徐明 / 成都创始织造有限公司

　　摘要：食品工作服是食品生产、制作过程中的重要防护装备，对于食品安全和质量有着密切的关系，防静电功能作为食品工作服的主要功能之一，已经越来越受到食品生产制造企业的重视，本文主要就食品工作服为什么要防静电，以及食品工作服防静电的原理及检测进行详细的说明和介绍。

　　关键词：食品安全；工作服；防静电；导电纤维；电阻；电荷量

　　我国是人口大国，也是食品生产和消费大国，据统计，2022年我国精制食用植物油产量达4881.9万吨、肉类达3632.5万吨，糖类也有1486.8万[1]，如此巨量的食品生产、流通与消费行为，其中的安全和质量问题容不得一点马虎。

　　食品工作服作为防止人员异物混入的重要配套“设备”，已经得到了越来越多的重视，2019年发布的我国第一份关于食品工作服的国家标准GB/T 37850《食品从业人员用工作服技术要求》，更是逐渐成为了食品行业评估、选择、验证工作服的重要依据，新型的具有防静电功能的食品工作服也随着国标的宣贯推广以及大众安全意识的提升，而渐渐地受到了越来越多的食品企业的采纳和应用。

　　然而，近期食品工服市场出现了一些标称具有防静电性能，实际却达不到防静电指标要求的产品，给企业选购和使用工作服带来了一定风险。本文将从食品工作服防静电的作用、原理以及检测、鉴别等几个部分出发，来协助读者了解食品工作服与防静电，帮助食品企业更好的选择合适的防护装备。

　　1 食品工作服与防静电

　　静电的产生以及静电吸附效应的影响

　　生产生活中最常见的静电产生方式，是材料通过摩擦、接触和分离而导致电子的得失，从而在表面上呈现不同极性的电荷，也就是人们常说的“摩擦起电”。只要有摩擦，就会有静电，可以说静电是无处不在的，我们日常的一个简单走动、站起、转身的动作，都会因为衣物、皮肤和其他家具的摩擦、分离而产生从几十到几千伏甚至上万伏的静电。

　　但人对于静电的感知是不敏锐的。关车门时被静电电击，静电电压可能有3000V；打开塑料包装时，听到噼啪的放电声，静电压来到了4000V；冬季穿脱羊毛衫时的电火花，通常需要高达5000V的静电。1000V以下的静电和静电放电，通常是不会被感受和观察到的。

　　而我们的衣服只要有少量的静电就可吸附空气中的灰尘和头发，这就是静电的吸附效应。静电吸附效应，是指带静电荷的物体由于静电感应原理使靠近它的物体产出相反极性的电荷，从而导致两个物体间产生吸引力而靠近（异性相吸）的现象。中学物理课用塑料尺摩擦头发后会吸附小纸片的试验，就是静电吸附效应的最佳解释。

　　所以，如果我们服装上带有一定量的静电荷，就有可能随时随地吸附空气当中悬浮的灰尘和人体上脱落下来的毛发，并将其携带进入生产环境。

　　防静电功能不符要求的食品工作服有什么危害

　　1.2.1 导致工作服携带灰尘、毛发进入生产区域造成异物混入的风险

　　食品生产环境，不论要求高还是低，不论是清洁作业区还是准清洁作业区，本质上都是一个环境必须受控的洁净区域，表1的食品车间洁净控制要求来自于GB/T 50687《食品工业洁净用房建筑技术规范》。

　　表1 食品生产不同作业区的洁净度要求[2]

　　在洁净/清洁生产领域有一个公认的理论——要保持洁净或清洁，就必须消除静电；要做洁净控制，就必须要考虑静电控制的问题。为了保证生产环境达到相应的卫生等级，不仅要在建筑、设备、器具和工艺上进行合理设计和有效管控，还需要对人员及人员服装进行管理，如果服装带有静电，将会吸附灰尘和毛发，导致异物混入的风险。

　　越来越多的食品企业在人员进入车间前设置了风淋室和服装清洁用粘尘滚筒，目的是通过风淋或滚筒清除人员及服装上携带的灰尘、毛发，如果员工穿着的服装不具备防静电功能，则风淋和滚筒的效果将大打折扣，异物混入的可能性将大大增加。

　　1.2.2 在一些特殊区域因静电放电造成火灾、爆炸的风险

　　另外，如果生产环境中存在易燃的液体、气体或粉体，防静电功能不达标的服装在生产操作过程中可能积累大量静电，当静电荷积累到一定程度就会出现静电放电，一个微小的静电放电花火，就可能会带来难以估量的损伤和危害。因此，在部分特殊环境，服装的防静电静电性能还必须满足强制性国标GB 12014《防护服装 防静电服》的有关规定[3]。

　　2 如何实现食品工作服的防静电功能

　　2.1 工作服实现静电防护功能的两种主要方式

　　要实现工作服的防静电功能，就要让服装材料（主要是面料）不容易产生并不易积累静电，最常见的手段有两类，一类是让服装更容易“吸水”，另一类是让服装更加“导电”。

　　“吸水”的方案，主要是使用亲水性的抗静电剂对服装面料进行后整理，让服装更加容易吸收到空气中的水分子，见图1，“含有水分”的工作服面料不仅表面相对润滑，绝缘性也会下降，在穿用过程中相对不易产生静电。但，使用抗静电剂进行后整理的工作服存在两个致命缺点——一是不耐洗涤，几次洗涤后之后，就不具备吸收水分的功能了；二是在干燥环境（例如冬春季节）中无法吸收水分子，也就无法起到防静电的作用。

　　水分子

　　水分子

　　图1 经过抗静电剂整理的工作服面料

　　“导电”的方案，主要是在服装面料织造的过程按照一定的间隔设计加入导电纤维。导电纤维本身具静电耗散的特性，加入到面料组织中以后，能够通过传导、感应和电晕放电的方式，减少面料的静电荷产生和积累，见图2。这种方式制作的工作服，防静电耐洗性能大幅提升，并且不易受环境温湿度的影响，是目前最主要的服装防静电的解决方案。

　　①传导

　　②感应

　　③电晕

　　①传导

　　②感应

　　③电晕

　　图2 导电纤维的防静电原理

　　2.2 导电纤维的类型及排列方式对于工作服性能的影响

　　作为目前最主要的工作服防静电解决方案，导电纤维的类型以及加入方式对于工作服的防静电性能有非常重要的影响。目前市场上存在导电纤维可以说是五花八门，排除专用于电磁屏蔽领域的金属纤维，导电纤维从外观上分主要黑色、白色和灰色三类，各种导电纤维的结构类型、功能特点及适用领域可参加表2。

　　表2 市场主流导电纤维类型特点

类型	纤维截面	成品照片	特点	适用领域
黑色			电阻低，防静电性能好； 　　不可染色，布面有黑色纹路； 　　表面碳黑有一定的脱落风险。	电子、半导体、航天、航空
白色			可染色，布面无明显纹路； 　　耐洗耐用，导电物质无脱落风险； 　　不可测试表面电阻。	食品、制药、医疗、部分民用领域
灰色			与黑色黑色导电纤维近似； 　　不可染色，布面有灰色纹路。	电子、半导体、航天、航空、制药、医疗
	或，黑色导电纤维与白色纱线并丝

　　从表中可以看出，白色导电纤维由于导电成分在涤纶内部，不仅没有脱落的风险，还能够保证服装布面颜色的一致性，更便于识别工作服的毛发吸附和脏污问题，减少人员携带异物的风险，非常适用于食品生产加工领域。

　　此外，导电纤维的排列方式也对服装的防静电性能有重要影响，通常是导电纤维加入量越大，防静电性能越好，表3的数据说明了导电纤维的加入量和排列方式对于面料摩擦起电电的影响。

　　表3 导电纤维加入量及排列方式对摩擦电压的影响

　　所以，根据应用领域的需求选择适配的导电纤维及排列方式，对于工作服的防静电性能的适用性有非常重要的决定作用。而导电纤维作为高技术含量产品，在防静电面料中加入量虽不多，成本占比却高达2%~10%，也因此成了厂商提升产品性能及控制产品成本的重要着眼点。

　　3 怎样验证食品工作服的防静电性能

　　3.1 食品工作服防静电性能的检测

　　为了识别食品工作服的防静电性能是否满足要求，通常需要进行严谨的检测，根据我国食品工作服标准GB/T 37850《食品从业人员工作服技术要求》的规定[5]，有防静电要求的工作服，其带带电荷量应满足GB 12014《防护服装 防静电服》的B类要求，也就是说食品工作服经模拟洗涤100次后，其带电电荷量不应大于0.6μC，其中的模拟洗涤是为了确保工作服在多次洗涤后仍然具有防静电性能。电荷量的测试装置装置见图3。

　　图3 摩擦带电电荷量测试装置

　　工作服的使用方可要求供应商提供有关的检测报告，也可自行检测或送第三方机构进行检测验证，以确保服装的防静电性能满足要求。

　　3.2 日常导电纤维的鉴别技巧

　　如前文所述，导电纤维决定了服装的防静电性能，但成本占比较高，部分工作服面料厂商为了降低成本提升竞争力，使用了普通纱线来代替导电纤维，如下图3。

　　图3 普通纱线替代导电纤维的产品照片

　　照片中的产品标称是1cm×2cm导电纤维间距加入面料，外观上也确实呈现了1×2cm的暗格纹，但经过仔细辨认外观及性能检测确认，发现“√”所指示的位置为具有防静电性能的导电纤维，而“×”所指示的位置其实是普通的不具备防静电功能的纱线，这样的产品电荷量无法满足＜0.6μC的标准要求，在实际体验中，也更易吸附灰尘和毛发。

　　白色导电纤维由于其外观和性能特点，更适用于食品行业，但由于其导电成分在纤维内部，不能通过常规的电阻检测来识别，也给“以假乱真”提供了更多机会。除了送第三方机构进行电荷量检测鉴别，“真假”白色导电纤维在布面也有细微的区别，如上图3中，“假”纤维颜色略浅，成规律性的每3根“假”加1根“真”，也是可以看出的。

　　此外，还可在服装上取样，将导电纤维从面料中抽出，“真”导电纤维通常是一束丝当中有几根纤维特别不同，而“假”导电纤维则是一束纤维全部都是一样的，如下图4。

　　图4 “真假”导电纤维的鉴别

　　4 总结

　　为了避免或减少服装吸附灰尘、毛发，控制人员服装异物混入问题，食品工作服通常需具备防静电功能；导电纤维是实现服装防静电的重要材料，用户需要加以谨慎鉴别。

　　参考文献：

　　中国食品工业协会. 2022年中国食品工业经济运行报告[DB/OL]. 2023. 国家统计联网直报门户.

　　GB/T 50687. 食品工业洁净用房建筑技术规范[S].

　　GB 12014. 防护服装 防静电服[S].

　　SJ/T 10694-1996. 电子产品制造防静电系统测试方法[S].

　　GB/T 37850-2020. 食品从业人员用工作服技术要求[S].

　　（来源：News快报）

责任编辑：何奎良