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防辐射服装的发展与现状

2009-01-09王俊斌

中国高新技术企业 2009年1期
关键词:应用现状电磁波

摘要:文章从防辐射服装屏蔽电磁波的基本原理入手,阐述了国内外防电磁辐射服装的研究现状及目前国内市场中主要的防辐射材料和功能。

关键词:防辐射服装;应用现状;电磁波;防辐射材料

中图分类号:J523.5 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2009)01-0014-02

随着经济和物质文化生活水平的提高,琳琅满目的家电产品和手机成为我们生活中必不可少的一部分,在这些大小家电的使用过程中,看不到、摸不着又令人防不胜防的“电磁辐射”成为人们生存环境中新的威胁,被称为“电磁污染”。这类污染对不同的人群产生着不同的危害,儿童和孕妇更是对“电磁污染”敏感人群。常期处于电磁污染中的儿童,会造成小儿智障、抵抗力差、视力下降、造血功能障碍甚至癌症的发病率提高;常期遭受电磁辐射的孕妇,容易产生胎儿畸形、先天性疾病或死胎。所以,防辐射越来越为世人重视。

一、防辐射服装的研究和应用现状

(一)国外研究现状

英国、日本、加拿大、瑞典、美国、德国、法国、韩国等发达国家从上世纪20年代、40年代就开始进行特种防护服装与织物的研究。60年代国际上制定出电磁辐射防护标准后,电磁辐射屏蔽材料随之出现。最早的防护材料是金属丝和服饰混编织物,其后出现了金属纤维混纺织物、电镀织物、化学镀织物等。以上材料均以反射为主,存在环境二次污染,且不适于穿着。到了80年代,美国北美航空公司研制成功为保护生物力量防止雷达探测被发现的防护衣和头盔,这种防护衣与头盔系由微波吸收材料制作。日本等国研究开发了用不锈钢软化纤维与植物纤维混纺织成的屏蔽织物,制成屏蔽服装用在微波防护上,比如雷达防护服等。80年代后期到90年代初期,英国、法国、德国、瑞典、美国、台湾等国家和地区,为防止家用电器的辐射危害,诸如微波炉、电磁炉、电脑、电热毯、吸尘器等对人体特别是孕妇与少年儿童的影响,掀起了主妇穿屏蔽围裙、屏蔽大褂以及青少年穿屏蔽马甲、屏蔽西服的热潮。从此防电磁辐射屏蔽服装走进家庭,成为民用服装。90年代,日本、韩国又开始了导电纤维的开发工作。到了90年代中期,日本率先研制成功金属化纤维在普通织物纤维基础上进行硫化铜处理,使其具有抗静电、杀菌作用。日本已用此种纤维织物制作高档衬衣上市,售价高达每件4000元人民币,推广困难。世界上许多国家已经瞄准了抗静电、防电磁辐射、杀菌等功能特种防护服装民用化市场,正在组织力量进行深入研究。

(二)国内研究现状

在我国,北京劳动保护科学研究所于上世纪60年代开始研究电磁辐射防护服,70年代正式生产铜丝与柞蚕丝混纺布制成的屏蔽服。70~80年代该所研制成功并生产了微波吸收防护物的研究,研制成功不锈钢软化纤维织物与服装、特殊工艺镀膜屏蔽织物与服装,并开始装备从事雷达、微波加热、微波理疗、卫星地面站、微波通讯等系统操作的人员,受到普遍欢迎。

二、国内市场常见防辐射材料

(一)多离子电磁屏材料

多离子织物是当今国际最先进的第六代屏蔽电磁辐射材料,是目前屏蔽低、中频段电磁辐射最先进的民用防护材料。多离子织物经精纺加工,具有柔软舒适、色泽均匀、除臭抗菌性强、耐洗、耐磨、耐气候、使用寿命长等优点,由其制作的防护服与仅具有可靠的安全防护性,同时具有优良的服用性。

多离子织物采用目前国际最先进的物理和化学工艺对纤维进行离子化处理。该产品以吸收为主,将有害的电磁辐射能量通过织物自身的特殊功能转变成热能散发掉,从而避免了环境二次污染,净化了空气。由于织物中含有大量金属阳离子,可起到杀菌除臭作用,对皮肤无刺激,有助人体表皮微循环;同时具有防静电、防X射线及紫外线等功能。

目前投入产业化的主要有以生产服装闻名的红豆集团与科研单位联手开发的高科技产品——多离子电磁屏蔽夹克衫该产品面料经上海测试中心检测,电磁辐射屏蔽衰减值达到99.4%,可有效防止因使用手机、电脑、复印机、电视机、微波炉等电子产品产生的电磁波对人体的危害。该产品可广泛用于劳动保障部规定的59个需要作电磁防护行业的工种,还可运用于军队的保密、伪装等领域。上海利昂高科技有限公司也有类似产品推向市场。

(二)金属丝与纤维混合物

金属纤维织物,利用服装内金属纤维构成的环路产生感生电流,由感生电流产生反向电磁场进行屏蔽,主要是反射电磁波为主。采用金属纤维与纯棉纤维混纺工艺,也就是把金属丝抽成纤维状,在面料内部形成网状结构。当前市面上的金属纤维织物,主要是由铜、镍、铝、不锈钢或其它合金,甚至金或银纤维,所用的金属纤维直径一般是4~8微米之间的中强型。

天津工业大学(原天津纺织工学院)研制成功利用金属丝不经化学整理而具有多种功能的妇女用乳罩支撑材料,这种材料融抗静电、抗菌、防微波辐射为一体。其静电效果经国家棉纺织品质量监督检验中心检测,织物的电荷密度为1.6μC/cm2,最大值为2.32μC/cm2,其效果远远优于日本静电指南中最高值≦7μC/cm2的规定,达到国际先进水平。抗菌性:对大肠菌群、金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、绿脓杆菌、伤寒杆菌等细菌具有很好的抗菌性,抑菌率在96%以上。

(三)HTCU特种纤维材料

HTCU特种纤维材料由上海华天电磁波防护材料有限公司研制生产。HTCU特种纤维通过特种处理后,在纤维表层、中层和局部深层形成一种金属成膜薄层的有机导电型纤维。HTCU具有以下主要功能:

1.优良的电磁辐射屏蔽功能:有效地吸收电磁波,消除电磁波辐射的伤害。

2.良好的抗静电功能:在正负电荷带电物体与HTCU织物接近时,会产生相反电荷将静电消除。

3.抑菌抗臭功能:对金黄色葡萄球菌、肺炎杆菌、大肠杆菌及绿脓杆菌有抑制和防扩散作用;对氨水、三甲氨、硫化氨、甲硫醇等恶臭有消除作用。

4.特殊用途的防护和标识物:精密设备、军事设备等防护材料;搜索识别目标等。

(四)化学镀金属织物

采用化学镀法制备具有电磁屏蔽性能的聚酯类化纤织物[1]。化学镀作为一种优良的表面金属化处理技术,已应用在织物功能整理领域。[2]

(五)金属化合物与纤维混合物

众所周知,金属化织物屏蔽电磁波,其作用是将电磁波过滤、吸附或反射使之减弱此外,金属化织物还具有其他功能,如抗静电、紫外线屏蔽和抗菌防臭等,因此,织物金属化技术实为一种多功能工艺。

金属化织物中最典型的产品是由金属纤维或纱线织成的织物,这种产品确切地应称谓金属网,用于防昆虫、特殊滤层,传送网、防射频和电磁波,以及导电织物等如用铅纤维织成的织物,可作隔音及防X射线的围裙等防护织物其次,由不锈钢等金属纤维与其他纤维混纺织成的织物,这类产品有良好的导电性和屏蔽性,用于高净室空气过滤材料和计算机的遮盖材料等。

三、结语

通过以上分析可知,随着人们生活水平的日益提高,健康越来越成为们关注的话题。随着防辐射材料的不断发展,不断研究并推出服用性、防辐射性能具佳的防辐射服装已成为必然。

参考文献

[1]杜宁,等.化学镀法制备电磁屏蔽聚酯织物的研究[J].北京化工大学学报:自然科学版,2007,3(3).

[2]亚萍,蔡再生.化学镀在织物金属化处理中的应用[J].印染,2008,34(12).

作者简介:王俊斌(1970- ),男,辽宁沈阳人,沈阳师范大学讲师,研究方向:纺织、服装材料。

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