Ispitivanje tekstilnih podnih obloga 19. dio: Ocjena elektrostatičkog ponaššanja

Neodgovarajuća elektrostatička svojstva tekstilnih podnih obloga osjećamo kao neugodan »električni udar«. Svatko od nas različito je osjetljiv na njega. Najmanja napetost kod koje osjećamo neugodu kreće se između 2 i 3 kilovolta. Naboj nastaje kada se prilikom hodanja potplati obuće odvajaju od podne obloge. Taj se naboj indukcijom prenosi na tijelo osobe koja hoda po oblogi.
1.inddSlika 1: Ispitna obuća – shematski prikaz i primjerak ispitne obuće, koju nudi American Association of Textile Chemists and Colorist (AATCC).

Količina naboja ovisi o:
* relativnom položaju potplata s obzirom na materijal kojim je prekriveno tlo,
* električnim svojstvima osobe koja hoda po podnoj oblozi,
* brzini hodanja,
* razmaku između osobe i zida,
* brzini kojom se naboj odvodi.

Statički elektricitet pojavljuje se kod svih vrsta vlakana osim kod viskoze, ako je relativna vlažnost manja od 40 posto. Sirovinski sastavi obloge i potplata utječu na količinu nastalog statičkog elektriciteta.

Postoji više postupaka kojima možemo mjeriti elektrostatička svojstva tekstilnih podnih obloga. U ovom članku ograničit ćemo se na dva standardizirana postupka koji su najomiljeniji među proizvođačima podnih obloga:
– postupak za ocjenjivanje elektrostatičkog ponašanja podnih obloga (mjerenje statičkog električnog naboja) po standardu HRN EN 1815 (ekvivalentno ISO 6356) jako je omiljen među proizvođačima podnih obloga; on propisuje da testirana osoba u posebno odabranoj obući korača podnom oblogom na propisani način. Rezultati ovog ispitivanja obično su vrlo subjektivni, a ovise o testiranoj osobi i njezinom načinu koračanja po podnoj oblozi te o uvjetima u kojima se ispitivanje obavlja. Slijedom toga, korelacija rezultata između pojedinih laboratorija je – vrlo loša;
– postupak mjerenja električnog otpora podnih obloga prema standardu ISO 10965 također je omiljen kod proizvođača podnih obloga; on propisuje uporabu dviju elektroda, koje se postavljaju na uzorak podne obloge. Elektrode su povezane s mjeračem otpora. Ova su mjerenja znatno objektivnija, a mogućnost ponavljanja rezultata je dobra.

OCJENA ELEKTROSTATIČKOG PONAŠANJA PODNIH OBLOGA (HRN EN 1815)

Standard navodi dvije ispitne metode mjerenja statičkog električnog naboja, koji testirana osoba izaziva svojim hodanjem po netekstilnoj ili tekstilnoj podnoj oblozi:
– metoda A: mjerenje statičkog električnog naboja u laboratorijskim uvjetima;
– metoda B: mjerenje statičkog električnog naboja u prirodnoj okolini (in situ).

U oba slučaja testirana osoba mora obuti odgovarajuću, standardiziranu ispitnu obuću, opisanu u nastavku. Cjelokupna metoda uključuje sljedeću ispitnu opremu:
– uzemljena metalna podložna ploča: primjerice aluminijska, dimenzija približno 100 x 200 centimetara, debljine 1 milimetar;
– ispitna obuća (slika 1): sandale veličine 42, bez peta i s trakama za pritezanje, koje pružaju mogućnost da ih nose različite osobe. Potplat je izrađen od dva materijala – provodne prirodne gume i polivinilklorida. Električni otpor između metalne ploče i testirane osobe, koja stoji na njoj, mora kod gumenog potplata iznositi od 108 do 109 ?, a kod polivinilkloridnog od 1011 do 1012 ?.

Prije svake serije ispitivanja i nakon svakog pojedinog ispitivanja potrebno je ispitnu obuću očistiti na odgovarajući način pamučnom krpom i etanolom;
– ionizirajući izvor za deelektriziranje uzorka;
– sustav za mjerenje napetosti na tijelu, koji je sastavljen od DC statičnog voltmetra, snimača i ručne elektrode;
– termometar i vlagomjer.

Postupak ispitivanja

Metoda A – mjerenje statičkog električnog naboja u laboratorijskim uvjetima

Uzemljenu metalnu podložnu ploču položimo na pod u prethodno kondicioniranoj ispitnoj sobi. Uzorak podne obloge koju ispitujemo trebamo deelektrizirati. Ispitnu obuću položimo na podnu oblogu. Testirana osoba namjesti obuću, pritegne je na odgovarajući način i uzme u ruku ručnu elektrodu, koja je povezana sa sustavom za mjerenje. Osobu uzemljimo, čime zapravo obavljamo početak ispitivanja uz napon od 0 volta. Testirana osoba se zatim počinje kretati po podnoj oblozi brzinom od 2 koraka u sekundi; osoba pritom hoda naprijed i nazad, pri čemu se ne smije okretati ili vrtjeti, već uvijek gledati u istom smjeru. Kod svakog koraka podiže ispitnu obuću 50 do 80 milimetara od poda te tako prolazi što je moguće većom površinom podne obloge. Ispitivanje se okončava kada napetost na tijelu više ne raste, odnosno nakon 60 sekundi. Testirana osoba tada izuva obuću na podnoj oblozi. Ispitivanje se ponavlja tri puta s gumenim potplatima i tri puta s potplatima od polivinilklorida.

1.indd

Slika 2: Dijagram napetosti na tijelu u kilovoltima

Metoda B – mjerenje statičkog električnog naboja u prirodnoj okolini

Prije ispitivanja trebamo izmjeriti temperaturu i relativnu vlažnost u okolini, u kojoj se nalazi ispitivana podna obloga. Ispitnu obuću polažemo na podnu oblogu i ispitivanje izvodimo kako je opisano u prethodnoj metodi A. Predstavljanje rezultata i zahtjevi za pojedine tekstilne podne obloge. Rezultat ispitivanja je dijagram, koji prikazuje napetost na tijelu osobe u kilovoltima (slika 2).

Na dijagramu trebamo očitati pet najvećih padova napetosti i izračunati njihov prosjek. Rezultat prikazujemo u točnosti do 0,1 kilovolta, pri čemu uvijek treba navesti i vrstu korištene  metode (A ili B; kod metode B treba navesti još i temperaturu te relativnu vlažnost okoline).

Metoda A bila je opisana još u međunarodnom standardu ISO 6356, i to pod nazivom »Walking test«. Spomenuti standard obuhvaća i priloge u kojima su navedeni točni podaci za ispitnu obuću, dok tih podataka u europskom standardu nema.

Za vlaknaste sagove (HRN EN 1307) napetost na tijelu trebala bi biti manja ili jednaka 2 kilovolta. Isto važi i za igličane podne obloge (HRN EN 1470) i igličane vlaknaste podne obloge (HRN EN 1307).

ODREĐIVANJE ELEKTRIČNOG OTPORA PODNIH OBLOGA (ISO 10965)
Standard opisuje laboratorijsku metodu za određivanje električnog otpora tekstilnih podnih obloga. Metoda uključuje vodoravno i okomito mjerenje, pri čemu je:
–  vodoravni (površinski) električni otpor izmjeren između dviju elektroda, namještenih na površinu podne obloge;
– okomit električni otpor, izmjeren između površine i donje strane podne obloge.

Da bismo izmjerili vodoravni odnosno okomiti otpor, trebat će nam:
– mjerač otpora, kojemu je područje mjerenja od 1 x 103 do 1 x 109 Ω uz točnost ± 5% te iznad 1 x 109 Ω  uz točnost ± 10%;
– dvije metalne elektrode (najbolje od nerđajućeg čelika), koje su povezane s mjeračem otpora. Kontaktna površina pojedine elektrode koju namještamo na podnu oblogu ima promjer od 65 ± 1,5 milimetara;
– neprovodna ploča dimenzija 600 ± 10 x 600 ± 10 x 5 ± 1 milimetar.

Postupak ispitivanja
Prije ispitivanja trebamo iz podne obloge izrezati tri ispitna uzorka veličine 500 ± 50 x 500 ± 50 milimetara. Sva tri zatim kondicioniramo:
* 24 sata u standardnoj atmosferi (temperatura 20 ± 1 ?C, relativna vlažnost 65 ± 2%),
* nakon toga još sedam dana na temperaturi 23 ± 1 ?C i relativnoj vlažnosti 25 ± 3%.

Ispitivanje radi određivanja vodoravnog odnosno okomitog električnog otpora obavljamo u ovim potonjim uvjetima.

Određivanje vodoravnog električnog otpora: Na uzemljenu metalnu ploču namještamo neprovodnu ploču, a na nju ispitni uzorak podne obloge, okrenut hodnom površinom prema gore. Elektrode postavljamo dijagonalno na uzorak  i povezujemo ih s mjeračem otpora. Nakon 15 sekundi počinjemo očitavati vrijednost otpora. Iz rezultata dobivenih na tri uzorka izračunavamo srednju vrijednost.

Određivanje okomitog električnog otpora: Na uzemljenu metalnu ploču namještamo neprovodnu ploču, a na nju ispitni uzorak podne obloge, okrenut hodnom površinom prema gore. Jednu od elektroda namještamo na ispitni uzorak (barem 100 milimetara od njegovog ruba). Elektrodu i metalnu ploču povezujemo s mjeračem otpora. Nakon 15 sekundi počinjemo očitavati vrijednost otpora. Iz rezultata dobivenih na tri uzorka izračunavamo srednju vrijednost.

Zahtjevi za pojedine tekstilne podne obloge

Za vlaknaste sagove (HRN EN 1307) navodi se okomiti električni otpor pri 25-postotnoj relativnoj vlažnosti, i to kao Ω 1010 ili > 1010 Ω. Isto vrijedi i za igličane podne obloge (HRN EN 1470) te za igličane vlaknaste podne obloge (HRN EN 1307).

izvanr. prof. Urška Stankovič Elesini

PODIJELI