Особый вред, причиняемый статическим электричеством, возможен в газо- и взрывоопасной среде (нефтяная и газовая промышленность, шахтовая добыча, мукомольные предприятия), на взрывоопасном производстве (пороховые заводы, склады взрывчатых веществ, подрывные работы), в микроэлектронике, где обычная одежда и тело человека представляет опасность для электроники и способно создать разряд.
Что такое статическое электричество, какова его природа происхождения?
Статическое электричество вызывает электрический заряд, возникающий сам по себе при трении различных поверхностей. Любой контакт с полимерами, будь то человеческая кожа, волосы или даже воздух, сопровождается накапливанием статического электричества, что может негативно сказаться на здоровье человека.
В природе известны три случая возникновения статического заряда:
-
Трибоэлектрический. В этом случая заряд возникает в материале из-за трения (контактная электризация), когда некоторые материалы становятся электрически заряженными, когда они входят во фрикционный контакт с другим материалом (например, обувь и пол).
-
Индукционный. В этом случае электрический ток возникает в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции пронизывающий этот контур. Перемещение заряженного объекта вблизи с незаряженным объектом имеющий противоположный знак, что приводит к появлению индукционного тока (пример, рука несущая высокий заряд и корпус микросхемы).
-
Емкостной. В данном случае, заряд является произведением напряжения на емкость, при постоянной величине заряда уменьшение емкости ведет к росту потенциалов разъединяемых поверхностей (например, размотка рулона полиэтилена).
Спецодежда как средство предотвращения появления статического электричества
Статический заряд на одежде происходит по причине трения между волокнами в пряже, нитями ткани и трения между слоями одежды. В момент достижения максимальной степени электризации материала происходит самопроизвольный искровой разряд с его поверхности.
Для предотвращения накопления статических зарядов на спецодежде были разработаны специальные ткани. Основным ноу-хау явилось то, что в структуру данных тканей начали встраивать антистатические нити. Такие ткани стали называться антистатическими.
Первооткрывателями в разработке антистатических тканей можно назвать ученых-разработчиков (один из которых Уоллес Хьюм Карозерс) компании DuPont, которые изготовили в 1935 году полиамидное волокно. Этот материал обладал упругостью, износостойкостью, антистатичностью и имел высокие противопожарные показатели.
Антистатические ткани не дают статическому электричеству скапливаться на поверхности одежды, а распределяют его по вплетенным в волокно антистатическим нитям костюма, исключая причину возникновения любой искры, которая может привести к взрыву. Спецодежда (костюмы, халаты) изготовленная из антистатической ткани дала возможность профессиональным рабочим выполнять свою ежедневную работу и при этом иметь гарантию своей безопасности.
Основной принцип действия антистатической ткани основан на индукционном рассеивании статического электричества на поверхности нитей путем многократных микроразрядов.
Виды антистатических нитей:
- металлизированные нити (ГОСТ 12.4.124-83 «Средства защиты от статического электричества»). Показатель не более 107 Ом.
- карбоновые нити (ГОСТ Р ЕН 1149-3). Показатель: t<4 сек.
К основным требованиям антистатической ткани, помимо предотвращения появления статического разряда, относят повышенную прочность и износоустойчивость, которые обеспечат долговечность и привлекательный вид антистатического костюма на протяжении всего срока эксплуатации.
Антистатическая спецодежда компании «ФАП»
Для защиты от статического электричества компанией «ФАП» были разработаны ряд моделей «Электрон», «Вихрь», а также спецодежда для нефтяников. Модели изготавливаются из тканей со встроенными токопроводящими нитями в два сложения образующие замкнутый контур, по которому возможно стекание заряда (исключают возникновение искры).
Изготовление спецодежды из антистатической ткани, гарантированно защищает от статического электричества, а также:
- выдерживают удельное электрическое сопротивление 10-10 Ом;
- способствуют распределению статического заряда (ГОСТ 12.4.124-83);
- обеспечивают моментальное стекание заряда (EN 1149-3);
- сохраняют антиэлектрические свойства в течение 50-ти и более циклов стирки.
Ткань, из которой изготавливаются антистатические костюмы «ФАП» состоит из 100% хлопка со встроенными токопроводящими, металлизированными нитями в два сложения и с масло и водоотталкивающей отделкой (МВО). Плотность ткани 275 г/м2. Используемые ткани отличается повышенным содержанием хлопка и рекомендованы для антистатической одежды с требованием высокой гигиеничности и защиты от статического электричества. Повышенное содержание хлопка делает костюм комфортным и создает удобство в процессе эксплуатации.
Основные преимущества используемых антистатических тканей:
- Защита от статического электричества (10 Ом). Защита от попадания на кожу воды, масел, нефтепродуктов и от общепроизводственных загрязнений;
- Разрывные нагрузки (не менее: основа 900Н, уток 500Н); стойкость к истиранию (не менее 3500 циклов);
- Усадки не более: основа – 3,5%, уток +/- 2,0%;
- Гигроскопичность не менее 6%, воздухопроницаемость 10-40 дм /м сек;
- Кубовое крашение: устойчивость окраски к стирке 4/4, к трению 4/4, к свету 5.
Ткани, используемые при изготовлении антистатических костюмов «ФАП» имеют следующие сертификаты:
- сертификат соответствия системы добровольной сертификации ГАЗПРОМСЕРТ;
- заключение ООО «Газпром Газобезопасность»;
- экспертное заключение; сертификат соответствия.
Для летнего периода и работ в закрытых помещениях компанией «ФАП» разработаны и изготавливается антистатический костюм «Электрон». Для защиты от пониженных температур костюм «Вихрь».
Основные нормативные требования, для изготовления антистатической спецодежды можно найти в ГОСТ 25775-87, ГОСТ 27574-87 и ГОСТ 12.4.124-83 к ним относятся:
- постоянная защита от статического электричества;
- повышенная прочность и износоустойчивость;
- мягкость хлопка и комфорт;
- соответствие EN1149;
- спецодежда сертифицирована в России.
Дополнительные функции костюмов из антистатических тканей
Немаловажным фактором для рабочих, которые выполняют свои профессиональные обязанности в агрессивных погодных условиях, является свойство тканей к масло и водоотталкиванию (МВО). Это свойство позволяет меньше загрязняться спецодежде и при частой стирки сохраняет антистатический костюм чистым, опрятным на продолжительный период его носки.
Использование в рабочей антистатической одежде световозвращающих материалов (как на костюмах «Электрон» и «Вихрь») повышает видимость рабочего в условиях пониженной видимости и повышает безопасность работников.
Для повышенной защиты от статического электричества применяют также и антистатическую обувь, антистатические перчатки, коврики и другие средства индивидуальной защиты.
