办公桌布摩擦系数对粉尘附着影响实验

一、实验设计原理

摩擦系数-粉尘附着关联机制

表面摩擦系数（μ）直接影响颗粒物接触界面的剪切应力，当μ<0.3时粉尘易滑动脱离，μ>0.5则增强附着稳定性

静电效应对PM2.5的吸附贡献率可达30-40%，需同步测量表面电阻率

关键参数控制

测试速度：(100±10)mm/min模拟日常手臂摩擦动作

接触压力：设定200g/cm²模拟文件堆叠压力

二、实验步骤

1. 桌布摩擦系数测试

设备配置：采用MXD-02摩擦系数仪，符合ISO 8295标准

试样处理：裁取150mm×25mm试样，酒精清洁后恒温恒湿(23℃,50%RH)平衡24小时

数据采集：

静摩擦系数（μs）：峰值力与垂直压力比值

动摩擦系数（μk）：滑动阶段力均值计算

2. 粉尘附着实验

粉尘模拟：配制ISO 12103-1标准A2细粉尘（中值粒径5μm）

附着方式：

垂直沉降法：距桌面30cm均匀撒布0.5g/m²粉尘

摩擦加载法：用标准摩擦块（500g）往复摩擦20次模拟使用过程

附着量检测：

重量法：十万分之一天平测量附着前后质量差

光学法：激光粉尘传感器实时监测悬浮颗粒浓度变化

三、数据分析模型

变量 检测方法 关联性分析

表面粗糙度Ra 白光干涉仪测量 与μk呈正相关(R²≥0.72)

纤维密度 SEM图像分析 高密度织物粉尘截留量↓40%

静电荷量 静电电位计测量 每增加1kV附着量提升15%

四、质量控制要点

环境控制：维持温度(23±2)℃、湿度(50±5)%RH避免结露影响

样本量：每组至少5个平行样本，数据取均值±标准差

干扰排除：实验前用离子风机消除静电（≤100V）

五、典型数据参考

聚酯桌布：μs=0.42时PM2.5附着量达1.2mg/dm²，较棉质(μs=0.58)降低35%

防静电处理：表面电阻≤10⁹Ω时，粉尘附着量可减少50-60%