第五節(jié)安全與防護用紡織品演示文稿

第五節(jié)安全與防護用紡織品演示文稿當前第1頁\共有50頁\編于星期六\17點優(yōu)選第五節(jié)安全與防護用紡織品當前第2頁\共有50頁\編于星期六\17點

3．低溫嚴寒極地考察人員的服裝、冷庫工作服等。4．有害化學品和有害氣體防毒服包括軍隊用的三防服，導彈發(fā)射場工作服及井下作業(yè)服等。

5．在細菌病毒的環(huán)境象醫(yī)院用的防菌服、手術服等。

6．防污染這一類產(chǎn)品主要是指潔凈室使用的紡織品，保護室內(nèi)環(huán)境不受人體的污染。

當前第3頁\共有50頁\編于星期六\17點7．機械性危害這一類主要是指防機械穿透等作用，象防彈服、防刺服等。

8．電氣危害象防靜電服等，這一類產(chǎn)品采用導電纖維交織面料制成，具有永久的抗靜電性能。

9．輻射主要是指防輻射服，在輻射環(huán)境中使用的可阻擋放射性物質的影響。

10．真空和壓力波動如宇航服、代償服等。當前第4頁\共有50頁\編于星期六\17點營救島當前第5頁\共有50頁\編于星期六\17點一、耐高溫的紡織品煉鋼廠高爐、澆注臺旁和機械廠鑄造、熱處理、鍛壓等車間的工人使用的耐熔融抗金屬飛濺的防護織物，避免因熱傳導而引起燒傷、燙傷的熱絕緣織物。

當前第6頁\共有50頁\編于星期六\17點當前第7頁\共有50頁\編于星期六\17點（一）熱防護紡織品耐高溫機理

1．反射對于高溫輻射環(huán)境，使熱量反射是非常有效的防護辦法。如果某一物體反射系數(shù)為1，則照射到物體表面的熱量將全部被反射回去。用金屬纖維或在織物表面作金屬化涂層和層壓，利用復合技術生產(chǎn)織物，以提高織物表面的反射系數(shù)。

2．隔熱隔熱機理就是選用熱傳導差的材料。導熱系數(shù)越小，則傳遞的熱量越少。當前第8頁\共有50頁\編于星期六\17點（二）耐高溫織物的設計與生產(chǎn)1．耐高溫材料的選用所謂的耐高溫材料指在200℃以上高溫條件下連續(xù)使用不分解、主要物理性能不降低的材料。在選用耐高溫纖維時，要考慮的主要因素有：

(1)使用的目的：人員防護、機器防護、隔熱、焊接保護、應力消除熱處理等。

(2)溫度范圍和熱源情況：如是否連續(xù)高溫，直接熱源還是間接熱源，是輻射、傳導還是對流。

(3)環(huán)境因素：是否有化學試劑，是直接接觸還是空中散布，干濕環(huán)境，耐磨和強度要求等。當前第9頁\共有50頁\編于星期六\17點

高溫輻射環(huán)境中，可以選用在高溫下能抗熔融、抗粘附、抗軟化的纖維。如芳綸、玻璃纖維和碳纖維等。表面涂上拋光金屬薄膜。耐熔融抗金屬飛濺的防護織物，接觸熔融金屬的溫度高達650～1565℃，選用的纖維應具有抗炭化、抗熱收縮、抗熔融、抗熱傳遞、阻燃等功能。在傳導的環(huán)境中就選用導熱系數(shù)小的纖維。當前第10頁\共有50頁\編于星期六\17點2．耐高溫織物的生產(chǎn)及后整理加工耐高溫織物，多以機織物為主，如斜紋、緞紋，目前絮材或非織造布廣泛用于隔熱材料，不同材質的多層組合材料（層合織物）及金屬化涂層織物有效的用于特定的場合。層壓復合結構可制造防高溫輻射的輕便工作服，該織物以多層結構為特點，分為外防護層和內(nèi)防護層。外防護層以織物為基材，兩面包覆具有優(yōu)質防護功能的橡膠混合物；內(nèi)防護層以非織造布為基材。兩面分別層壓一層塑料膜。內(nèi)外層之間通過縫制結合在一起，中間則成為空氣層。金屬化涂層可以采用玻璃纖維長絲織物，以鋁為涂層材料，可以用于熱輻射的場合。當前第11頁\共有50頁\編于星期六\17點（三）熱防護織物的測試指標及標準熱防護織物的性能測試指標：主要有其耐熱性能的測定。目前我國對熱防護織物耐熱性能測定標準有GB/T13767—1992。對防護服用織物防熱性能抗融熔金屬滴沖擊性能測定標準有：GB/T17599—1998。

當前第12頁\共有50頁\編于星期六\17點1．熱防護性能的測試熱防護性能的測試簡稱TPP測試法。這是一種測定面料隔熱性能的實驗方法。在進行測試時，熱量直接沖擊面料(以兩種不同的傳熱形式出現(xiàn)，50％為熱對流，50％為熱輻射)。通過熱傳感器測定穿透織物的熱量大小，用計算機計算熱量并模擬人體受熱皮膚受燒傷的情況。主要指標有TT值（熱量沖擊面料后，在人體皮膚上形成二度燒傷所需的時間）、TPP值（形成二度燒傷時的所需熱量，單位為J/cm2）、FFF值（單位重量的TPP值，單位為J/g）。當前第13頁\共有50頁\編于星期六\17點

2．耐高溫性的評價主要有兩個指標，一是動態(tài)燃燒測試：這是測定面料在受力狀態(tài)下的耐燃性的方法，即在火源的強度和面料所承受的張力相對穩(wěn)定的情況下，測定該面料破裂的最短時間，由此表示該面料在受力情況下，耐高溫的程度。這對服裝的某些受力部位，如肘部和膝部的性能測試更有意義。二是服裝或面料的受熱開裂試驗：以定量的熱流沖擊布面，測定使面料出現(xiàn)開裂現(xiàn)象所需的時間，同時觀察表面被破壞的情況。面料受熱后，炭化或熔融收縮，如出現(xiàn)破洞，即表明局部防護的失效。當前第14頁\共有50頁\編于星期六\17點二、阻燃織物阻燃織物是指著火時能遏制燃燒并能使火自行熄滅的織物。阻燃織物除了用于消防人員的服裝和森林防火員的服裝外。還包括室內(nèi)裝飾阻燃織物等。當前第15頁\共有50頁\編于星期六\17點(一)阻燃機理

物體燃燒必須具備三個條件：物體具有可燃性、氧氣、火源。紡織品的阻燃機理必須從可燃性和氧氣這兩方面來進行研究。阻燃機理很復雜，目前的阻燃理論有四種：

1．化學理論阻燃劑作為一個組分參加化學反應，生成不燃或難燃物質，達到阻燃目的。

2．熔融覆蓋理論阻燃劑與火源接觸后，產(chǎn)生玻璃狀粘著物質，把被燃物覆蓋起來，從而與氧氣隔開，達到阻燃的目的。當前第16頁\共有50頁\編于星期六\17點

3．吸熱反應論阻燃劑在燃燒時發(fā)生分解而吸收熱能，這就減少了被燃物發(fā)生熱分解所需的熱量，保護了被燃物。例如，三水氧化鋁（Al2O33H2O）在燃燒時吸收熱量，當溫度達到220～230℃時，三水氧化鋁則失水，生成水和三氧化二鋁，能更多地吸收熱量，阻止燃燒過程的延續(xù)。

4．氣體理論固相分解后產(chǎn)生大量的氫和氧基游離基，氫基游離基與阻燃劑遇熱產(chǎn)生的游離基相結合，生成新的物質，這就不斷切去了可燃性氣體中的游離基，達到阻燃的目的。當前第17頁\共有50頁\編于星期六\17點(二)阻燃織物的性能要求及燃燒性測定1．阻燃織物的要求選擇阻燃防護服時的重要考慮參數(shù)是阻燃性、穿著舒適感、無毒性、經(jīng)穿耐用性、易維護性。阻燃性用極限氧指數(shù)來表示(LOI)，LOI是當纖維置于火焰中燃燒時，在空氣(氧氮混合體)中，氧氣必須達到的含量百分數(shù)。因此，LOI值越高，表示阻燃性越好。

O2LOI=————×100%O2+N2當前第18頁\共有50頁\編于星期六\17點2．阻燃織物的性能指標及測試我國阻燃機織物標準GB/T17591—1998中，B1級適用于服用和特殊需要的裝飾用布，B2級適用于各類裝飾織物，B1級的阻燃性能指標高于B2級。紡織品燃燒性能試驗垂直法，按我國GB/T5455—1997試驗標準進行測試，測試指標主要有：(1)續(xù)燃時間(秒)：在織物試樣上保持可見火焰的延續(xù)時間。(2)陰燃時間（秒）：在織物試樣上保持赤熱亮光的延續(xù)時間。(3)損毀長度(毫米)：被火焰燒毀的織物長度。當前第19頁\共有50頁\編于星期六\17點阻燃性能指標

項目B1級別B2級別損毀長度mm續(xù)燃時間s陰燃時間s150552001510當前第20頁\共有50頁\編于星期六\17點（三）纖維及織物的阻燃方法

織物獲得阻燃性的方法有兩種：

(1)采用本身具有阻燃性的材料和纖維。

(2)對纖維或織物進行特種處理。極限氧指數(shù)﹥27%的纖維具有阻燃作用，本身具有阻燃性的纖維有玻璃纖維、石棉纖維、二氧化硅耐火纖維、玄武巖纖維、石墨纖維、金屬纖維、芳綸、阻燃腈綸、聚苯并咪唑纖維PBI等。當前第21頁\共有50頁\編于星期六\17點常見織物的阻燃整理：(1)目前使用最多的阻燃織物是棉產(chǎn)品，對于純棉織物的防火整理劑，迄今最有成效的是以下三種：四羥甲基氯化磷(THPC)、四羥甲基氫氧化磷(THPOH)和N—甲醇基丙酰胺基磷酸二甲酯，用這三種整理劑處理后的棉織物，耐洗滌性很好，其它性能下降很少。(2)滌綸織物的防火整理，目前采用最多的和最有代表性的是TDBPP或聚溴乙烯樹脂整理，TDBPP并不與纖維發(fā)生化學結合，主要靠塑性樹脂乳膠附著在纖維表面，形成一層難燃性薄膜。耐洗性很好，能經(jīng)得起50次洗滌，難燃性并不下降。缺點是織物手感稍有發(fā)硬。滌綸混紡織物的難燃化問題，比純紡織物更為復雜。經(jīng)過阻燃后，有甲醛殘留物。當前第22頁\共有50頁\編于星期六\17點三、防輻射織物在輻射環(huán)境中使用防護服，可阻擋放射性物質對人體的傷害。電磁輻射危害人體的機理主要是熱效應、非熱效應和累積效應等。當前第23頁\共有50頁\編于星期六\17點熱效應人體內(nèi)70%以上是水，水分子受到電磁波輻射后相互摩擦，引起機體升溫，從而影響到身體其他器官的正常工作。非熱效應人體的器官和組織都存在微弱的電磁場，它們是穩(wěn)定和有序的，一旦受到外界電磁波的干擾，處于平衡狀態(tài)的微弱電磁場即遭到破壞，人體正常循環(huán)機能會遭受破壞。累積效應熱效應和非熱效應作用于人體后，對人體的傷害尚未來得及自我修復之前再次受到電磁波輻射的話，其傷害程度就會發(fā)生累積，久之會成為永久性病態(tài)或危及生命。對于長期接觸電磁波輻射的群體，即使功率很小，頻率很低，也會誘發(fā)想不到的病變。當前第24頁\共有50頁\編于星期六\17點長期接受電磁輻射會造成人體免疫力下降、新陳代謝紊亂、記憶力減退、提前衰老、心率失常、視力下降、聽力下降、血壓異常、皮膚產(chǎn)生斑痘、粗糙，甚至導致各類癌癥等；男女生殖能力下降、婦女易患月經(jīng)紊亂、流產(chǎn)、畸胎等癥。當前第25頁\共有50頁\編于星期六\17點1．電磁波的種類宇宙射線是指來自于宇宙中的一種具有相當大能量的帶電粒子流。X射線（0.01

～10nm）、α射線、β射線、γ射線（0.01nm

～1pm）、中子射線光波是指波長在0.3～3μm之間的電磁波。紫外線、紅外線、可見光（激光100nm～10000nm）無線電波是指波長在3000m～0.3mm之間的電磁波長波、中波、短波、微波（0.1～100cm）當前第26頁\共有50頁\編于星期六\17點電磁輻射主要決定于量子能量的水平，當量子能量達到12eV以上時，如X射線、γ射線，就可因電離作用而使人體受到嚴重傷害，這種輻射稱為電離輻射。象核工業(yè)工廠的工人，X射線工作人員，及癌癥治療中心的工作人員就需要防電離輻射的侵害。若量子能量在10～12eV以下時，不會使人體組織電離，如紫外線、紅外線、微波等，稱為非電離輻射。如微波中繼塔周圍、高壓輸電線附近、以及計算機和輻射電子器材周圍都會受到非電離輻射的危害。當前第27頁\共有50頁\編于星期六\17點

2.輻射防護織物的機理輻射防護織物基本上采用隔離或屏蔽機理達到保護人體的目的。

(1)如α射線能量相對較小，采用隔離保護使人體不直接接觸輻射材料就能發(fā)揮防護作用。在這些場合防護墨鏡，呼吸系統(tǒng)保護器材，手套和輕薄的防護服就有效。

當前第28頁\共有50頁\編于星期六\17點

(2)對X射線、γ射線可采取屏蔽防護，采用密度大的材料，屏蔽效果較好。常用的材料有：鉛、鐵、混凝土、高分子塑料、橡膠、有機玻璃等?？筛鶕?jù)射線的特性用這些材料做成各種形狀的屏蔽物，以防止放射性物質對人體造成傷害。當前第29頁\共有50頁\編于星期六\17點

防X射線、γ射線的織物及材料是在塑料或橡膠中加入X射線、γ射線的屏蔽物質，最初設計的鉛纖維作為防X射線、γ射線的纖維，但因鉛纖維密度大，制成的織物重，穿著極不方便，故限制了其應用。20世紀80年代，俄羅斯科學家以腈綸織物為對象，研制了X射線防護織物，首先進行聚丙烯腈接枝，然后用硫化鈉溶液處理接枝共聚材料，最后用醋酸鉛溶液處理被改性的織物。X射線防護物的活性隨醋酸鉛浸液濃度、處理溫度的提高而增高。這種方法的優(yōu)點在于，鉛消耗量低、耐洗滌，使用一到兩層織物即可明顯減弱X射線的輻射，可用于制作輕便防護服。另外，還可將硫酸鋇加入粘膠纖維中，制成防輻射纖維，用于長期接觸X光工作人員的防護服，效果較好。當前第30頁\共有50頁\編于星期六\17點

(3)由于中子具有很強的穿透力，中子輻射的危害，鉛板對中子輻射的屏蔽效應較差。中子和物質的相互作用有兩種形式，一是快中子的散射和減速，二是慢中子被吸收后放出共化粒子或γ射線。所以，中子的屏蔽實際上是用重金屬（鉛、鐵）減速快中子并吸收次級γ射線，用含硼材料(如硼砂或硼酸水溶液)吸收慢中子。防中子輻射纖維是將硼、鋰及其化合物分散在高分子材料，如聚乙烯、聚酯、聚酰胺中紡制而成。用防中子纖維制成各種織物。當前第31頁\共有50頁\編于星期六\17點

(4)對紫外線可采取屏蔽防護，目前開發(fā)的防紫外線輻射紡織品中主要有兩類。

在纖維加工過程中加入紫外線屏蔽劑（如二氧化鈦陶瓷微粉分散在PET熔體中）加工成纖維或織物。

采用表面涂層，是織物表面形成屏蔽薄膜。當前第32頁\共有50頁\編于星期六\17點3.輻射防護織物的性能要求及測試指標輻射防護織物性能要求除了要具有一定強度、彈性、適宜的克重、穿著舒適性外，最重要的性能是其使用的安全性。

輻射防護織物的測試指標屏蔽率（A）或透過率（B），可表示為：

I0-IIA=───×100%或B=──×100%I0I0

式中：I0—屏蔽前所測得的某點輻射強度；

I—放置防護織物或屏蔽材料后測得該點的輻射強度。

當前第33頁\共有50頁\編于星期六\17點GB8702-1988電磁輻射防護規(guī)定的主要內(nèi)容為：在一天24h內(nèi)，電磁輻射場量（30~3000MHz）在任意連續(xù)6min內(nèi)的平均值應滿足：職業(yè)照射E<2W/m2=200μW/cm2公眾照射E<0.4W/m2=40μW/cm2紫外線等光波對地面的晝夜輻射量陰天約為40~60KJ/m2，晴天約為80~100KJ/m2，炎夏烈日約為100~200KJ/m2。皮膚能接受紫外線的安全輻射量在20KJ/m2以內(nèi)。普通紡織品的紫外線屏蔽率約為70%。當前第34頁\共有50頁\編于星期六\17點屏蔽效果的優(yōu)劣是研究輻射防護織物最根本的性能指標，它直接決定輻射防護織物的可靠性，確保輻射場中的人身安全。因為不同的射線本身的性能不同，目前還沒有適合各種輻射的纖維，但是隨著科學的發(fā)展，防輻射纖維及材料正在從單一功能防護向多功能防護發(fā)展。當前第35頁\共有50頁\編于星期六\17點四、靜電防護織物(一)靜電的危害

1.在紡織生產(chǎn)過程中，導致纖維纏繞或堵塞機件，半制品或紗線發(fā)毛、斷頭，織造時經(jīng)紗開口不清，以及織物折疊不齊等現(xiàn)象，影響生產(chǎn)的順利進行；

2.紡織品使用中，靜電電荷的積聚易引起灰塵附著，服裝糾纏肢體產(chǎn)生粘附不適感；

3.靜電會干擾電子儀器的正常工作，嚴重時會擊穿電路，損壞電氣部件；

4.在石油、化工、煤炭等行業(yè)易引起爆炸、燃燒；

5.對航空航天事業(yè)來說，如空中降落傘與空氣摩擦產(chǎn)生靜電，致使打不開傘發(fā)生事故。當前第36頁\共有50頁\編于星期六\17點(二)靜電防護織物的抗靜電機理1．分散泄漏消除靜電法

靜電的存在，是電荷聚集的結果，對合纖類織物，通過降低其比電阻就可以增加織物的導電性能，降低比電阻的方法主要是將抗靜電劑加在纖維內(nèi)部或涂在纖維表層，或涂在織物的表面，從而降低比電阻，再通過傳導、泄漏，分散電荷，消除靜電。當前第37頁\共有50頁\編于星期六\17點2．電暈放電消除靜電法

(1)織物中采用紡織纖維和導電纖維均勻混和的材料制作織物，由于導電纖維沿纖維軸向有金屬、碳黑或金屬化合物的連續(xù)排列，就好象形成一個連續(xù)的導電金屬絲。(2)采用金屬復絲纖維間隔織入布內(nèi)來控制靜電形成。(3)用含金屬纖維量較高的短纖紗作防靜電用品。這三種方法除了通過傳導使靜電泄漏，主要是通過電暈放電，使靜電中和，當導電纖維接近帶電體時，在導電纖維周圍產(chǎn)生強電場，與帶電體極性相反的離子吸附帶電體，中和帶電體的電荷，而與帶電體極性相同的離子則排斥帶電體，在空氣中散發(fā)并中和電荷，或通過接地移去。當前第38頁\共有50頁\編于星期六\17點（三）靜電防護織物的測試指標及性能要求1．防靜電織物，衡量其靜電大小的指標主要有：靜電壓

半衰期電荷面密度

比電阻當前第39頁\共有50頁\編于星期六\17點

(1)靜電壓V

紡織品相互摩擦或與其他物品摩擦以后，摩擦起電或泄電達到平衡時的電壓值（靜電壓≥300伏特時就會引燃和引爆）。(2)半衰期t?

試樣在高壓靜電場中帶電至穩(wěn)定后，斷開高壓電源（10kv），使其電壓通過接地金屬臺自然衰減。其電壓衰減到原始數(shù)值一半所需的時間，單位為s。(3)電荷面密度織物經(jīng)摩擦后，單位面積上所帶的電荷量。單位是μC／m2。當前第40頁\共有50頁\編于星期六\17點(4)體積比電阻

ρv為一個均勻樣品長1cm、截面積1cm2時的電阻值，單位是Ω·cm。(5)質量比電阻

ρm為一個均勻樣品長1cm、重1g時的電阻值，單位是Ω·g／cm2。（ρm=d·ρv，質量比電阻≤109不易產(chǎn)生靜電）。(6)表面比電阻ρs

在數(shù)值上等于材料表面的寬度和長度都等于1cm時的電阻，單位為Ω。天然纖維的質量比電阻1010~1012Ω·g／cm2，靜電壓300~500V，半衰期0.5~3s。當前第41頁\共有50頁\編于星期六\17點

2．靜電防護織物的性能要求不同用途的靜電防護織物，其抗靜電性能要求不同。產(chǎn)業(yè)用的，其性能要求較高。一般民用的，其性能要求低。

(1)對于普通民用靜電防護織物，一般要求防塵、防纏繞和防衣服穿脫時的靜電刺激。一般民用織物在相對濕度40％時，比電阻達到l07～l08?·m時，就能滿足其性能要求。

當前第42頁\共有50頁\編于星期六\17點

(2)無塵、無菌工作服所用織物是一種對抗靜電性能要求較嚴格的特殊用途織物。如手術和生物制品加工用的口罩、面罩等，其性能要求是：織物本身必須不產(chǎn)生塵埃，同時，又要有效地消除靜電，防止吸附塵埃和細菌，還要求其具有通氣性、優(yōu)良的塵埃過濾性。當前第43頁\共有50頁\編于星期六\17點(3)導電服織物主要用于高壓變電站和高壓線路產(chǎn)生的強電場感應場合電力工人的防護服。比如在500kv電壓時的強電場靜電感應對人體的神經(jīng)、心臟、血液等有一定影響。具有良好的屏蔽效率和導電性能，同時還要具有良好的服用性能。

(4)防爆型工作服織物，對于在一般環(huán)境條件下使用的防燃防爆工作服織物，其比電阻達到107Ω·g／cm2左右就能滿足要求。對于在特殊環(huán)境下，如國防、石油、化工等工業(yè)部門的易燃易爆場合，一般要求其摩擦的靜電電壓低于300V，以保證在易燃易爆的環(huán)境中安全使用。當前第44頁\共有50頁\編于星期六\17點五、防寒織物(一)防寒織物的用途及種類防寒織物主要是保護人體不受寒冷的傷害，人們除了在日常生活中需要防寒織物外，在一些特殊的工作環(huán)境中更需要防寒織物，比如登山運動員、極地考察人員等。根據(jù)寒冷的情況不同，需要使用不同防寒能力的防寒服。目前的防寒織物根據(jù)其隔熱材料可分為以下幾種：1．天然的填料：如毛、棉、絲、羽絨（毛）、羊絨等。2．合成隔熱材料：這一類產(chǎn)品很多，可以包括最普通的噴膠棉，也可以包括中空滌綸纖維厚隔熱材料，及滌綸和聚丙烯薄型隔熱織物，涂金屬膜織物，充氣膨脹織物。當前第45頁\共有50頁\編于星期六\17