普通防电磁辐射家居服的开发*

朱洪英 肖 丰

(河南工程学院纺织工程系，郑州，450007)

普通防电磁辐射家居服的开发*

朱洪英 肖 丰

(河南工程学院纺织工程系，郑州，450007)

电磁辐射随时随地不同程度地影响着人类的健康，为减小其对人们日常生活的影响，需开发生产普通的防电磁辐射家居服。介绍了普通防电磁辐射家居服的生产过程和工艺以及生产和设计过程中的关键问题，生产的防电磁辐射家居服的防辐射性能可达20 dB，足以屏蔽计算机、微波炉等家用电器的辐射。

电磁辐射，家居服，金属纤维

在现代家庭里，空调、计算机、电视机和微波炉、电热毯、手机、电吹风、电动剃须刀和各种按摩理疗器等家用电器日益普及，这些家用电器在正常工作时都会产生电磁辐射。电磁辐射无色、无味、无形，看不见、摸不着，但无时无处不在，随时随地不同程度地影响着人类的健康，被称为“隐形杀手”［1］。

为减小电磁辐射的危害，一方面是利用屏蔽技术对电磁源进行屏蔽，减少辐射量，如微波炉的屏蔽;另一方面是开发和使用具有防电磁辐射功能的纺织产品，对人体进行有效的防护。防辐射织物的制作方法有很多种，其防辐射性和服用性各不相同。如在织物的表面镀覆具有导电吸波性能的金属离子，其防辐射性能可达60 dB，但透气性、耐洗性较差。本文采用铜镀铬金属细丝/涤/棉混纺纱线，加工的家居服防辐射性能可达20 dB，且透气性好，耐洗涤，穿着舒适，可广泛应用于一般家居服装，足以屏蔽计算机、微波炉等家用电器的辐射。

1 产品方案

1.1 原料的选择

采用铜镀铬金属细丝既提高了导电性，又克服了铜氧化造成的屏蔽退化，在同等屏蔽效能下不仅减少了金属丝的用量，而且提高了产品的服用性能。

1.2 混纺比的确定

在确定原料时既要考虑达到理想的屏蔽效果，又要考虑服用的舒适性和成本等因素，我们选择了棉、涤纶与金属纤维进行混纺。金属纤维的含量对织物电磁波屏蔽的效能影响很大，金属纤维含量越高，织物屏蔽效能越大。因为屏蔽原理是利用金属纤维对电磁波的反射作用，织物中金属纤维越多，反射回去的电磁波越多，则织物的屏蔽效能越大。当金属纤维含量为15% ～25%时，屏蔽效能可达到10～30 dB。当屏蔽效能达到20 dB时即可屏蔽99%的电磁波，满足一般的人体保护。本产品方案中金属纤维的比例设计为20%［2］。

1.3 纱线捻度的设计

金属纤维摩擦力大、抱合力差，捻度过大易折断纤维，故采用了中等水平的捻度。纱线产品方案具体见表1。

表1 纱线产品方案

金属纤维在织物中的分布会影响屏蔽效能，经向、纬向都用金属纤维的织物比只有单向用金属纤维的织物屏蔽效能高。因双向金属纤维的织物内部形成了金属纤维网，不仅可以导电，而且可以尖端放电，能更好地阻挡电磁波而获得良好的屏蔽。

2 工艺流程

2.1 金属丝牵切工艺

金属丝属于长丝束，采用并条机作牵切预处理，金属纤维长丝束被拉断成具有一定定量的短纤维须条，称为牵切须条。金属丝具有细、脆、柔的特性，牵切时选择了单区牵伸，采用较大的隔距、较小的牵伸倍数、较低的出条速度和足够大的胶辊加压。牵切工艺配置见表2。

表2 牵切工艺配置

2.2 纺纱工艺流程

涤、棉纤维在开清棉、梳棉工序分别加工成条子，再与金属牵切须条混并。金属纤维在纱中分布越均匀，屏蔽效果越好，且因金属纤维为灰黑色，与涤纶、棉纤维色泽对比度较大，若混和不匀，会出现明显的色差，影响布面外观。为保证混和的均匀度，采用了5道混并，即金属牵切须条先与涤纶条进行两道混并，再与棉条进行三道混并。

具体纺纱工艺流程如下:

2.3 27.8 tex各工序具体纺纱工艺

棉条和涤纶条分别经开清棉、梳棉加工，生产的棉条和涤纶条的干定量分别为 18.5和20.5 g/(5 m)。

因金属纤维是一种导电性良好的纤维，并条工序不能采用压辊式断条自停装置，应该采用光电式断条自停装置。并条工艺配置见表3。

粗纱工序工艺配置时，应注意提高纤维的伸直平行度、分离度，改善纱条的条干均匀度;控制粗纱伸长率，防止条干恶化;粗纱捻系数偏小掌握，以防止细纱机牵伸不开。粗纱工艺配置见表4。

表3 并条工序工艺配置

表4 粗纱工序工艺配置

为满足斜纹织物对布面纹路“匀、直、深”的要求，提高布面质量，细纱工序主要采取了以下措施:适当提高纬纱捻度，使布面纹路突出;纬纱偏重控制，改善布面纹路的清晰度;提高成纱条干均匀度，减少纱疵，改善布面外观质量。因金属纤维密度大，容易分布在纱的外层，故要勤换钢丝圈，并保持通道光洁，以防磨损使金属纤维损失而降低屏蔽效能。

在络筒工序中，因成纱中含有金属纤维，故不能使用电容式电子清纱器，只能采用光电式电子清纱器，且严格制定电清工艺。由于斜纹布布面经浮纱较长，经纱疵点易显现于布面，影响织物外观，故应采用空气捻接器，生产无结头纱。

纺制的涤/棉/金属混纺纱，强力高，条干均匀，疵点少，质量指标达到涤棉混纺纱优等水平。

3 织物组织和密度

相同的织物，平纹组织的屏蔽效能较斜纹组织好，斜纹组织较缎纹组织好。斜纹的组织状态也有影响，在其他条件相同的情况下，2/1组织的屏蔽效能略优于3/1组织。

织物密度越大，屏蔽效果越好，但密度过大，织物手感发硬，故设计经纬密度时应兼顾屏蔽效果和织物柔软度。27.8 tex斜纹布经纬密度为465根/英寸×315根/英寸，织物纹路清晰细腻;14.6 tex×2平纹布经纬密度为284根/英寸 ×275 根/英寸，手感柔软［3］。

4 染整加工工艺要点

因织物中含有金属纤维，因此在印染加工过程中，易产生过烧、定形过度、擦伤破洞和皱条等问题，应注意以下几点。

(1)在干热高温机台，如定形、烧毛工序，因金属纤维吸热升温快，温度过高会造成金属纤维的表面氧化，使织物变硬，因此一般采用先定形后烧毛，确保烧毛前布面平整。定形温度以达到涤纶的软化点温度(165℃)即可，时间为25 s。烧毛时火力不宜太强，采用一正一反或两正一反，车速达110～120 m/min。

(2)因金属纤维的存在，布身较硬而韧性小，湿热加工时间应尽可能短，以免产生横档印。

(3)在拉幅工序中，金属纤维的平面滑动会产生对其他纤维的剪切力，使纤维断裂脱离，花毛增多，因此在布面平整的情况下，尽可能减少接幅。

(4)金属纤维的存在会影响双氧水的分解，温度高、分解快，易损伤棉纤维，所以宜进行低温处理。应采用冷轧堆，加大稳定剂的用量，减少双氧水的用量。

5 服装结构设计

因为电磁波穿透力很强，且有绕射性能，因此防辐射服的结构款式对防辐射效果有较大的影响。服装的开口大小，缝隙宽度、厚度，开口与缝隙的数目以及电磁波长等都与防辐射性能有密切关系。而且在相同面积的情况下，缝隙的辐射比孔洞的辐射要严重，特别是当缝隙的直线尺寸接近波长时，由于缝隙的天线效应，服装本身可能成为一个有效的电磁波辐射器，从而严重地破坏服装的屏蔽效果。因此，在防辐射服的结构设计中应尽量减少开口的数量与面积，开口处至少要重叠5 cm，尽量减少衣片间接缝，尽量使用具有良好导电性的缝纫线并提高缝合的紧密度(如包缝)，使防辐射的屏蔽效果达到最佳状态［4-5］。

为减少接缝，设想可采用双层织物加工方式织成管状织物，直接设计出各式无缝长罩衫类家居服。在服装款式设计时也可结合贴明袋、贴装饰布等实用性与艺术性结合的各式设计，可有效地保护人体的重要器官，以达到舒适、美观及效用的统一。

6 结语

我们所开发的防辐射织物手感柔软，上染色谱较多，透气性好，轻巧舒适，比较耐洗涤，使用寿命长，可制成长袖、短袖、马甲、肚兜、围裙等，具体使用时可根据需要单独穿一件或有层次地搭配组合穿几件，从而达到不同强度的防辐射效能，实现防辐射功能和美观舒适服用效能的完美结合。

［1］赵玉峰，赵冬平，于燕华，等.现代环境中的电磁污染［M］.北京:电子工业出版社，2003.

［2］王碹，蔡普宁.金属纤维混纺织物防微波辐射性能测试方法的探讨［J］.棉纺织技术，2001，29(7):34-36.

［3］王建明，赵云娜，曹婧，等.导电防辐射织物的研制［J］.毛纺科技，2008(2):43-45.

［4］苏军强.电磁辐射对人体的危害与防护织物及服装的开发［J］.中国个体防护装备，2007(1):18-21.

［5］师华，戴鸿，聂胜梅.防电磁辐射织物及其服装发展探讨［J］.现代商贸工业，2008，20(6):343-344.

Development of ordinary anti-electromagnetic radiation loungewear

Zhu Hongying，Xiao Feng
(Department of Textile Engineering，Henan Institute of Engineering)

Electromagnetic radiation has influences upon human health to a varying degree anywhere or anytime.In order to minimize its impacts on people’s daily life，it is necessary to develop ordinary loungewear with anti-electromagnetic radiation function.In this paper，the production，process of ordinary antielectromagnetic radiation loungewear，and some key issues during its production and design have been discussed.The developed anti-electromagnetic radiation loungewear has an anti-electromagnetic radiation property up to 20 dB，which can efficiently shield the electromagnetic radiation from household appliances such as computer，microwave oven etc.

electromagnetic radiation，loungewear，metallic fiber

TS106.5

A

1004－7093(2011)06－0015－03

*河南省科技厅科技攻关项目(082102280001)

2010－12－29

朱洪英，女，1967年生，副教授。主要从事纺织新产品开发。