Eigenschaften von antistatischer Sicherheitskleidung

EN 1149 ist die Norm für "antistatische" oder "statisch ableitende" Kleidung. Sie ist zwar gut bekannt und eine gängige Anforderung für Einweg-Chemikalienschutzkleidung der Typen 1 bis 6, aber das Verständnis dafür, was sie bedeutet, wie sie funktioniert und vor allem ihre Unzulänglichkeiten sind oft begrenzt.

Ein Missverständnis von Normen kann schwerwiegende Folgen haben - Folgen, die in diesem Fall katastrophal sein könnten.

Dieser Blog befasst sich mit häufigen Fragen und Problemen im Zusammenhang mit antistatischer Sicherheitskleidung. Er soll Anwendern und Sicherheitsverantwortlichen ein besseres Verständnis dieser wichtigen Norm vermitteln und nützliche Tipps geben, um sicherzustellen, dass die in Ihrer Umgebung verwendete Kleidung tatsächlich geeignet ist.

Warum ist "antistatisch" wichtig?

Viele Arten von Schutzkleidung, ob Einweg- oder Mehrwegkleidung, werden aus synthetischen Fasern hergestellt: Polyester, Polypropylen, Polyethylen und so weiter. Solche synthetischen Materialien neigen dazu, sich bei Bewegung des Trägers statisch aufzuladen.

Da diese Materialien eine geringe Leitfähigkeit aufweisen (d. h. sie können eine Ladung nicht effektiv ableiten, sondern neigen dazu, sie in einem begrenzten Bereich zu halten), wird sich mit der Zeit eine Ladung aufbauen. Alle elektrischen Ladungen werden nach Möglichkeit zur Erde geleitet, und irgendwann, wenn die Ladung stark genug ist und der Stoff in die Nähe einer anderen, entgegengesetzt geladenen Oberfläche kommt (z. B. eine Werkbank oder ein Türgriff), wird er sich plötzlich mit einem Funken entladen.

In vielen industriellen Anwendungen kann eine elektrostatische Entladung (ESD) wie diese ein Problem darstellen. Zum Beispiel

• Eine explosive Atmosphäre, eine Chemikalie oder ein Staub könnte mit verheerenden Folgen entzündet werden.
• Bei der Herstellung einiger empfindlicher elektronischer Geräte kann er das Produkt ernsthaft beschädigen.
• Bei hochwertigen Lackierarbeiten kann er die Lackierung beeinträchtigen.

Daher ist es von entscheidender Bedeutung, einen potenziellen statischen Funken zu vermeiden, wenn sich eine Ladung auf der Schutzkleidung aufbaut - wird dies nicht beachtet, kann dies Folgen haben, die vom Ruin der Arbeit über die Zerstörung teurer Geräte oder Produkte bis hin zu größeren Explosionen oder Bränden reichen.

Was bedeutet eigentlich antistatische Kleidung?

Im Zusammenhang mit Schutzkleidung besteht das Ziel von "antistatisch", wie durch das Piktogramm in der nachstehenden Tabelle gekennzeichnet, darin sicherzustellen, dass zündfähige oder schädliche ESD-Funken vermieden werden. "Antistatisch" bedeutet wörtlich, statische Funken zu vermeiden.

Wie werden "antistatische" Eigenschaften in Schutzkleidung erreicht?

In Anbetracht des häufigen Vorhandenseins von synthetischen Materialien ist die Entwicklung einer statischen Aufladung bei Bewegung unvermeidlich, und die Tendenz, sich auf irgendeine Weise "zu erden", kann nicht verhindert werden. Die Lösung besteht darin, die statische Aufladung auf einfache Weise zur Erde zu leiten - oder zu "zerstreuen", ohne potenziell schädliche Funken zu erzeugen. Zu diesem Zweck muss die von Natur aus niedrige "Oberflächenleitfähigkeit" des Gewebes erhöht oder der von Natur aus hohe "Oberflächenwiderstand" verringert werden.

Das Ziel besteht also darin, den Oberflächenwiderstand des Gewebes so gering zu halten, dass jede Ladung "abgeleitet" werden kann, d. h. über die Oberfläche des Gewebes geleitet wird und unschädlich zur Erde gelangt. Und wie wird das erreicht?

 

 

 

 

Es gibt zwei Arten von Antistatik-Kleidung mit unterschiedlichen Methoden

Gewebte antistatische Kleidung

In den meisten Geweben, die für flammhemmende oder andere Arbeitskleidung verwendet werden, wie z. B. LakelandArc-X® Störlichtbogen-Regenbekleidung Diese Verringerung des Oberflächenwiderstands (oder Erhöhung der Leitfähigkeit) wird durch die Verwendung eines leitfähigen Fadens (häufig Kohlenstoff) erreicht, der in das Gewebe selbst eingewebt ist. Dieser ist oft als ein Gitter aus schwarzen Linien im gesamten Material sichtbar (Normen legen oft den maximalen Abstand zwischen den leitfähigen Fäden fest). Dies ist offensichtlich eine wirksame Lösung, zumal sie sicherstellt, dass die gesamte Oberfläche abgedeckt ist und die Wirksamkeit während der gesamten Nutzungsdauer des Kleidungsstücks unverändert bleibt.

Kleidung mit antistatischer Beschichtung oder Behandlung

Einweg-Overalls und Chemikalienschutzanzüge wie die MicroMax NS Typ 5 und 6 von Lakeland basieren jedoch auf "nicht gewebten" Materialien. Das heißt, sie werden nicht gewebt, sondern gepresst und in eine Stoffform geklebt, so dass diese Methode nicht ohne weiteres möglich ist. Die Lösung - die für alle Stoffe, die für Einweg-Overalls aller Art verwendet werden, gilt - wird in der Phase der Stoffherstellung und nicht bei der Herstellung des Kleidungsstücks erzielt.

Im Wesentlichen wird eine "Antistatik-Behandlung" auf die Oberfläche des Gewebes aufgetragen, normalerweise durch die Verwendung eines Sprays, das auf die gesamte Oberfläche aufgetragen wird, oder indem das Gewebe durch ein Walzenbad geführt wird, das die Behandlung enthält.

Wie funktionieren antistatische Chemikalien?

Antistatische chemische Behandlungen bestehen aus einem hydrophilen Tensid, das Feuchtigkeit anzieht. Wenn der Anzug der Luft ausgesetzt wird (d. h. wenn er angezogen und benutzt wird), absorbiert er Feuchtigkeit aus der Umgebung und bildet eine dünne Schicht auf der Oberfläche. Feuchtigkeit ist natürlich leitfähig, so dass ein leitfähiger "Film" auf der Oberfläche des Schutzanzugs entsteht, der den Oberflächenwiderstand effektiv senkt und es ermöglicht, dass jegliche Ladung abgeleitet wird und harmlos zur Erde gelangt. Eine einfache, aber elegante Lösung.

Daher ist der Begriff "antistatisch" für derart behandelte Kleidung eine falsche Bezeichnung, da dieser Begriff eigentlich bedeutet, dass eine statische Aufladung verhindert wird. Der korrektere Begriff für diese Art von Kleidung ist "statisch ableitend" - die Eigenschaft, dass eine Ladung abgeleitet und geerdet werden kann, ohne Funken zu erzeugen.

Was ist also, angesichts des Titels dieses Blogs, so schockierend an antistatischer Kleidung?

Um dies zu verstehen, müssen wir die Faktoren berücksichtigen, die die antistatischen Eigenschaften beeinflussen...

Faktoren, die die antistatischen Eigenschaften von Kleidungsstücken beeinflussen.

Die meisten Benutzer wissen, dass antistatische Kleidung" notwendig ist, ohne jedoch genau zu wissen, was das bedeutet und wie verschiedene Faktoren die Leistung beeinflussen können.

 

Sobald man jedoch versteht, wie diese antistatischen - oder besser gesagt ableitenden - Eigenschaften erreicht werden, werden die Faktoren, die ihre Wirksamkeit beeinflussen, sowie ihre Grenzen, Probleme und potenziellen Fallstricke für die Benutzer deutlich.

1. Hierbei handelt es sich um eine örtliche Behandlung mit einer antistatischen Chemikalie, die bei der Herstellung des Gewebes auf die Oberfläche aufgetragen wird..

   Es ist daher durchaus möglich, dass diese Behandlung in einigen Bereichen des Gewebes während des Gebrauchs abfärbt oder verblasst. Infolgedessen ist die bei der Herstellung aufgebrachte Behandlung zu einem bestimmten Zeitpunkt des Gebrauchs nicht unbedingt in gleichem Maße vorhanden.

2. Die Behandlung erfolgt durch Absorption von Feuchtigkeit aus der den Anzug umgebenden Atmosphäre.

Daher ist sie in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit wirksamer (weil mehr Feuchtigkeit zur Verfügung steht) und in Umgebungen mit niedriger Luftfeuchtigkeit weniger wirksam. Bei sehr niedriger Luftfeuchtigkeit kann es sogar ganz ausbleiben.

Die Norm EN 1149 geht auf dieses Problem ein, indem sie vorschreibt, dass die Stoffproben 24 Stunden lang bei einer kontrollierten relativen Luftfeuchtigkeit von 25 % konditioniert werden müssen - was realistischerweise sehr niedrig ist und unter den meisten normalen Umständen nicht vorkommen dürfte.

Es ist jedoch anzumerken, dass die ableitenden Eigenschaften von Einweg-Sicherheitskleidung sehr schlecht sein können, wenn die Luftfeuchtigkeit in der Arbeitsumgebung aus irgendeinem Grund sehr niedrig ist.

3. Zwischen der Herstellung eines Stoffes und der Verwendung eines Kleidungsstücks können Monate - vielleicht sogar Jahre - vergehen, wenn der Verarbeiter, der Händler oder der Endverbraucher große Lagerbestände hält.

Lässt eine antistatische Behandlung mit der Zeit nach, wenn ein Schutzanzug gelagert wird?

Es gibt keine neueren Studien, die sich mit dieser Frage befassen. Die Antwort könnte damit zusammenhängen, ob die Kleidungsstücke in versiegelten Beuteln verpackt sind oder nicht (einige Beuteln sind einfach mit Klebeband verschlossen). Das Alter der Kleidungsstücke und die Art der Verpackung ist also ein Punkt, der berücksichtigt werden sollte.

4. In weniger kritischen Umgebungen wird Einwegkleidung in der Regel wiederverwendet, wenn sie nicht kontaminiert und unbeschädigt ist.

Je länger ein Kleidungsstück getragen wird, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die ableitenden Behandlungen abgetragen und die ableitenden Eigenschaften verringert werden. Die Kleidungsstücke können auch gereinigt, abgewischt oder einer Dekontaminationsdusche unterzogen werden. Bei jedem dieser Verfahren wird die antistatische Behandlung wahrscheinlich entfernt, so dass das Kleidungsstück nicht mehr antistatisch ist.

5. Das Verfahren ermöglicht die Ableitung einer Ladung zur Erde ohne Funkenbildung.

Dies hängt jedoch nicht nur von der Widerstandsfähigkeit der Gewebeoberfläche ab, sondern auch vom Vorhandensein eines Weges zur Erde. Oft ist das der Körper des Trägers, aber wenn der Benutzer isolierende Kleidung unter dem Overall trägt, die den Kontakt des Gewebes mit der Haut verhindert, wenn der Benutzer isolierendes Schuhwerk trägt oder wenn es keinen anderen einfachen Weg gibt, wird sich die Ladung trotzdem aufbauen und könnte schließlich zu einer elektrostatischen Entladung führen.

Die Schlussfolgerung kann nur sein, dass in der realen Welt die Frage "antistatisch/dissipativ" oder "nicht antistatisch/dissipativ" nicht einfach zu beantworten ist. Insbesondere in kritischeren Bereichen lautet die eigentliche Frage nicht "Ist dieser Schutzanzug ableitfähig?", sondern "Ist dieser Schutzanzug für meine Anwendung ausreichend ableitfähig?

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Im Folgenden finden Sie fünf Tipps, die Ihnen helfen, diese Frage zu beantworten und antistatische Kleidung effektiver zu handhaben, um das ESD-Risiko zu minimieren.

Fünf Tipps für Sicherheitsbeauftragte, um die Wirksamkeit antistatischer Kleidung zu gewährleisten.

1. Bei einer Risikobewertung sollte die Frage gestellt werden: "Wie kritisch sind antistatische Eigenschaften?"

Mit anderen Worten: Welche Folgen hat es, wenn Kleidung NICHT ausreichend ableitfähig ist?

Was könnte die Folge sein, wenn ein Funkenflug entsteht? Ein kleiner Schaden? Eine Unannehmlichkeit? Oder eine große Explosion oder ein Brand in einer explosiven oder brandfördernden Atmosphäre, der zu schweren Verletzungen, Todesfällen und schweren Schäden an der Anlage führen kann?

Wenn letzteres der Fall ist, muss natürlich viel mehr darauf geachtet werden, dass die Kleidung ausreichend antistatisch ist... und die Zertifizierung nach EN 1149 allein reicht möglicherweise nicht aus.

2. Sicherstellen, dass Kleidungsstücke immer geerdet sind

Unabhängig von den ableitenden Eigenschaften des Stoffes baut sich eine statische Aufladung auf, die zu einem potenziell gefährlichen Funken führen kann, wenn es keine tatsächliche Verbindung zum Boden gibt.

Es gibt drei Möglichkeiten, statische Ladungen auf die Erde zu übertragen:

• Durch den Körper des Trägers

In der Regel ist der einfachste Weg der durch den Körper des Trägers (der menschliche Körper besteht zu etwa 60 % aus Wasser... wir sind gute Stromleiter!) Dies setzt jedoch voraus, dass die Ladung vom Stoff des Schutzanzugs auf den Körper übergehen kann - stellen Sie also sicher, dass ein Teil des Stoffs in Kontakt mit der Haut des Trägers bleibt und dass eine Ladung vom Körper des Trägers zur Erde übergehen kann... vermeiden Sie also zum Beispiel isolierendes Schuhwerk.

• Durch Kleidungsstücke mit angenähten Socken, um einen ständigen Bodenkontakt zu gewährleisten

Das Tragen von leitfähigen Überschuhen oder Stiefeln, die sowohl mit dem Schutzanzug als auch mit dem Boden in Kontakt stehen, stellt sicher, dass der Weg zur Erde erhalten bleibt. Noch wirksamer sind Kleidungsstücke, an denen Socken oder Füßlinge befestigt sind (die außerhalb des normalen Schuhwerks getragen werden), so dass der Schutzanzug selbst den Kontakt mit dem Boden aufrechterhält (dies setzt natürlich voraus, dass der Boden leitfähig und nicht isoliert ist). Wenn die Ladung nicht durch den Boden zur Erde gelangen kann, funktioniert das natürlich nicht).

• durch ein leitendes Kabel, das sowohl an der antistatischen Kleidung als auch an einem bekannten Erdungspunkt befestigt ist
  Unter bestimmten Umständen, insbesondere in kritischeren Umgebungen, kann ein leitendes Kabel, das mit einem Ende an der ableitfähigen Kleidung und mit dem anderen Ende an einem bekannten Erdungspunkt befestigt ist, statische Aufladungen unschädlich an die Erde abgeben.

  Aber auch wenn die oben genannten Wege berücksichtigt werden, ist es entscheidend, dass der geerdete Punkt oder Kontakt einen ausreichend niedrigen Widerstand hat, damit elektrische Ladungen zur Erde abfließen können.

  3. Die Luftfeuchtigkeit der Umgebung berücksichtigen und sogar kontrollieren

Die EN-Prüfung für den Oberflächenwiderstand (EN 1149-1) wird bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 25 % durchgeführt, was sehr niedrig ist - speziell, um die Herausforderung für die Oberflächenbehandlung größer zu machen, da weniger Feuchtigkeit für die Bildung des leitenden Films zur Verfügung steht. Die gute Nachricht ist, dass die Luftfeuchtigkeit in realen Umgebungen in den meisten Fällen viel höher ist, so dass die antistatische Behandlung wahrscheinlich effektiver ist (d. h. der Oberflächenwiderstand niedriger) als im Test angegeben.

In extremen Fällen, in denen Antistatik wichtiger ist oder in denen eine trockene Atmosphäre üblich ist, kann es jedoch sinnvoll sein, die relative Luftfeuchtigkeit zu überwachen, um sicherzustellen, dass sie hoch genug ist, um eine effektive Wirkung der ableitenden Beschichtung auf dem Gewebe zu ermöglichen. Wenn möglich, kann es sogar sinnvoll sein, die Luftfeuchtigkeit durch den Einsatz von Luftbefeuchtern zu kontrollieren, um die Wirksamkeit der ableitenden Eigenschaften zu maximieren.

4. Begrenzen Sie den Gebrauch, verwenden Sie die Kleidungsstücke nicht wieder und überprüfen Sie sie regelmäßig.

Die fortgesetzte Verwendung von ableitfähiger Kleidung - insbesondere in Umgebungen, in denen Abrieb ein Problem darstellt - kann die antistatische Funktion beeinträchtigen. Wenn antistatische Kleidung über einen längeren Zeitraum verwendet wird, ist es ratsam, sie regelmäßig zu wechseln, da die antistatische Behandlung verblassen oder abfärben kann. Anzüge sollten nicht wiederverwendet werden und niemals gereinigt, abgewischt, gewaschen oder einer Dekontaminationsdusche unterzogen werden. Durch eine solche Reinigung oder Dekontamination wird die antistatische Behandlung wahrscheinlich entfernt.

Bei Kleidungsstücken, die über einen längeren Zeitraum getragen werden müssen, könnte eine Methode zur Überprüfung und Überwachung des Oberflächenwiderstands im Laufe der Zeit angebracht sein, um sicherzustellen, dass die ableitenden Eigenschaften erhalten bleiben (einfache Handgeräte zur Messung des Oberflächenwiderstands sind leicht und recht preiswert erhältlich).

Denken Sie jedoch daran, dass die Ergebnisse einer solchen Überwachung von der Luftfeuchtigkeit abhängen und sich daher von einem Tag auf den anderen ändern können. Der in der Norm EN 1149 verwendete Test wird bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 25 % durchgeführt, so dass das Ergebnis ohnehin anders ausfallen wird, wenn nicht ein Praxistest bei der gleichen Luftfeuchtigkeit durchgeführt wird. Der Sinn eines solchen Tests wäre es, zu bestätigen, dass sich die ableitenden Eigenschaften im Laufe der Zeit nicht verschlechtern, und nicht zu bestätigen, ob das Gewebe weiterhin die Anforderungen der Norm EN 1149 erfüllt.

5. In den extremsten Anwendungsbereichen - wie z. B. in hochentzündlichen Atmosphären - reicht es unter Umständen nicht aus, sich allein auf die Zertifizierung der Kleidung nach EN 1149 zu verlassen.

• Entwickeln Sie ein Verständnis für die Wahrscheinlichkeit einer elektrostatischen Entladung und deren Folgen
• Ziehen Sie den Wert einer fachlichen Beratung in Betracht, um den Grad der statischen Ableitung der Kleidung zu bestimmen, den Sie beibehalten sollten.
• Sorgen Sie für wirksame Erdungsverfahren und ein effektives Anzugmanagement wie oben beschrieben.

Die Relevanz von ATEX

Es ist erwähnenswert, dass sich die ATEX-Vorschriften sich auf Geräte - Schalter, Maschinen, Werkzeuge usw. - beziehen, nicht aber auf Kleidung. Tatsächlich schließt die ATEX ausdrücklich die Zertifizierung von Kleidung nach ihr aus.

Sie besagt jedoch, dass Kleidung, die in einer ATEX-Zone verwendet wird, mindestens die Anforderungen der EN 1149-5 erfüllen sollte, wie sie in der EN 1149-1 bewertet werden, und dass dies der beste Indikator für Kleidung zur Verwendung in solchen Umgebungen ist. Beachten Sie jedoch die Verwendung des Begriffs AT LEAST". Mit anderen Worten: Die bloße Erfüllung der Anforderungen der EN 1149 ist möglicherweise nicht ausreichend.

Letzten Endes reicht einfache Einwegkleidung mit aktuellen antistatischen Eigenschaften, die unter bestimmten Umständen erodieren können, möglicherweise nicht aus, und es muss spezielle, ableitfähige Kleidung in Betracht gezogen werden.

Die Pyrolon®-Schutzkleidungsserie Lakeland zum Beispiel ist in erster Linie für den kombinierten FR- und Chemikalienschutz konzipiert und in Versionen für Chemikalienschutzkleidung des Typs 3 bis 6 erhältlich. Pyrolon® wird aus einem einzigartigen Gewebe hergestellt, das nicht in erster Linie auf synthetischen Fasern basiert und einen natürlich hohen Feuchtigkeitsgehalt und folglich einen geringen Oberflächenwiderstand aufweist. Pyrolon kann daher eine sicherere Wahl in Umgebungen sein, die antistatische oder ableitfähige Kleidung erfordern.

Letztendlich, und insbesondere in kritischeren Umgebungen, ist ein besseres Verständnis der Antistatik-Norm und des Erreichens der ableitenden Eigenschaften eine nützliche Ergänzung zu den Werkzeugen, die den Sicherheitsverantwortlichen zur Verfügung stehen, die mit Kleidung in Bereichen umgehen, in denen potenzielle statische Entladungen eine Gefahr darstellen.

Durch die Beachtung der in diesem Blog genannten Punkte kann ein Sicherheitsbeauftragter einen effektiveren Ansatz für die Bereitstellung von antistatischer PSA entwickeln und sicherstellen, dass sie den richtigen Schutz für den Arbeitnehmer und den Arbeitsplatz bietet.

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