第二十一章---織物的防護功能及安全性

1、防護功能：在特殊環(huán)境如高溫火焰、低溫冷凍、防護功能：在特殊環(huán)境如高溫火焰、低溫冷凍、化學腐蝕、生物侵襲、電磁輻射、高能射線和化學腐蝕、生物侵襲、電磁輻射、高能射線和紫外線等條件下，服裝織物對人體的防護作用；紫外線等條件下，服裝織物對人體的防護作用；保健功能：對人體的保健作用，如負離子、遠保健功能：對人體的保健作用，如負離子、遠紅外、加香整理、磁療保健等；紅外、加香整理、磁療保健等；安全性：服裝材料本身的耐久性、穩(wěn)定性，功安全性：服裝材料本身的耐久性、穩(wěn)定性，功能的有效性、持久性，及其生態(tài)性、對人體的能的有效性、持久性，及其生態(tài)性、對人體的無危害性等。無危害性等。一、織物防火和阻燃的必要性一、織

2、物防火和阻燃的必要性防火織物：直接面對可能的燃燒，實現(xiàn)防火與滅火，防火織物：直接面對可能的燃燒，實現(xiàn)防火與滅火，是專用型的；是專用型的；阻燃織物：在發(fā)生火災時的阻燃或不燃，以此保障阻燃織物：在發(fā)生火災時的阻燃或不燃，以此保障人身安全和工作環(huán)境的安全，是普通型人身安全和工作環(huán)境的安全，是普通型防護紡織品。防護紡織品。1. 1. 紡織品的易燃與火災起因紡織品的易燃與火災起因2. 2. 需要防火的場合需要防火的場合3. 3. 阻燃紡織品的應用阻燃紡織品的應用 4 4 影響燃燒性的因素影響燃燒性的因素化學組成：氫、氮以及阻燃元素的含量等；化學組成：氫、氮以及阻燃元素的含量等；分子結構：大分子鏈是剛性鏈

3、，形態(tài)結構規(guī)整，微觀分子結構：大分子鏈是剛性鏈，形態(tài)結構規(guī)整，微觀缺陷少，大分子鏈密集，則結晶度高，其熱穩(wěn)定性好，缺陷少，大分子鏈密集，則結晶度高，其熱穩(wěn)定性好，熱裂解反應速率低，燃燒性差；熱裂解反應速率低，燃燒性差；炭化傾向：纖維材料在高溫作用下裂解出的可燃性氣炭化傾向：纖維材料在高溫作用下裂解出的可燃性氣體越少，固體炭化殘渣量越多，則其燃燒性越差；體越少，固體炭化殘渣量越多，則其燃燒性越差；織物組織和重量：組織越緊密，織物越不易燃燒；單織物組織和重量：組織越緊密，織物越不易燃燒；單位面積的重量越重越不易引燃；位面積的重量越重越不易引燃；環(huán)境因素：溫度、濕度、空氣壓強等。環(huán)境因素：溫度、濕度

4、、空氣壓強等。二、防火織物二、防火織物1. 1. 防火織物的基本要求防火織物的基本要求本身的使用功能本身的使用功能能夠經(jīng)受明火、高溫的作用能夠經(jīng)受明火、高溫的作用具有高防火、隔熱的特殊功效具有高防火、隔熱的特殊功效能承擔對人體或物體的安全、可靠的防護功能承擔對人體或物體的安全、可靠的防護功能能2. 2. 織物防火功能及整理織物防火功能及整理三、阻燃織物三、阻燃織物1. 1. 阻燃織物的基本要求阻燃織物的基本要求 使用長久，舒適，美觀使用長久，舒適，美觀2. 2. 阻燃織物的特征及實現(xiàn)方法阻燃織物的特征及實現(xiàn)方法 特征：具有較高的極限氧指數(shù)特征：具有較高的極限氧指數(shù) 實現(xiàn)：纖維的選擇，織物結構設

5、計及織物阻燃整理實現(xiàn)：纖維的選擇，織物結構設計及織物阻燃整理 常用阻燃劑：含磷化合物，含磷和氮化合物等常用阻燃劑：含磷化合物，含磷和氮化合物等3. 3. 阻燃織物性能評價阻燃織物性能評價測量方法：著火性、燃燒速度、延燃性、發(fā)熱量、發(fā)測量方法：著火性、燃燒速度、延燃性、發(fā)熱量、發(fā)煙性、毒氣等；煙性、毒氣等；要求：要求：LOI27LOI27，續(xù)燃時間，續(xù)燃時間2s2s，損毀長度，損毀長度10cm10cm，無熔滴或少熔滴。無熔滴或少熔滴。 極限氧指數(shù)（極限氧指數(shù)（LOILOI）：試樣在氧氣和氮氣）：試樣在氧氣和氮氣的混合氣中，維持完全燃燒狀態(tài)所需的最低的混合氣中，維持完全燃燒狀態(tài)所需的最低氧氣體積分

6、數(shù)。氧氣體積分數(shù)。一般認為：一般認為：LOI20LOI20 易燃易燃 20LOI2620LOI26 可燃可燃 26LOI3426LOI35LOI35 不燃不燃 指對人體有害的生物體和化學物質的防護，指對人體有害的生物體和化學物質的防護，如細菌、病毒、昆蟲、化學品，以及攜帶這些生如細菌、病毒、昆蟲、化學品，以及攜帶這些生物體、化學品和化學物質的氣體、液體和固體。物體、化學品和化學物質的氣體、液體和固體。一、常見生物防護一、常見生物防護1. 1. 抗菌及防護抗菌及防護(1)(1)抗菌的概念：抗菌的概念： 抑菌、殺菌，多用于內衣；抑菌、殺菌，多用于內衣； 通過拒水整理、微孔膜透氣結構來阻斷細通過拒水

7、整理、微孔膜透氣結構來阻斷細菌透過織物實現(xiàn)抗菌，常用于外裝。菌透過織物實現(xiàn)抗菌，常用于外裝。（2 2）抗菌織物的獲得）抗菌織物的獲得先制得抗菌纖維，再制成抗菌織物先制得抗菌纖維，再制成抗菌織物將織物用抗菌劑進行后處理以獲得抗菌性能將織物用抗菌劑進行后處理以獲得抗菌性能浸漬浸漬涂層涂層覆膜覆膜2. 2. 防有害蟲類防有害蟲類 (1)(1)防螨防螨: :常用的方法：常用的方法：對面料進行涂層、浸漬、滲入整理，將殺螨劑或納對面料進行涂層、浸漬、滲入整理，將殺螨劑或納米粉體混合劑涂覆或滲入紡織品；米粉體混合劑涂覆或滲入紡織品；通過加工高密織物達到防螨效果通過加工高密織物達到防螨效果 布縫孔徑小于布縫孔

8、徑小于53um53um即可防止螨蟲通過，布縫孔徑小即可防止螨蟲通過，布縫孔徑小于于10um10um即可防止螨蟲排泄物及其他過敏源通過。杜即可防止螨蟲排泄物及其他過敏源通過。杜邦公司的邦公司的TyvekTyvek ADM ADM織物具有永久性防螨效果，因織物具有永久性防螨效果，因其單絲細度最細可達其單絲細度最細可達0.5um,0.5um,可防止塵埃、液態(tài)水、可防止塵埃、液態(tài)水、油污、皮屑等通過。油污、皮屑等通過。 (a) 叢林作戰(zhàn)服 (b) 防蜂防護服 圖圖21-3 21-3 特殊類工作服特殊類工作服(2) (2) 防蚊防蚊3. 3. 對病毒的隔離防護對病毒的隔離防護采用隔絕和部分殺滅原理采用隔

9、絕和部分殺滅原理涂層織物涂層織物超細纖維高致密化的非織造布超細纖維高致密化的非織造布聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE):PTFE):主要原理是阻隔，即采用小主要原理是阻隔，即采用小于病毒尺寸的孔隙和較長的可吸附通道，來阻斷于病毒尺寸的孔隙和較長的可吸附通道，來阻斷病毒的進入，或實施吸附固定和殺滅。病毒的進入，或實施吸附固定和殺滅。4. 4. 對血液與體液的隔離對血液與體液的隔離GoreGore公司，杜邦公司公司，杜邦公司5. 5. 生物防護織物的特征及其安全性生物防護織物的特征及其安全性基本原理：以微孔隔絕分離為主，抑制生物體基本原理：以微孔隔絕分離為主，抑制生物體生產(chǎn)為輔，兼具殺滅功能；生產(chǎn)

10、為輔，兼具殺滅功能；生物防護織物的特征：高密度、微尺寸孔隙，生物防護織物的特征：高密度、微尺寸孔隙，具有干燥特征的織物或膜或層合織物；具有干燥特征的織物或膜或層合織物；功能實現(xiàn)的原則：對人體無害，功能的有效與功能實現(xiàn)的原則：對人體無害，功能的有效與性能的穩(wěn)定，具備良好的用棄處理的安全性。性能的穩(wěn)定，具備良好的用棄處理的安全性。二、化學品防護二、化學品防護1. 1. 一般化學品防護場合一般化學品防護場合 抗化學品的腐蝕與抗濺射損害防護抗化學品的腐蝕與抗濺射損害防護 抗化學氣體吸入與接觸防護抗化學氣體吸入與接觸防護 燃燒煙氣以及考古、探險不明環(huán)境的防護燃燒煙氣以及考古、探險不明環(huán)境的防護2. 2.

11、 織物化學品防護的指標及方法織物化學品防護的指標及方法穿透、滲透：滲透時間、滲透速率和滲透量穿透、滲透：滲透時間、滲透速率和滲透量溶解破壞：是否溶解，規(guī)定時間內的溶解失重率溶解破壞：是否溶解，規(guī)定時間內的溶解失重率3. 3. 化學品防護織物的特征及安全性化學品防護織物的特征及安全性有限次使用的防護服有限次使用的防護服可重復使用的防護服可重復使用的防護服三、生化防護技術紡織品三、生化防護技術紡織品1. 1. 生化防護概念及重要性生化防護概念及重要性國防與軍事國防與軍事民用與公共事業(yè)的應急事件民用與公共事業(yè)的應急事件2. 2. 織物生化防護功能的實現(xiàn)織物生化防護功能的實現(xiàn)最普通的是由耐磨、致密、透

12、氣的涂層織物最普通的是由耐磨、致密、透氣的涂層織物構成構成復雜的由外層織物、防水透濕復雜的由外層織物、防水透濕PTFEPTFE膜以及混有膜以及混有吸附毒氣物質的透濕性粘合劑材料層合而成。吸附毒氣物質的透濕性粘合劑材料層合而成。 一、熱防護一、熱防護 熱防護的本質是紡織品在高溫或低溫環(huán)境下，隔熱防護的本質是紡織品在高溫或低溫環(huán)境下，隔熱功能的高效和力學性能的保持與穩(wěn)定。熱功能的高效和力學性能的保持與穩(wěn)定。1. 1. 應用場合及要求應用場合及要求 2. 2. 基本特征與評價基本特征與評價（1 1）隔熱性：）隔熱性： 材料減緩和阻止熱量傳遞的性能，即對熱對流、材料減緩和阻止熱量傳遞的性能，即對熱對流

13、、熱輻射、熱傳導有很好的隔絕與反射性能。熱輻射、熱傳導有很好的隔絕與反射性能。 導熱系數(shù)應盡可能地小，比熱容盡可能地大，導熱系數(shù)應盡可能地小，比熱容盡可能地大，熱隔絕率盡量大熱隔絕率盡量大（2 2）耐熱性和熱穩(wěn)定性：）耐熱性和熱穩(wěn)定性： 在熱的作用下，織物形態(tài)穩(wěn)定、無過大的變形在熱的作用下，織物形態(tài)穩(wěn)定、無過大的變形或軟化，強度和模量無明顯下降，化學性能穩(wěn)定，或軟化，強度和模量無明顯下降，化學性能穩(wěn)定，無明顯分解和揮發(fā)；在低溫度環(huán)境下不脆化，不龜無明顯分解和揮發(fā)；在低溫度環(huán)境下不脆化，不龜裂損傷，柔軟可用。裂損傷，柔軟可用。 評價指標：力學性能保持率，特征點溫度評價指標：力學性能保持率，特征點

14、溫度（3 3）耐熔孔性：）耐熔孔性： 織物在局部接觸火星或高溫金屬顆粒時抵抗熔織物在局部接觸火星或高溫金屬顆粒時抵抗熔融和穿孔的性能。融和穿孔的性能。 測試方法：落球法，燙痕法測試方法：落球法，燙痕法 指標：熔孔時間，熔孔最低溫度指標：熔孔時間，熔孔最低溫度 影響因素：球體方面，纖維方面，織物方面影響因素：球體方面，纖維方面，織物方面二、光輻射防護二、光輻射防護1. 1. 光輻射防護的基本要求光輻射防護的基本要求 人體防護織物：透過率小于人體防護織物：透過率小于8 8 產(chǎn)業(yè)用紡織品：抗紫外線、抗光老化與抗降解產(chǎn)業(yè)用紡織品：抗紫外線、抗光老化與抗降解 共同要求：隔絕紫外輻射，增強材料抗紫外性共同

15、要求：隔絕紫外輻射，增強材料抗紫外性2 2 紡織品紫外輻射防護方法紡織品紫外輻射防護方法 防紫外線織物有三種類型：防紫外線織物有三種類型：一種是采用本身就具有抗紫外線破壞能力的纖維，一種是采用本身就具有抗紫外線破壞能力的纖維，比如腈綸，金屬纖維；比如腈綸，金屬纖維；第二種是采用含有防紫外線添加劑的纖維；第二種是采用含有防紫外線添加劑的纖維；第三種是在織物后整理中加入抗紫外線材料。第三種是在織物后整理中加入抗紫外線材料。防紫外線添加劑可分為反射（屏蔽）類和吸收類：防紫外線添加劑可分為反射（屏蔽）類和吸收類：紫外線反射（屏蔽）劑：無機物，有二氧化鈦、紫外線反射（屏蔽）劑：無機物，有二氧化鈦、氧化鋅

16、、滑石粉、陶土、碳酸鈣等，這些無機物氧化鋅、滑石粉、陶土、碳酸鈣等，這些無機物質具有較高的折射率，使紫外線發(fā)生散射從而防質具有較高的折射率，使紫外線發(fā)生散射從而防止紫外線入侵皮膚；止紫外線入侵皮膚；紫外線吸收劑：有機物，水楊酸系、二苯甲酮系、紫外線吸收劑：有機物，水楊酸系、二苯甲酮系、苯并三唑系、氰基丙烯酸酯系有機物質的共同點苯并三唑系、氰基丙烯酸酯系有機物質的共同點是結構上都含有羥基，在形成穩(wěn)定氫鍵，氫鍵螯是結構上都含有羥基，在形成穩(wěn)定氫鍵，氫鍵螯合環(huán)等過程中吸收能量轉變成熱能散失，起到防合環(huán)等過程中吸收能量轉變成熱能散失，起到防紫外線的作用。紫外線的作用。3. 3. 防紫外線效果評價防紫外

17、線效果評價 SPF:SPF:防曬因子，采用防護品后紫外輻射使皮膚防曬因子，采用防護品后紫外輻射使皮膚達到某一損傷的臨界劑量所需時間的閾值和不采達到某一損傷的臨界劑量所需時間的閾值和不采用防護品時達到同樣傷害的時間閾值之比，用于用防護品時達到同樣傷害的時間閾值之比，用于化妝品行業(yè)；化妝品行業(yè)； UPFUPF：防紫外因子，紫外線對未防護皮膚的評：防紫外因子，紫外線對未防護皮膚的評價輻射量與經(jīng)測試的織物遮擋后紫外線輻射量的價輻射量與經(jīng)測試的織物遮擋后紫外線輻射量的比值，用于紡織行業(yè)。比值，用于紡織行業(yè)。表表21-1 UPF的數(shù)值及防護等級的數(shù)值及防護等級三、電磁輻射防護三、電磁輻射防護1. 1. 電

18、磁輻射及防護電磁輻射及防護表表21-2 家用電器電磁輻射檢測數(shù)據(jù)家用電器電磁輻射檢測數(shù)據(jù) 10-7 (特斯拉特斯拉)電器名稱電器名稱電磁輻射電磁輻射電器名稱電器名稱電磁輻射電磁輻射電腦電腦100-200電鍋電鍋40微波爐微波爐200空調空調20無繩電話無繩電話200電視電視20吸塵器吸塵器200音響音響20電熱毯電熱毯100電冰箱電冰箱20電剃須刀電剃須刀100VCD10吹風機吹風機70錄像機錄像機6復印機復印機40電熨斗電熨斗3洗衣機洗衣機30傳真機傳真機22. 2. 電磁輻射防護方法電磁輻射防護方法 防輻射織物有三種類型：防輻射織物有三種類型：一種是采用本身就防輻射功能的纖維；一種是采用本身就防輻射功能的纖維；第二種是采用復合型防輻射纖維，通過往纖維中添第二種是采用復合型防輻射纖維，通過往纖維中添加其他化學物或元素使該纖維具有耐輻射的性能；加其他化學物或元素使該纖維具有耐輻射的性能；第三種是在織物加工過程種添入防輻射材