摘要:文章從防輻射服裝屏蔽電磁波的基本原理入手,闡述了國內(nèi)外防電磁輻射服裝的研究現(xiàn)狀及目前國內(nèi)市場中主要的防輻射材料和功能。
關(guān)鍵詞:防輻射服裝;應(yīng)用現(xiàn)狀;電磁波;防輻射材料
中圖分類號:J523.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2009)01-0014-02
隨著經(jīng)濟(jì)和物質(zhì)文化生活水平的提高,琳瑯滿目的家電產(chǎn)品和手機(jī)成為我們生活中必不可少的一部分,在這些大小家電的使用過程中,看不到、摸不著又令人防不勝防的“電磁輻射”成為人們生存環(huán)境中新的威脅,被稱為“電磁污染”。這類污染對不同的人群產(chǎn)生著不同的危害,兒童和孕婦更是對“電磁污染”敏感人群。常期處于電磁污染中的兒童,會造成小兒智障、抵抗力差、視力下降、造血功能障礙甚至癌癥的發(fā)病率提高;常期遭受電磁輻射的孕婦,容易產(chǎn)生胎兒畸形、先天性疾病或死胎。所以,防輻射越來越為世人重視。
一、防輻射服裝的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀
(一)國外研究現(xiàn)狀
英國、日本、加拿大、瑞典、美國、德國、法國、韓國等發(fā)達(dá)國家從上世紀(jì)20年代、40年代就開始進(jìn)行特種防護(hù)服裝與織物的研究。60年代國際上制定出電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)后,電磁輻射屏蔽材料隨之出現(xiàn)。最早的防護(hù)材料是金屬絲和服飾混編織物,其后出現(xiàn)了金屬纖維混紡織物、電鍍織物、化學(xué)鍍織物等。以上材料均以反射為主,存在環(huán)境二次污染,且不適于穿著。到了80年代,美國北美航空公司研制成功為保護(hù)生物力量防止雷達(dá)探測被發(fā)現(xiàn)的防護(hù)衣和頭盔,這種防護(hù)衣與頭盔系由微波吸收材料制作。日本等國研究開發(fā)了用不銹鋼軟化纖維與植物纖維混紡織成的屏蔽織物,制成屏蔽服裝用在微波防護(hù)上,比如雷達(dá)防護(hù)服等。80年代后期到90年代初期,英國、法國、德國、瑞典、美國、臺灣等國家和地區(qū),為防止家用電器的輻射危害,諸如微波爐、電磁爐、電腦、電熱毯、吸塵器等對人體特別是孕婦與少年兒童的影響,掀起了主婦穿屏蔽圍裙、屏蔽大褂以及青少年穿屏蔽馬甲、屏蔽西服的熱潮。從此防電磁輻射屏蔽服裝走進(jìn)家庭,成為民用服裝。90年代,日本、韓國又開始了導(dǎo)電纖維的開發(fā)工作。到了90年代中期,日本率先研制成功金屬化纖維在普通織物纖維基礎(chǔ)上進(jìn)行硫化銅處理,使其具有抗靜電、殺菌作用。日本已用此種纖維織物制作高檔襯衣上市,售價高達(dá)每件4000元人民幣,推廣困難。世界上許多國家已經(jīng)瞄準(zhǔn)了抗靜電、防電磁輻射、殺菌等功能特種防護(hù)服裝民用化市場,正在組織力量進(jìn)行深入研究。
(二)國內(nèi)研究現(xiàn)狀
在我國,北京勞動保護(hù)科學(xué)研究所于上世紀(jì)60年代開始研究電磁輻射防護(hù)服,70年代正式生產(chǎn)銅絲與柞蠶絲混紡布制成的屏蔽服。70~80年代該所研制成功并生產(chǎn)了微波吸收防護(hù)物的研究,研制成功不銹鋼軟化纖維織物與服裝、特殊工藝鍍膜屏蔽織物與服裝,并開始裝備從事雷達(dá)、微波加熱、微波理療、衛(wèi)星地面站、微波通訊等系統(tǒng)操作的人員,受到普遍歡迎。
二、國內(nèi)市場常見防輻射材料
(一)多離子電磁屏材料
多離子織物是當(dāng)今國際最先進(jìn)的第六代屏蔽電磁輻射材料,是目前屏蔽低、中頻段電磁輻射最先進(jìn)的民用防護(hù)材料。多離子織物經(jīng)精紡加工,具有柔軟舒適、色澤均勻、除臭抗菌性強(qiáng)、耐洗、耐磨、耐氣候、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),由其制作的防護(hù)服與僅具有可靠的安全防護(hù)性,同時具有優(yōu)良的服用性。
多離子織物采用目前國際最先進(jìn)的物理和化學(xué)工藝對纖維進(jìn)行離子化處理。該產(chǎn)品以吸收為主,將有害的電磁輻射能量通過織物自身的特殊功能轉(zhuǎn)變成熱能散發(fā)掉,從而避免了環(huán)境二次污染,凈化了空氣。由于織物中含有大量金屬陽離子,可起到殺菌除臭作用,對皮膚無刺激,有助人體表皮微循環(huán);同時具有防靜電、防X射線及紫外線等功能。
目前投入產(chǎn)業(yè)化的主要有以生產(chǎn)服裝聞名的紅豆集團(tuán)與科研單位聯(lián)手開發(fā)的高科技產(chǎn)品——多離子電磁屏蔽夾克衫該產(chǎn)品面料經(jīng)上海測試中心檢測,電磁輻射屏蔽衰減值達(dá)到99.4%,可有效防止因使用手機(jī)、電腦、復(fù)印機(jī)、電視機(jī)、微波爐等電子產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁波對人體的危害。該產(chǎn)品可廣泛用于勞動保障部規(guī)定的59個需要作電磁防護(hù)行業(yè)的工種,還可運(yùn)用于軍隊的保密、偽裝等領(lǐng)域。上海利昂高科技有限公司也有類似產(chǎn)品推向市場。
(二)金屬絲與纖維混合物
金屬纖維織物,利用服裝內(nèi)金屬纖維構(gòu)成的環(huán)路產(chǎn)生感生電流,由感生電流產(chǎn)生反向電磁場進(jìn)行屏蔽,主要是反射電磁波為主。采用金屬纖維與純棉纖維混紡工藝,也就是把金屬絲抽成纖維狀,在面料內(nèi)部形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)前市面上的金屬纖維織物,主要是由銅、鎳、鋁、不銹鋼或其它合金,甚至金或銀纖維,所用的金屬纖維直徑一般是4~8微米之間的中強(qiáng)型。
天津工業(yè)大學(xué)(原天津紡織工學(xué)院)研制成功利用金屬絲不經(jīng)化學(xué)整理而具有多種功能的婦女用乳罩支撐材料,這種材料融抗靜電、抗菌、防微波輻射為一體。其靜電效果經(jīng)國家棉紡織品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢測,織物的電荷密度為1.6μC/cm2,最大值為2.32μC/cm2,其效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于日本靜電指南中最高值≦7μC/cm2的規(guī)定,達(dá)到國際先進(jìn)水平??咕裕簩Υ竽c菌群、金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌、綠膿桿菌、傷寒桿菌等細(xì)菌具有很好的抗菌性,抑菌率在96%以上。
(三)HTCU特種纖維材料
HTCU特種纖維材料由上海華天電磁波防護(hù)材料有限公司研制生產(chǎn)。HTCU特種纖維通過特種處理后,在纖維表層、中層和局部深層形成一種金屬成膜薄層的有機(jī)導(dǎo)電型纖維。HTCU具有以下主要功能:
1.優(yōu)良的電磁輻射屏蔽功能:有效地吸收電磁波,消除電磁波輻射的傷害。
2.良好的抗靜電功能:在正負(fù)電荷帶電物體與HTCU織物接近時,會產(chǎn)生相反電荷將靜電消除。
3.抑菌抗臭功能:對金黃色葡萄球菌、肺炎桿菌、大腸桿菌及綠膿桿菌有抑制和防擴(kuò)散作用;對氨水、三甲氨、硫化氨、甲硫醇等惡臭有消除作用。
4.特殊用途的防護(hù)和標(biāo)識物:精密設(shè)備、軍事設(shè)備等防護(hù)材料;搜索識別目標(biāo)等。
(四)化學(xué)鍍金屬織物
采用化學(xué)鍍法制備具有電磁屏蔽性能的聚酯類化纖織物[1]。化學(xué)鍍作為一種優(yōu)良的表面金屬化處理技術(shù),已應(yīng)用在織物功能整理領(lǐng)域。[2]
(五)金屬化合物與纖維混合物
眾所周知,金屬化織物屏蔽電磁波,其作用是將電磁波過濾、吸附或反射使之減弱此外,金屬化織物還具有其他功能,如抗靜電、紫外線屏蔽和抗菌防臭等,因此,織物金屬化技術(shù)實為一種多功能工藝。
金屬化織物中最典型的產(chǎn)品是由金屬纖維或紗線織成的織物,這種產(chǎn)品確切地應(yīng)稱謂金屬網(wǎng),用于防昆蟲、特殊濾層,傳送網(wǎng)、防射頻和電磁波,以及導(dǎo)電織物等如用鉛纖維織成的織物,可作隔音及防X射線的圍裙等防護(hù)織物其次,由不銹鋼等金屬纖維與其他纖維混紡織成的織物,這類產(chǎn)品有良好的導(dǎo)電性和屏蔽性,用于高凈室空氣過濾材料和計算機(jī)的遮蓋材料等。
三、結(jié)語
通過以上分析可知,隨著人們生活水平的日益提高,健康越來越成為們關(guān)注的話題。隨著防輻射材料的不斷發(fā)展,不斷研究并推出服用性、防輻射性能具佳的防輻射服裝已成為必然。
參考文獻(xiàn)
[1]杜寧,等.化學(xué)鍍法制備電磁屏蔽聚酯織物的研究[J].北京化工大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2007,3(3).
[2]亞萍,蔡再生.化學(xué)鍍在織物金屬化處理中的應(yīng)用[J].印染,2008,34(12).
作者簡介:王俊斌(1970- ),男,遼寧沈陽人,沈陽師范大學(xué)講師,研究方向:紡織、服裝材料。