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第十三章 织物防护功能及安全性
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第十三章 织物的防护功能及安全性
防护功能:在特殊环境如高温火焰、低温冷冻、化学腐蚀、生物侵袭、电磁辐射、高能射线和紫外线等条件下,服装织物对人体的防护作用;
保健功能:对人体的保健作用,如负离子、远红外、加香整理、磁疗保健等;
安全性:服装材料本身的耐久性、稳定性,功能的有效性、持久性,及其生态性、对人体的无危害性等。
第一节 织物的防火与阻燃
一、织物防火和阻燃的必要性
防火织物:直接面对可能的燃烧,实现防火与灭火,是专用型的;
阻燃织物:在发生火灾时的阻燃或不燃,以此保障人身安全和工作环境的安全,是普通型防护纺织品。
1. 纺织品的易燃与火灾起因
2. 需要防火的场合
3. 阻燃纺织品的应用
4 影响燃烧性的因素
化学组成:氢、氮以及阻燃元素的含量等;
分子结构:大分子链是刚性链,形态结构规整,微观缺陷少,大分子链密集,则结晶度高,其热稳定性好,热裂解反应速率低,燃烧性差;
炭化倾向:纤维材料在高温作用下裂解出的可燃性气体越少,固体炭化残渣量越多,则其燃烧性越差;
织物组织和重量:组织越紧密,织物越不易燃烧;单位面积的重量越重越不易引燃;
环境因素:温度、湿度、空气压强等。
二、防火织物
1. 防火织物的基本要求
本身的使用功能
能够经受明火、高温的作用
具有高防火、隔热的特殊功效
能承担对人体或物体的安全、可靠的防护功能
2. 织物防火功能及整理
三、阻燃织物
1. 阻燃织物的基本要求
使用长久,舒适,美观
2. 阻燃织物的特征及实现方法
特征:具有较高的极限氧指数
实现:纤维的选择,织物结构设计及织物阻燃整理
常用阻燃剂:含磷化合物,含磷和氮化合物等
3. 阻燃织物性能评价
测量方法:着火性、燃烧速度、延燃性、发热量、发烟性、毒气等;
要求:LOI≥27%,续燃时间≤2s,损毁长度≤10cm,无熔滴或少熔滴。
极限氧指数(LOI):试样在氧气和氮气的混合气中,维持完全燃烧状态所需的最低氧气体积分数。
一般认为:LOI20????? 易燃
20LOI26??? 可燃
26LOI34??? 难燃
LOI35?????? 不燃
第二节 织物的生化防护作用
指对人体有害的生物体和化学物质的防护,如细菌、病毒、昆虫、化学品,以及携带这些生物体、化学品和化学物质的气体、液体和固体。
一、常见生物防护
1. 抗菌及防护
(1)抗菌的概念:
抑菌、杀菌,多用于内衣;
通过拒水整理、微孔膜透气结构来阻断细菌透过织物实现抗菌,常用于外装。
(2)抗菌织物的获得
先制得抗菌纤维,再制成抗菌织物
将织物用抗菌剂进行后处理以获得抗菌性能
浸渍 涂层 覆膜
2. 防有害虫类
(1)防螨:
常用的方法:
对面料进行涂层、浸渍、渗入整理,将杀螨剂或纳米粉体混合剂涂覆或渗入纺织品;
通过加工高密织物达到防螨效果
布缝孔径小于53um即可防止螨虫通过,布缝孔径小于10um即可防止螨虫排泄物及其他过敏源通过。杜邦公司的Tyvek ADM织物具有永久性防螨效果,因其单丝细度最细可达0.5um,可防止尘埃、液态水、油污、皮屑等通过。
(2) 防蚊
图21-3 特殊类工作服
3. 对病毒的隔离防护
采用隔绝和部分杀灭原理
涂层织物
超细纤维高致密化的非织造布
聚四氟乙烯(PTFE):主要原理是阻隔,即采用小于病毒尺寸的孔隙和较长的可吸附通道,来阻断病毒的进入,或实施吸附固定和杀灭。
4. 对血液与体液的隔离
Gore公司,杜邦公司
5. 生物防护织物的特征及其安全性
基本原理:以微孔隔绝分离为主,抑制生物体生产为辅,兼具杀灭功能;
生物防护织物的特征:高密度、微尺寸孔隙,具有干燥特征的织物或膜或层合织物;
功能实现的原则:对人体无害,功能的有效与性能的稳定,具备良好的用弃处理的安全性。
二、化学品防护
1. 一般化学品防护场合
抗化学品的腐蚀与抗溅射损害防护
抗化学气体吸入与接触防护
燃烧烟气以及考古、探险不明环境的防护
2. 织物化学品防护的指标及方法
穿透、渗透:渗透时间、渗透速率和渗透量
溶解破坏:是否溶解,规定时间内的溶解失重率
3. 化学品防护织物的特征及安全性
有限次使用的防护服
可重复使用的防护服
三、生化防护技术纺织品
1. 生化防护概念及重要性
国防与军事
民用与公共事业的应急事件
2. 织物生化防护功能的实现
最普通的是由耐磨、致密、透气的涂层+织物构成
复杂的由外层织物、防水透湿PTFE膜以及混有吸附毒气物质的透湿性粘合剂材料层合而成。
第三节 纺织品的物理作用防护
一、热防护
热防护的本质是纺织品在高温或低温环境下,隔热功能的高效和力学性能的保持与稳定。
1. 应用场合及要求
2. 基
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