dans les contextes civils, l'électricité statique peut amener les textiles à attirer la poussière et la saleté pendant leur utilisation, et les vêtements s'accrochent et s'emmêlent autour du corps, créant ainsi un inconfort. Des études ont montré que l’électricité statique peut avoir des effets néfastes sur la santé humaine. Dans les applications industrielles, l’électricité statique est l’un des principaux déclencheurs d’incendies, d’explosions et d’autres accidents dans des industries telles que la pyrotechnie, la transformation chimique et la transformation du pétrole. C'est également une source de risques pour la qualité et la sécurité lors du traitement des fibres synthétiques et d'autres matières textiles. Avec les progrès de la haute technologie, les conséquences de l’électricité statique vont au-delà des questions de sécurité. Les décharges statiques peuvent provoquer des interférences spectrales, entraînant des dysfonctionnements opérationnels, une perte de signal et d'autres problèmes dans les domaines de l'électronique, des communications, de l'aviation, de l'aérospatiale et de tout environnement utilisant des appareils et instruments électroniques modernes. Par conséquent, la demande de textiles antistatiques augmente de plus en plus.
Méthodes antistatiques pour textiles
- Réduire la génération de charges
- Accélérer la fuite des charges
- Neutraliser les charges statiques générées
Facteurs affectant l’électricité statique des textiles
Absorption d'humidité des fibres : Plus l'hydrophilie d'une fibre est élevée, plus elle absorbe d'humidité, meilleure est sa conductivité et meilleur est son effet antistatique. Remarque : Les fibres naturelles présentent une forte absorption d'humidité, une faible résistance et génèrent peu d'électricité statique ; les fibres synthétiques ont une faible absorption d'humidité, une résistance élevée et génèrent davantage d'électricité statique.
Humidité de l'air : Plus l'humidité relative de l'air est faible, plus le taux d'absorption d'humidité de la fibre est faible, ce qui la rend plus sujette à l'électricité statique.
Température : Lorsque la température augmente, la résistance diminue, la charge transportée diminue et l'électricité statique est réduite.
Coefficient de frottement : Plus la surface de la fibre est rugueuse, plus le coefficient de frottement est élevé, plus les points de contact sont nombreux, plus la vitesse de contact est rapide et plus le risque de génération d’électricité statique est important.
Technologie antistatique
Fil antistatique : Lors du filage, des fibres courtes conductrices (métalliques, métallisées ou organiques) sont incorporées au fil afin de réduire sa résistivité et d’accélérer la dissipation des charges. PS : Les fibres organiques conductrices comprennent les fibres à base de nylon, de polyester et d’acrylique.
Utilisation d'agents antistatiques : Les tensioactifs sont utilisés pour hydrophiliser les tissus, améliorant ainsi l'absorption d'humidité, réduisant le coefficient de frottement et inhibant la génération de charges statiques afin d'éliminer l'électricité statique.
Revêtement : Des matériaux conducteurs (graphite, poudre de cuivre, poudre d’argent) sont incorporés au revêtement et appliqués sur la surface du tissu. Ce procédé réduit la résistivité du fil et accélère la dissipation des charges.
Tests de performances statiques des tissus
Il existe plusieurs méthodes pour tester les performances statiques des tissus, notamment le temps de décroissance de la tension statique, la mesure de la tension chargée par friction et la mesure de la quantité chargée par friction.
Méthode du temps de décroissance de la tension statique
Principe du test : L’échantillon est d’abord chargé dans un champ électrostatique à haute tension, puis l’alimentation est coupée et la tension décroît à travers une plateforme métallique mise à la terre. La demi-vie correspond au temps nécessaire pour que la tension atteigne la moitié de sa valeur initiale. Cette méthode évalue la capacité du tissu à éliminer rapidement l’électricité statique après sa génération. Il est important de noter que l’état de contact des échantillons contenant des fibres conductrices avec la plateforme métallique mise à la terre ne peut être contrôlé. Les résultats des tests varient considérablement selon le positionnement des échantillons, ce qui rend cette méthode inadaptée à l’évaluation des tissus contenant des fibres conductrices. La demi-vie est mesurée en secondes (s).
Méthode de mesure de tension chargée par friction
Principe du test : L’échantillon est frotté contre un tissu standard, et la tension maximale générée dans un intervalle de temps déterminé est mesurée (en volts, V). Cette méthode évalue la charge électrostatique de l’échantillon par frottement. Il est important de noter que, si l’échantillon est trop petit ou contient des fibres conductrices, la répartition de ces fibres peut varier considérablement selon le point de prélèvement, rendant cette méthode inadaptée à l’évaluation des tissus contenant des fibres conductrices.
Méthode de mesure des quantités chargées par friction
Principe du test : Après avoir été frotté par un dispositif de friction, l’échantillon est placé dans une cage de Faraday afin de mesurer sa densité de charge, exprimée en microcoulombs par mètre carré (µC/m²). Cette méthode évalue l’état de charge de l’échantillon par friction. Elle convient à l’évaluation de différents types de textiles. L’électrification par friction entre l’échantillon et le tissu de référence étant réalisée manuellement, les résultats du test sont sensibles aux facteurs humains.
