（服装设计与工程专业论文）防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究.pdf

防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究 a b n r a c c p e r f o m a n c e ，d e s i g na n d p r o d u c t i o no f a n t i - s t a t i c c l e a nr o o mc l o t h i n g a b s t r a c t t h ew o r k i i 培c o m f o n ，s a f b t y 卸dh e a l t h yo f w o r k c r si nt h ee l e c t r o n i ci n d u s n y 盯ep a i d m o 陀a n dm o r e 甜e n t i o nn o w a d a y s ，t l l e 砧s e a r c ho nt t l e 叽i f 0 咖o ft 1 1 i si n d u 蛐叮i sa l s o v i 诅li m p o n 姐t ni sn e c e s s a r yt 0g i v es t u d yt ot h ep r o t e c t i v e1 h l i f b 肿一a i l t i s 诅t i c 锄d c l e 趾r o o mc l o m i n g ，i no r d e rt od e s i 印a 1 1 dp r o d u c et h eh i g h q u a l 时i l l l i f o 衄p o s s e s s i l l g t h ec o m f o r t a b l ea n d 缸n c t i o n a lc a p a b i l i t i e sf 曲m ee l e c 虹o n i ci n d u s t r y as e r i e so fc o m f o r t 扑df i l n c t i o nt e s t sa 陀p e r f b n i l e df o ft h e 锄t i s t a t i c 锄dc l 咖r o o m f a b r i c ，i n c l l l d i n ga i rp e 彻e a b i l 时t c s t ，s u 晌c e 嘲i s t a n c et e s t a b r 嬲i v ev o l t a g et e s t ，s 诅b l e v o l t a g ea 1 1 dp a r t i c l ef i l t n t i o nt c s t 1 1 1 es t u d y 仰t l ef a b r i cp r o v i d e sm er e l i a b l ed a 诅f o rt h c c h o s eo f f 曲r i cw h 锄d e s i 鲫i n g 锄dp r o d u c i n gt h ei l l l j f b 册 1 1 1 e 惭n g 锄dw e a r i n gc a p a b i l i t i e so ft h ef a b r i ca 他a l s os t u d i e di i l t h e p a p e l s e 啪i n gs 仃e n g mo f “od i 脏r e n t 粕t i s t a t i cf a b r i c s 甜et e s t e d ，a j l dt h er e s u j to ft l l et e s t i i l g i s 柚_ a l y z e dt og i v em er e q u e s tf o rt h em r e a d ，s e a m i n gf o 玎1 1 ，s t i t c hf 研出f 1 e r e mf a b r i c s 如d p r o v i d em eo p t i m i 跫p r o c e s s i n gf o rm ec l o t l l i n gp r o d u c i n g i nt h es t u d y f a s t 印p a r a t u s a r eu s e dt 0t e s tt 量l ec o m p r e s s i o n ，b e n d i n g ，a n de x t e n s i o nc a p a b i l i t i e so fl of a b r i cs a m p l e s n et e s t c dd a t ar e v e a lt h ed i v e r s i t yb e t 、e e nd i 仃e r e n tf a b r i c s 1 1 1 er e f c r e n c ef r o mt h ed a t a 卸da 蒯y s i si sg i v e nt om ed e s i g n i n ga i l dp r o d u c i n go ft h e 岫i f b r n l as e r i e so fe x p e r i m e n t sa f ec a r t i e do u tf o rt h er e s e a r c ho ft h ec l o t i l i n gc o m f o na i i d 劬c t i o n a tf i r s t ，t l l ef i r s th 鲫di n f o n n a t i o na b o u ta c t i o na n dm o v e m e n to fl l s e r sw h e n w o r k i n gi so b t a i n e d ，卸dt h em o s tt ) f p i c a la c t i o nf o rt h em o v e m e n te n g i n e e r i n ge x p e r i m 锄t i sf o u n do u t t h e nt t l eo b j e c t i v e 趾ds u b j e c t i v ee v a l u a t i o n sf o rt 1 1 ef i t t i n ga n d s t i l e t i c p e r f b n l 砌c co fm ec l o t h i n ga r ec 枷e do u tt og i v ep a 姗e t c rf o rt h ed c s i 鲫i n go f 柚t j s 诅t i c 姐dc l e 锄r o o mc i o t h i t l g a tl 鹊t ，as e to f 锄t i s t a t i c 孤dc i e 姐r o o mc 1 0 m i n gi s d e s i g n e dt 0i m p r 0 v et h ef o 皿e rc l o t i l i n g t h ef e 煳r c hi nt l l i s p a p e ra c c o r d s 、v i t ht h ep r a c c i c ed e m a n do ft h e 柚t i s t a t i c 卸d 防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究 a b n r a c t c l 咖r o o mc l o t l l i n g 锄t e r p r i s ，卸dt h et e s t i i 唱d a t ao 疗hh e i p 觚dr e f e r e n c ef o rt l l er e l a t e d e n t e l p r i 蹿s 卸dr e s e 盯c hi n s t i n l t i o n k e y w o r d s ：a n t i - s t a t i c 锄dc l e 锄r o o mc l o t h i n g ，s t m c t u r e ，p r o c e s s i n g ，c o m f o n ，如n c t i o i l ， s e 锄i n gc a p a b i l i 饥w e 撕n ga b i l i t y 、) l 俩t i n gb ys h 啪g y 锄z h o u s u p e r v i s e db yy “c h c n i 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所 取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发 表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使 用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式 标明。本人承担本声明的法律责任。 学位论文使用授权声明 研究生签名：递r 期： 刃、s 、沙 一 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文合作部、中国 社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可 以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的 内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包 括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办 办理。 研究尘躲耻墨同 导师签名：e 整匝只 期 以口【谚 f 一 期：厶卑! 篁：兰! 防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究 第一章绪论 第一章绪论 1 电子行业用防静电无尘工作服概述 防静电无尘工作服装所防护的对象是静电与微尘，该种服装主要是用于医药、食 品、电子行业。本论文所讨论的是适用于电子行业的防静电无尘服装，因此首先必须 了解电子行业生产及其产品的特点，明确静电与微尘带给该行业的危害。 电子行业所生产的产品包括晶片，半导体、液晶、硅片以及其他精密产品，这些 产品对作业环境的要求很严格，如温湿度、风速、微尘含量等因素都会影响产品的质 量。在众多影响因素中，静电和微尘的影响最为显著。静电存在的危害主要包括静电 吸附( 微尘污染) 和静电放电( e s d ) ，这两项危害对电子行业的影响极大。静电放电 产生的电流所导致的破坏性能量，除了损坏产品外，还会产生射频干扰，影响电脑操 控程序的生产运作；微尘的存在除了导致电子产品的质量下降以外，还会影响精密电 子测试仪器的准确性与精确性，从而影响了电子企业工作的j 下常进行。因此电子行业 必须使用优质高效的防护服装来防范静电与微尘的危害，防静电无尘工作服装正是在 此背景下产生的。 1 1 静电与电子行业 归纳电子行业生产中静电危害的特点和电子元器件静电击穿的机理和特点，可以 得到静电危害主要发生在以下两个场所：一个是电子器件及其组装整机生产厂房车 间：另一个是计算机房、微波通信站机房、电台广播室，一些集中监控室以及精密电 子仪器试验室等等。静电在电子行业中产生的危害可以归纳为以下两种情况：一种是 使器件完全失去功能，即器件不能操作，这种情况约占受静电破坏元件的1 0 ：另 外一种现象是间歇性失去功能，即器件可以操作但性能不稳定，维修次数因而增多， 这种情况占受静电破坏元件的9 0 。在电子行业中静电可能引起危害的生产有以 下四类： ( 1 ) 晶片制造静电吸附微尘粒子污染晶片；由静电放电产生的射频，干 防静电无尘功能服装的设计生产崎性能研究 第一章绪论 扰生产，令机件无故停顿。 ( 2 ) 集成电路静电放电击穿氧化层，造成短路：静电放电的电流把金属层 的线路部分熔化，造成开路：静电放电所产生的高温。改变半导体的属性，造成不正 常的运作；静电放电造成一些微损害，当产品在正常工作时，微损害会扩大，造成最 终产品的故障。 ( 3 ) 集成电路在电路板上的装配在插件时焊接后，或在维修时，都可能 产生静电放电效应，破坏板上的元件。 ( 4 ) 液晶的制造静电吸附微尘于玻璃上，造成污染：静电残留在两片玻璃 之问，放电时就会影响液晶的显示。 可见，在电子行业中，如果缺乏静电防护。可能造成的后果很严重。企业的产品 质量降低，引起客户的不满，影响公司的信誉。另外，由于疵品数量的增加，公司不 得不增加成本来维持产品质量，从而影响公司的效益，使公司在市场竞争中处于不利 的地位，最终导致被淘汰出局。基于静电对电子行业的危害的综合考虑，防静电织物 以及防静电服装已经被电子行业广泛采用，主要用来克服静电对生产和产品的影响。 1 。2 微尘与电子行业 电子行业的很多产品对微尘都很敏感，微尘的存在会直接影响到产品的功能与安 全。例如，在半导体元器件的生产制造过程中，由于大量使用了石英及高分子物质制 成的器具和材料，其绝缘度很高，在使用过程中一些不可避免的摩擦可造成其表面电 荷不断积聚，使表面电位愈来愈高。由于静电的力学效应，在这种情况下，很容易使 工作场所的浮游微尘吸附于芯片表面，影响半导体器件的良好性能“1 。此外，磁头产 品对微尘的要求也很高，当磁头对硬盘读取数据时，处于高速运行状态，两者之间的 距离仅为4 个原子的直径的大小，如果在其间距内存在一个细小的微粒( 如o 5 m ) 就会留下刮痕，磁头将无法j 下确读取数据。所以，微尘成为了影响精密产品质量的重 要原因。精密产品生产厂家为了提高产品的质量与合格率，必须重视对工作环境内微 尘的控制，而工作服装的防尘性能也成为电子行业所关注的重点之一。 2 舫静电无尘功能服装的设计生产与性能研究 第一章绪论 2 防静电无尘工作服的研究状况 随着电子技术的飞速发展，电子行业的发展十分迅速，对静电防护产品的需求量 大幅度地提高。上世纪5 0 年代后期，国外就丌始了织物抗静f 巳技术的研究；到了6 0 7 0 年代日本、德国、美国等工业发达国家陆续提出对抗静电织物及服装的要求。一 些发达国家的防静电产品从八十年代以后发展迅速，已经从低档、简单的防静电产品 发展成为质优、高效和多功能的产品。服装的无尘功能就是在防静电功能的基础上赋 予防静电服装的附加功能，该功能拓展了防静电服装的使用领域，并且帮助解决了工 业化社会生产中存在的由于微尘污染而引起的问题。此外，防静电服装还朝着兼备防 辐射、防化学污染等多个方向发展。 早在六十年代，我国就开始有服装生产企业开始研制防静电工作服，并且生产出 了我国第一代防静电工作服，基本能够解决电子元件生产单位、电子计算机站精密仪 器等静电敏感区的防静电问题。虽然近年来此类产品发展较快，但我国自主研发的力 度有限，产品的开发大多停留在借鉴国外先进国家的研究成果的阶段上，缺乏自主创 新能力。就面料来说，国内企业往往通过仿制闩本和韩国的薄型或透气性较好的面料 来进行生产：就服装来说，国内企业也多借鉴客户所提供的样衣进行服装局部的修改， 而没有对整套服装进行系统的研究，没有切实有效地根据我国的国情、根据企业已经 多年积累的经验对服装进行研发。因此目前在国内，虽然也有一些企业专门从事防 静电工作服的生产，但是产品在国际市场上仍然缺乏竞争力远远不能满足国际上对 此类产品的需要。 为了适应行业发展的需要，专业人员针对静电防护无尘服装开展了一系列的研 究，从总体上来说，对这方面的研究主要涉及的还是服装生产方面的问题，而对服装 的功能性研究，对功能性与舒适和美观方面的协调和统一等方面的研究还略显不足。 2 1 防静电无尘工作服装的功能性研究状况 防静电无尘工作服装必须具备防止静电和微尘发生的功能。这两方面功能的保障 基础首先是服装材料，因此有关研究都是从纤维材料开始的。对防静电无尘面料的研 究可以追溯到上个世纪，这方面的研究也主要分为防静电和防微尘两个方面。防静电 防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究第一章绪论 无尘面料的选择是在进行防静电无尘服装设计与生产时最受重视的因素之一，这是因 为面料的性能在很大程度上决定了服装的功能水平，因此用于防静电无尘服装的面料 必须同时具备良好的防静电性能和防尘性能。 2 1 1 服装的防静电功能研究 国内外对防静电无尘工作服防静电功能的研究分别从纤维、面料和服装这三个方 面分别进行。 大多数合成纤维都是低导电性的，它们会因为摩擦而产生静电，由这样的合成纤 维织成的织物在使用时可带1 0 k v 以上的高电位，对人体和产品会产生影响和伤害。 半合成纤维与天然纤维具有较高的吸湿性，与合成纤维相比，由摩擦引起的问题相对 较少。但是，它们在低湿度的条件下也会和合成纤维一样产生静电。为了解决以上问 题，主要就是采用在纤维或是织物中混用导电纤维的方法0 1 。 导电纤维问世及应用已有4 0 多年国内外最早开发、使用最广的导电纤维为呈灰 黑色的碳纤维，这种材料的导电性能良好，又具有一定的柔软性。随着导电材料的开 发，高分子合成技术的进步，纺织技术的发展，导电纤维不仅品种不断增多，而且性 能也在不断的提高。 目前采用的进口导电纤维价格较高，服装的生产成本远远高于使用传统助剂抗静 电的服装产品，所以现在仅仅限用于高档产品的生产，而国产导电纤维正处于开发阶 段，使用的面还不够广泛。另外，导电纤维对织物外观的影响也已经成为一个比较明 显的问题受到了重视。近年来，导电纤维的开发与性能方面的研究得到了纤维生产企 业和相关研究机构的高度重视，国内外研究者对此进行了广泛的研究。对导电型纤维 的研究多集中在以下几个方面： ( 1 ) 开发易染色导电纤维 在2 0 世纪8 0 年代后期到9 0 年代，国外的许多大公司都致力于开发易染型白色 复合导电纤维。这克服了传统的导电纤维无法染色，不适合浅色纺织品的缺陷，使导 电纤维的使用范围扩大了。我国也成功研制出了一种具有优异导电性能，同时又具有 高白度的易染型复合导电纤维d d y 一2 白色复合导电纤维。这种纤维可以用常规方法 进行染色，可以与各种类型的天然纤维、化学纤维制品进行混用，不仅具备抗静电性， 也可以保证织物具有良好的外观“1 。 防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究第一章绪论 ( 2 ) 开发导电聚合物 近年来，导电聚合物得到高分子界的高度重视，国内外研究者对此进行了广泛 的研究。随着结构型导电高分子材料的开发成功，人们在导电纤维制造方面又迈出了 可喜的一步。如利用聚苯胺，聚毗咯，聚噻吩等不溶物质，在现有的纤维表面形成一 层导电膜，从而使纤维具有良好的导电性。尤其是聚苯胺更是被认为是最有实际应用 前景的一种导电高分子，将此导电聚合物直接纺制成导电纤维一直是合成纤维界所期 望的目标之一。但是由于这类材料本身刚度大，难溶、难熔，成形困难，限制了它在 技术上的广泛应用，现实实用性有限“1 。 有研究证明，通过聚苯胺与其他一些溶解性和可加工性相对较好的聚合物复合可 得到电性能优良的聚苯胺的复合物弼。用于与聚苯胺复合的聚合物包括聚丙烯等材 料。国内有研究发现，以聚丙烯纤维为基质纤维，采用吸附聚合法制各的聚苯胺聚丙 烯导电纤维表面覆盖较致密的墨绿色的聚苯胺膜后可以具备良好的导电性能，而导电 复合纤维的表面光滑度略有下降。同时发现，基质纤维在吸附聚合聚苯胺后，结晶度 与取向度会有一定程度的下降，所以使得导电纤维的强度略有下降，断裂伸长略有增 加“】。 ( 3 ) 复合纺丝技术的发展 随着复合纺丝技术的进一步发展，国外近年来又报道了采用复合共纺法及采用三 组分复合纺丝法工艺来制取导电纤维。复合共纺法采用常规丝与复合导电材料从同一 个喷丝孔里面喷出进行纺丝。三组分复合纺丝法是采用高导电性能的碳黑聚合物为芯 组织，含光屏蔽陶瓷粉的聚合物为中自j 层组分，p e t 为最外层的结构纺制出具有抗静 电性能的复合纤维“1 。 ( 4 ) 防静电织物的开发 8 0 年代以后，国内外对抗静电织物开展了系统的研究”3 。经过了多年的研究，我 国现已开发了种类繁多的防静电织物，基本能够满足不同防护标准的使用者的要求。 面料防静电性能的研究主要还是建立在导电纤维研究的基础上进行的，围绕着织物的 结构、加工工艺和性能特征开展的研究在很大程度上推动了功能性纺织材料和服装的 进步。 随着导电纤维生产技术的发展，导电纤维的同趋国际化，国内对导电纤维的研究 防静电无尘功能服装的设计生产。孑件能研究 第一章绪论 将会更加广泛，相信随着导电丝混纺和镶嵌技术将会广泛应用于服装面料中，面料所 具有的导电性能将会愈加稳定。 ( 5 ) 防静电服装的开发 从服装的角度研究其防静电性能，主要是要防止在服装裁剪与缝制过程中破坏导 电丝的连续性而影响衣片与衣片之间的电导通性，在导电丝混纺和镶嵌技术日益盛行 的情况下，这一点显得尤其重要。这是因为采用导电丝混纺和镶嵌的面料的防静电性 能主要是通过导电丝使服装上的静电得以流动，静电的顺利导出有赖于服装上的导电 丝的连通性。因此，必须注意服装的结构设计以及缝制工艺对于防静电功能的影响， 保证将面料裁剪后进行缝制时衣片与衣片之日j 仍然具有导电性。 2 i 2 服装的无尘性能研究 防静电无尘服装的无尘性能包括以下几个方面的内容：首先服装自身不能吸附微 尘；其次服装不能成为微尘的来源，即服装本身不能向环境发散其纤维微粒；再次， 服装还必须成为防止服装内部微尘外溢的屏障。因此，防静电无尘服装在纤维、纱线、 面料、服装等各个环节的选择与设计方面都有着特殊要求 从纤维的角度而言，微尘防护主要是通过采用长丝纱线来加工织物而加以保证 的，这样可以最大限度地减少微细纤维和纤维末端产生的微尘。 。 从织物的角度而言，首先控制面料的经密和纬密，保证面料结构的致密性；其次 还可以通过轧光、涂层等后处理方式对面料进行处理，减小或封闭织物中的孔隙。进 一步提高面料的防尘性能。还有研究表明，采用非织造的方式将短纤维进行层压制得 无纺布，同样具有很好的防尘性能。这种无纺布除了能够满足防尘的要求以外，还 具有较好的透气性，能够满足人体的热湿舒适性，因此具有广阔的发展前景。 从服装结构的角度而言，微尘防护服装多采用连体服的形式，即采用密闭的上下 连体的服装结构，有时甚至要求连帽连靴。同时，在领口、脚口、袖口等部位采用橡 筋、五爪扣、魔术贴或是系带的方式系紧开口，以阻止人体所产生的微尘溢出进入洁 净环境。另外防静电无尘服装对口袋、笔袋、拉链、袖子以及帽子也有特别的要求， 尽量避免使用有利于微尘积聚的结构与形式。例如，口袋和笔袋封口时不能使用魔术 贴。防止灰尘粘附；拉链的牙齿的密度不能过大，防止灰尘进出；袖子和帽子要保证 收口时密封。 6 防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究 第一章绪论 从服装裁剪工艺的角度而言，使用传统的裁剪方式，织物的边缘必然出现细小纤 维。为了避免这种情况的出现，采用高温加热裁剪机或激光裁剪机进行裁剪，对面料 裁剪的同时热封了毛边。 此外，对服装进行无尘处理也是保证服装防尘性能的手段之一。近年来，无尘清 洗技术的发展进一步提升了防静电无尘服装的无尘性能。在清洗过程中，所选用的 水为沙滤水以及纯水：漂洗过程中使用去离子水；所使用的清洗剂为非离子性的表面 活性剂，p h 是中性。此外，在清洗完成后的干燥、包装、检查均在洁净室内完成， 每套服装的清洗次数以及寿命周期都有明确的标注。 2 2 防静电无尘工作服装的舒适性研究状况 服装的舒适性主要受两方面条件的影响。一是服装选用的面料，二是服装的结构 与款型。作为具有特殊使用目的的防静电服装，其功能性要求决定了其面料使用范围 的局限性。所以，批判这种服装舒适与否的关键就是看它的结构与款型是否能达到舒 适的效果。 从服装结构的角度来评价现有防静电工作服，不难发现绝大多数的服装都欠缺穿 着舒适性这一基本要求。最突出的问题就是衣身肥大，对肩部以及袖口等细部的设计 过于粗劣，放松量控制不合理，因而影响了工人在作业时的动作连续顺畅性，增加了 工人在进行作业时的某些动作的阻力，进而影响了工作效率。另一方面，服装适体性 缺陷还会带来生产的安全隐患。服装的松量过大会意味着面料与面料之间以及面料与 工作台面间的摩擦的概率增加，从而导致电量的积聚，引发静电放电现象，影响产品 质量。此外。过多的服装松量还增加了工人作业过程中服装与产品或其它物体牵扯的 可能性，甚至有可能由于袖部过于肥大而在作业时不慎将产品移动以致掉到地上损 坏。因此，对防静电无尘服装的穿着舒适性研究至关重要。 近年来，对服装热湿舒适性的研究已经有比较多的报道，在进行服装的舒适性研 究时所采用的方法以及所涉及的学科较多，它综合了人体生理学、心理学、服装卫生 学、服装人体工程学、运动学等多门学科。这方面的研究成果同样可以用于防静电无 尘服装的领域。 7 防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究第一章绪论 2 2 1 服装的热湿舒适性的研究 人作为有生命的物体，在运动尤其是在剧烈运动时，多项生物性征会发生改变， 如肺通气量、心输出量等。这些生理性征的变化继而引起了人体热湿舒适性的变化。 因此，研究防静电无尘工作服装的热：； = 舒适性可以从研究人体穿着防静电无尘工作服 装后生理指标的变化进行分析。 分析方法包括多机同步测量方法、神经网络模型分析方法、数学模型与计算机仿 真方法以及运动生物力学测试资料的统计处理与分析方法等“”。 ( 1 ) 肺通气量 人一旦开始运动，呼吸立刻加深，频率加快，因此肺通气量也增大。呼吸深度可 用一次呼吸量即潮气量表示，1 分钟肺通气量就用潮气量和1 分钟的呼吸频率的乘积表 示。公式为： 肺通气量= 潮气量呼吸频率 ( 潮气量：包括在口腔、气管和支气管内不直接参与气体交换的气量和肺泡内直 接参与气体交换的气量构成。) 当轻度运动时，通气量主要通过潮气量的增加而增加，而剧烈运动时，以呼吸频 率的增加而增加肺通气量“”。 当对防静电无尘服装的热湿舒适性进行研究时，人体肺通气量的测量可以为其提 供参考。 ( 2 ) 心输出量 人开始运动时，心脏活动加强。随着运动的加强，心脏射出的血量也大致按比例 增加。心输出量的增加，依赖于心脏的收缩速度，也就是依赖于心率和每次心脏收缩 时射出的血量，即每搏输出量的增加。心输出量的增加会引起血压的上升。心率的增 加与工作负荷成正比，通过测定运动中的心率，就可以间接的知道运动强度或给予人 的负荷的大小。 因此，通过测量运动中的人体的心率、血压等心输出量指标，并进行分析，可以 对人体穿着防静电无尘服装时的热湿舒适性进行研究。 2 2 2 服装的运动舒适性的研究 对服装的运动舒适性的研究涵盖了服装人体工程学、服装卫生学、服装运动学等 防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究第一章绪论 领域。 服装人体工程学是人体工程学的一个分支，主要研究“环境一人服装”所组成 的系统。从适合人体的各种要求的角度出发，对服装提出要求。它主要是研究人体外 在特征，运动机能和运动范围对服装造型、结构影响尺度的学问，是服装造型和功能 结构设计的基础理论。进行防静电无尘服装的造型设计时，要研究人体的动态特征， 主要是研究人体运动时各部位、关节运动的范围和可动的方向，这是服装造型设计的 关键所在。 服装卫生学是研究如何科学穿着的学科，其主要内容是研究生活及各种作业环境 中，衣服对人体的防护作用及防护程度，希望服装造型健康。服装卫生学研究认为，带 子( 腰带) 等对人体的压迫，最好低于4 0 9 c m2 ( 每平方厘米4 0 克重) 为好1 。进行防 静电无尘服装的运动舒适性的研究时，通过对服装施加在人体上的压力的测量来判断 人体的舒适性。 服装运动学的基本理念是任何服装造型都不能妨碍人体活动。所谓服装的运动适 应性，主要包括特别动作的适应性，特定环境的适应性和防护性等。因此，在进行防静 电无尘服装的造型设计时，要研究静态、动态条件下的人体对防静电无尘服装造型的 制约“。 具体来说，在进行防静电无尘服装的运动舒适性研究时，可以借鉴以往的研究方 法，分为运动学方法和动力学方法两类： ( 1 ) 运动学方法 运动学方法多需要借助光学仪器进行实验，根据采用的测试仪器的不同，运动学 法可以分为照相法、频闪摄影法、高速录像法、高速电影摄影法等等。根据仪器的位 置是否固定，运动法又可以分为平面定机摄影摄像测量方法、平面跟踪摄影摄像测量 方法、立体定机摄影摄像测量方法。而国内使用尚不普及和少量国外新近使用的测量 方法有立体跟踪摄影摄像测量方法、红外光点摄像测量方法、激光测试仪测量方法、 分段计时测量方法“。 ( 2 ) 动力学方法 国内使用较普及的动力学方法有三维测力台测试方法、等速测力仪测试方法“。 而国内使用尚不普及和少量国外新近使用的测量方法，包括a k m 和b k m 测力 9 防睁电无尘功能服装的设计生产与性能研究 第一章绪论 仪测力方法、t k k 测力仪测力方法、赛艇多参数遥测分析系统测试方法、动态力 的应变测试方法、人体运动能量测量方法“。 2 2 3 服装的心理舒适性的研究 随着时代的发展，人民生活水平的不断提高，工人对工作质量的要求，包括了对 工作环境、工作强度、工作待遇等的要求越束越高。同时，工人对工作服装的美观性 也提出了要求，并且有研究表明，当工人穿着自身认为具有美感的工作服装进行工作 时，工人的工作效率也会提高。因此，对防静电无尘工作服装的心理舒适性研究符合 了时代的要求，具有现实意义。 ， 目前，对防静电无尘服装的心理舒适性的研究多采用调查问卷的方式进行。 f a r h a n ga k b a r k h a n z a d e h 奄争人：在c b 田，口，f 9 ，p p f s d ，擒j 鼻m f e c 芒j r pe 口u 删芒 文中针对汽车制造企业的工人对防护装备的接受程度进行了调查，最后得出了工人对 现有的工作防护装备普遍感到心理上不能接受的结论。 3 本课题的研究内容与方法 3 1 研究内容 论文根据实际的需要，从以下三个方面开展研究。 首先，对防静电无尘服装的面料进行功能性与舒适性性能测试。通过测试面料的 透气率、表面电阻、摩擦电压以及微尘过滤率借鉴了现有的防静电无尘工作服的性 能指标与常规服装的指标，综合分析了面料的功能性与舒适性，寻得它们之间的相互 关系。 论文还在对防静电环境以及工作状态分析研究的基础上对防静电无尘服装的款 式与结构进行了设计。在进行防静电无尘服装的款式结构与尺寸设计时，重点考虑了 工人着装舒适性这一因素。在进行服装设计前对现有的服装款式与结构进行了适体 性与外观美感的评价，寻得最佳的尺寸与结构。评价时采用主观评价与客观评价相结 合的方法通过运动机能性测试，对工人作业时的动作进行着装后的适体性分析和美 观评价。动作选取的主要依据是对工人工作时的动作的测量与分析。在进行运动机能 性测试时，选用不同胸围、腰围、袖长、袖型、臀围的服装进行实验。 i o 防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究 第一章绪论 论文研究的第三个方面是就服装面料的缝制性能以及服装的生产工艺进行研究。 利用f a s t 测试仪器对不同面料在小负荷应力下的变形进行测量，得到面料的表面厚 度、剪切刚度、弯曲刚度，最终得到了防静电无尘面料的成型性能的特点，用以指导 防静电无尘服装的生产。此外，由于防静电无尘服装的缝口对其功能性的影响极大， 因此对该服装生产工艺的研究十分重要。论文采用织物强力实验机对防静电面料与里 料的缝线、缝口形式、针距等进行了研究，从而得到了不同用途的织物的不同工艺配 比参数，用以指导实际的生产。 论文最后对实验结果进行了整理与分析，得出一套适用于防静电无尘服装生产与 研究的生产方案与评价标准。 3 2 研究方法 在进行该课题的研究时，首先深入到防静电无尘服装以及相关产品的生产企业内 部，并且走访了防静电无尘服装的使用企业。通过对该种服装使用者的投诉资料的整 理，了解了国内服装在使用过程中主要存在的问题。通过在生产企业内部进行现场学 习和调研，掌握了国内企业在进行该种服装设计与生产时的方法和特点，并且有良好 的机会对国内的防静电无尘服装生产企业进行考察，对其所生产的防静电连体服装进 行研究。从而保证了本论文研究方向的j 下确性，并且使本论文的研究更加具有现实意 义。 其次，本论文采用了系统研究方法对防静电无尘服装的设计、生产和性能进行了 研究。系统研究方法从整体出发，对当前的防静电无尘服装的使用现状进行了综合， 继而对现状进行分析，最后又综合研究出优质高效的防静电无尘工作服装，提高防静 电无尘服装整体的性能。 对防静电无尘服装的性能研究使防静电无尘服装的设计与生产有依有据，更具有 科学性和说服力。对防静电无尘服装进行设计时，又同时考虑其在生产过程中特殊性， 从而减少设计得到的防静电羌尘服装在进行生产时的问题，提高生产的效率。而在进 行防静电无尘服装的生产研究时，又结合了其结构与款式的特点，使生产与产品的实 际相一致。因此，在防静电无尘服装的设计、生产和性能这三个要素的相互联系和相 互作用的关系中综合地、精确地考察防静电无尘服装。以达到最佳的处理问题的一种 防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究第一章绪论 方法。 在进行防静电无尘服装的结构与款式研究时，同样也采用了系统研究方法，即把 定性方法和定量方法有机地统一起来进行研究。它不仅可以定性地揭示防静电无尘服 装的性质和机能，而且可以借助数学语言定量地、准确地描述防静电无尘服装的状态 和规律。既定量的分析了研究对象，又定性的分析评价各个要素之间的关系。使防静 电无尘服装的结构、款式、尺寸等各要素之自j 达到最佳匹配。 同时，论文在进行防静电无尘服装的款式结构研究时还采用了人体的运动行为的 研究方法。论文对人体运动行为的研究主要是对人体的动态特征的研究，研究的是人 体运动时各部位、关节运动的范围和可动的方向，这是服装造型设计的关键所在。在 进行运动学方法进行研究时，借助了光学仪器进行实验，采用了平面定机摄像测量方 法对人体穿着防静电无尘服装进行各项动作时的状态进行了摄录。 论文对防静电无尘服装面料、缝制以及服用性能的研究采用了进行多个实验进行 综合评价的方法。从防静电无尘服装的整体性能着眼，着手对各个性能迸行测试。协 调各项性能之间的关系，综合考虑，以达到整体的优化。尤其是将防静电无尘服装的 常规性能与功能性相结合。对防静电无尘面料和服装进行了综合的分析，得到其最佳 结合点。 4 本课题的研究意义与预期成果 防静电无尘服装作为防护服装，既要满足其防护功能，又要实现其服装的基本功 能。而从国内防静电无尘服装的实际生产与使用情况来看，服装的防护性功能已经接 近国际水平，而防护服的舒适性却还有待于进一步的提高。究其原因主要有以下两个 方面：一方面是由于专业服装设计师的欠缺。防静电无尘服装的功能性要求限定了服 装款式的多变性，设计师的创意在很多情况下无法得到发挥，所以大多数服装设计师 不愿意从事该类服装的设计工作。同时很多防静电无尘服装生产企业认为该种服装的 品质多取决于面料的选择，没有必要聘请专业的服装设计师进行设计。另一方面是企 业内部缺少该服装的专业研发人员。企业的来样生产任务通常多由技术部和生产部合 作完成，由于该两个部门每天必须处理各自的日常工作，所以他们无法对来样的款型 的结构特点和功能特点进行归纳和总结。 1 2 防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究第一章绪论 随着科技的进步，功能性问题已经得到了较好的解决。而且，随着人们生活水平 的提高，人们越来越关心生活质量问题。体现在劳动领域，就是工人工作环境的舒适 性，而劳动服装又是与工人接触最为密切的外环境之一。因此，有远见的防静电服装 生产单位以及使用单位纷纷把注意力集中到该种服装的舒适性上来，使防静电服装能 够更好的为企业服务。 4 1 研究意义 进入新世纪，在信息革命浪潮的推动下，电子信息产业正处于蓬勃发展的喜人阶 段。其发展速度持续领先，产业规模位居i j 列，产业竞争力不断增强，经济效益显著 提高，出口规模全国领先，计算机类、电子元件类产品比重继续扩大，高端产品比重 不断上升。正是由于电子信息产业的蓬勃发展，使防静电问题越来越受到人们的关注。 因为静电是电子信息行业的无形的杀手。由于缺乏静电防护，可能造成的后果是严重 的。企业的产品质量降低，引起客户的不满，影响了公司的信誉。效益是公司维持生 存，继续发展的原动力。由于疵品数量的增加，公司不得不增加成本来维持产品质量。 在这种情况下，效益无从谈起，公司在市场竞争中就会处于不利的地位，最终导致被 淘汰出局。在厂商自蠕求日益增长、要求只益提高与产品档次偏低的矛盾日益激化的 情况下，我们可以发现防静电无尘工作服的存在具有其广阔的市场价值与经济价值， 防静电无尘服装的性能研究与产品开发具有巨大的潜力。 防静电无尘服装作为一种具有特殊防护功能的服装，在国际市场上同样面临着与 日常生活服装一样的机遇与挑战，它同样肩负着推动我国服装产业进步的责任。我国 加入w t 0 以后，服装出口受到了诸多贸易壁垒的影响，这一方面使我们对出口服装的 生产、检验的要求越来越高，另外一方面也迫使我们改变“拿来主义”的思想，而应 该在产品的创新性上下功夫，加大对服装研发的力度。防静电无尘服装不同于日常生 活用服装，不会受到流行趋势以及气候变化的影响：因此不存在过季或者过时的危险。 此外该种服装产品的用户群体比较稳定，也不存在滞销的危险。因此，企业完全不必 担心所投入的研发资金无法收回。另一方面，防静电无尘服装的科技含量较高，对其 进行研发的空间比较广阔，而人本主义的盛行又为防静电无尘服装的发展提供了一个 新的方向。防静电无尘服装企业完全有能力和必要对防静电无尘服装进行系统而深入 防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究第一章绪论 的研究，提高产品的附加值。从而既能满足本身出口的需要，又能推进我国的服装产 品朝着更加理性更加健康的方向发展。 本课题基于以上认识，对防静电无尘服装进行了系统的研究，目的在于为其它相 关产品的开发与研究提供一套行之有效的方法，为企业制定研究方案提供参考。 4 2 预期成果 现在，防静电服装的舒适性不再是一个被人们遗忘的问题。服装设计师在进行防 静电服装的设计时，不光要掌握面料的情况，包括面料的性能、价格等，还必须全方 面来考虑服装的穿着舒适性，包括服装结构以及各个细部的设计。 本文着重从提高服装舒适性的角度来设计电子信息行业用防静电无尘服装。通过 对工人工作环境、工作状态的调查，对工人的动作进行分析，并进行动静态测量，在 测量数据的基础上来确定服装的结构，再选用合适的面料与辅料的制成防静电服装。 然后通过文献考察与实验总结出一套符合防静电无尘服装生产厂商实际需要的测试 方法与评价标准。在综合考虑服装的功能性与舒适性的基础上，设计出一套既能够防 护灰尘和静电的危害，又能方便工人的工作，给工人的工作带来轻松与舒适的防静电 无尘服装。同时，本研究还总结出了一套符合防静电无尘服装生产厂商实际需要的测 试方法与评价标准。 本研究的创新之处在于，通过借鉴国外的先进的仪器，参考国外有关文献，获取 防静电防尘的标准、测试方法以及评价指标，使研究能够与国际接轨，且更具有说服 力。其次，本研究不仅仅停留在功能性方面，而是以人为本，注重舒适性研究。最终， 本研究要总结出一套符合防静电无尘服装生产厂商实际需要的生产方案、测试方法与 评价标准，并为企业进行同类产品的研发提供一套科学的研究方法。 ，4 防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究 第二章防静电无尘服装的防静电与无尘功能 第二章防静电无尘服装的防静电与无尘功能 面料是构成服装的基础，防静电无尘面料的选择对于生产优质的防静电无尘服装 极其重要。因此，在生产防静电无尘服装之前，首先要对所用的防静电面料的防护性 能进行测试，仅当面料的性能符合标准时，才可以进行服装的款式、结构以及工艺的 设计。 另外，在考虑面料防静电无尘性能的同时，还需要对其常规功能，如透气性能等 进行测试。通过对实验数据的分析，得到了面料舒适性与功能性之间的矛盾，以及各 项性能之间的相互关系。 本章通过对防静电面料的各项性能的研究与比较，为防静电无尘服装设计时选择 合适的面料提供参考。 1 防静电无尘面料的分类 1 1 根据防静电原理分类 防静电织物的种类繁多，基本能够满足不同防护标准的使用者的要求。根据防静 电织物防静电原理的不同，可以将防静电织物分为有以下两类： ( 1 ) 表面活性剂分子中的亲水端吸附空气中的水分子，在纤维表面形成一层薄 膜，从而降低表面电阻率，加速电荷的逸散，达到抗静电效果。所采用的加工方法是 在染整加工过程中添加表面活性剂。其优点是加工工艺简单，但是，它会因使用时间 的延长，洗涤次数的增加而导致表面活性剂逐渐消失，使抗静电效果越来越差。另外， 化学药剂对纤维、人体以及环境都有危害。 ( 2 ) 利用导电纤维将面料上积聚的静电电荷及时传导出去，防止静电荷积聚， 从而达到防静电的效果。当织物中含有导电纤维时，该织物也具有了导电性能，因而 具有了防静电性能。导电纤维具有易混合、耐磨擦，耐冲击等物理性能，并且具有洗 涤、染色、紫外线照射后性能稳定、可靠等特点，特别是它具有高度安全性，且比金 属纤维有更高的电阻，即使在接触到高压后，也能降低触电的危险，所以其使用领域 非常广泛。 防静电无尘功能服装的设计生产与性能研究 第二章防静电无尘服装的防静电与无尘功能 1 2 根据织物的成分分类 根据防静电无尘面料成分的不同，可以将其分为有以下三类： ( 1 ) 织物中含有抗静电剂。使用抗静电剂对织物进行化学后整理，抗静电剂多 涂覆在织物的表面或普通纤维的表面，防静电无尘面料利用抗静电剂在织物的表面将 静电消散。但是表面抗静电剂会在使用过程中磨损或脱离面料表面，因此面料的防静 电功能会随着织物的使用时间的延长而减弱。 ( 2 ) 抗静电纤维与普通纤维进行混纺和交织。对纤维进行改性来制造抗静电纤 维，抗静电纤维的防静电能力一般，适用于普通的防静电无尘环境。与其进行混纺或 交织的普通纤维有涤纶长丝、棉纤维和t c 混纺纤维。 ( 3 ) 导电纤维在织物中混纺或嵌织。导电纤维的成本较高，与抗静电纤维相比， 适用于防静电无尘要求较高的环境。它可以与涤纶长丝织物和t c 混纺织物进行混纺 或嵌织。防静电t c 织物柔软舒适，制成的服装穿着舒适，但不能用于对微尘有防护 要求的工作环境。必须对防静电t c 织物进行表面处理，或在制造面料前对棉纤维进 行表面处理后才能用以防静电无尘服装的生产。涤纶长丝导电织物为防静电无尘服装 最常用的面料。 1 3 根据织物的组织分类 目前的防静电无尘织物的组织结构主要有平纹、斜纹和缎纹三种。 平纹防静电无尘织物比较轻薄，防尘效果不如斜纹和缎纹防静电无尘织物，主要 用于温度偏高的工作环境或是防尘要求一般的工作环境。 斜纹防静电无尘织物是使用最为广泛的防静电无尘面科，一般采用三上二下或三 上一下斜纹组织结构。它较平纹防静电无尘织物而言防尘效果好，较缎纹防静电无尘 织物而言织造简单，因此成