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服装电磁屏bicai料
发表时jian:2016年12yue29日 dian击:ci 本yue浏览cishu:

  电磁辐she是继kong气、shui、zao声污染之后的第四大污染源。由于人们生活在无形的电磁辐she网中,yibanlai说生活huan境是安全的,但chu于某些特殊场合,当电磁辐she的qiang度达到极限值蔮ao绱欧鴖heye许会在人们完全不zhi的情况xia对人体产生wei害。

 

  1 国内外防电磁辐she服装开发现状分析

  wei了减少或xiao除电磁波辐she对人体造成的wei害,从20世纪30—40年代开始,发达国家jiu进xing了特种防护服装与zhi物的研jiu。到20世纪80年代,美国开发了利yong金属网或金属cai料对电磁波的fanshe和xishou作yong实蟴hi羈i功能的防护服;日本等国研緆ao⒘藋ong不锈钢纤维zhi物纤维混纺zhi成的屏bizhi物,zhi成屏bi服装yong在wei波防护上,比ru雷达防护等。在20世纪80年代后期到90年代初期,wei防止家yong电器的辐shewei害,特别是对妇nv与少年儿童的影响,发达国家掀qi了“孕妇”穿屏bi围裙、屏bi大褂、qing少年穿屏bima甲、屏bi西装的热砨ao赖绱欧鴖he服装进入家庭,tuo展到民yong服装市场。20世纪90年代中期,日本率先研zhi成功金属hua纤维。20世纪90年代末,美国最早研zhi出yi种在纤维外ceng带有金属镀ceng的ju酯平纹金属huazhi物,yong它做成的bao密帐篷,可有xiaoti高军事基地电zi监听防护能力。

 

  我国在20世纪60年代jiu开始研jiu电磁辐she与防护服,70—80年代正式铜si与柞蚕si混纺布zhi成的屏bi服和wei波xishou防护服。此后不锈钢ruanhua纤维屏bizhi物、特殊gong艺镀mo屏bizhi物与服装yexiang继wen世,但直到90年代中期才真正进入民yong市场。zi90年代开始,随着多功能bao护服的开发和应yong,以及xin闻媒体有关电磁波对人体影响的报道的增多,人们zi我bao护yishi加qiang,防辐she服装开始走向民yong并受到xiao费者qing睐。

 

  2 防电磁辐she服装的分类和屏bixiao能级别

  由于电磁辐she对人体各个器官有不tong程度的wei害,人们有针对性地设计了多种款式的防电磁辐she服装lai减少其wei害,可以从服yong性能和面料zhi作原理liang个fang面lai分类。

 

  2.1 按服yong性能分类

  按照服yong性能,可襶ue浞謜ei防辐shegong作装、防辐shenan装、防辐she吊带衫、防辐she孕妇装、防辐she童装、防辐shema甲、防辐she肚兜、防辐she围裙、防辐she内衣、防辐she配件(防辐she项链、项圈、gua件等)、防辐she组合等。

 

  防辐shegong作装主yaoyong于从事大功率发she器、设bei、yi器作业的gong作人詁ao瑈ao求防辐shexiaoguo好,能屏bi大量高频wei波辐sheuan婪鴖he孕妇装、童装主yaoyong于对孕妇、婴儿的bao护,电磁辐she的长期作yong会shi未出生的胎儿基因突变,遗留xia很难治愈的先天性疾binguan婪鴖hema甲、肚兜、围裙主yaoyong于屏bi日常生活力、公shi时家yong电器、电脑、手ji等泄露的电磁波,主yao是有针对性的对衝an氐绕鞴俚姆阑ぁ7婪鴖he组合是zhi将各种款式的防电磁辐she服装、配件等有cengci有目的地组合在yiqi,实现防辐she功能和美观舒适的服yongxiao能完美jie合。

 

  2.2 按面料zhi作原理分类

  按照屏bizhi物的zhi作原理可襶ue浞謜ei纤维表面金属hua和金属chan入zhi物liang大类,均wei利yong金属jie质ti高面料电磁屏bi性能。

 

  2.2.1 纤维表面金属huazhi物

  通过物理或hua学的fangfashi纺zhi纤维表面完全或部分被“镀”上yiceng金属,可降di纤维的比电阻,增大其dao电性能,进而ti高zhi物的电磁屏bixiao能。纤维表面金属hua可通过3种fangfalai实现:物理fa涂ceng、hua学fa、电解或金属溅shefa。

 

  物理fa涂ceng:采yonghandao电cai料(某些金属及其yan类和碳黑等)的涂ceng剂对zhi物表面进xing涂ceng加gong,在zhi物表形成yiceng金属薄mo,由于薄mo上金属离zi的密度很大,suo以涂cengzhi物电磁屏bixiao能絰i螅瑈iban在20dB左右。但金属涂ceng和zhi物之jian的jie合力较小,suo以面料的可加gong性、耐xi涤性和耐fu蚀性差,金属薄mo—旦局部有脱落,该zhi物的屏bixiao能jiu会大打zhe扣。

 

  hua学fa:采yonghua学fangfashi金属离zi与纺zhi纤维的部分基团发生hua学fan应,金属离zi与纺zhi纤维紧密“jie合”在yiqi,实现纤维的金属hua。采yonghua学fa的基体纤维yibanwei腈纶或变衵ao媛冢鹹ong腈纶上的氰基(—CN)与金属离zi(ru铜离zi)xiang配位,形成络合物,进而在纤维上生成dao电物质,shi纤维具有dao电性,再通过纺zhigong序zhi成屏bi面料,具有liang好的电磁屏bixiao能。由hua学fazhi成的屏bizhi物能bao持原普通zhi物祅an阅堋⒀誷e和蕑hi校ie电磁屏bixiao能优异,开发前景巨大。

 

  电解或金属溅shefa:该fangfa利yongqiang大的磁场,在金属周围形成离zi云,shi金属本身chu于负价,xi引正离zi,shi金属原zi获得能量而被danshe出去,沉积在邻近的被涂物体上,形成喷涂的金属。这种加gongfangfa速度絰ia杀靖撸鹗舳苖o均匀、附着力qiang、耐fu蚀、gong作频率kuan、屏bi性能好,故shiyong领域广泛。

 

  2.2.2 金属chan入zhi物

  将金属纤维或金属sichan杂于zhi物中,是zhibei防电磁辐she服装最简单灵活的fangfa之—,分wei金属纤维与普通纤维混纺和金属si与普通shaxian包缠、混编liang种类型。

 

  金属纤维混纺:金属混纺dao电zhi物是zhi通过不锈钢短纤维、taoci纤维、镍纤维、碳纤维等与棉、麻、si、毛等天ran纤维经特殊gong艺混纺交zhi形成防电磁辐she的zhi物。该类zhi物蕑hi腥醨uan、上染se谱较多、透气性好、轻巧舒适、比较耐xi涤、shiyong寿命长,而qie服装的屏bixiao能与huan境温湿度无关,防护作yong可kao;但屏bixiao率较di,yiban电磁能衰减量(屏bixiao能)wei15—30dB左右。金属纤维虽柔性类似于纺zhi纤维,但表面摩擦系shu大、比重大、抗wan刚度差,dan性回复率差、抱合力较小,可穘an圆睿瑇i湿染se能力较差,影响zhi物fengge。

 

  金属si与普通shaxian包缠、混编:这是早期zhi造防电磁辐she服装的fangfa,并qie具有较好的屏bixiaoguo,zhi物耐磨耐xi涤,但较wei厚重,蕑hi薪┯膊荒蛕he叠,服yong性能较差。

 

  2.3 防电磁辐she服装的分级

  服装整体屏bixiao能wei70dB及以上weiA级,屏bixiaoguo优liang;30—70dBweiB级,有屏bixiaoguo;15—30dBweiC级,具有yi定屏bixiaoguo;15dB以xiaweiD级,屏bixiaoguo不明显。

 

  3 电磁屏bixiao能评价fangfa

  3.1 电磁屏bi原理

  电磁波传播到达电磁屏bicai料表面蔮aoǔS?种不tong衰减ji理:yi是在入she表面的fanshe衰减;er是未被fanshe而进入屏bi体的电磁波被屏bicai料xishou的衰减;三是在屏bi体内部的多cifanshe衰减。电磁波通过屏bicai料的zong屏bixiaoguo可按xia式计算:

 

  SE=R+A+B式中,SEwei电磁屏bixiaoguo;Rwei表面单cifanshe衰减;Aweixishou衰减;yuewei内部多cifanshe衰减(只在A<15dB情况xia才有yi义)。

 

  由于纺zhi品yibanwei有yi定厚度的单ceng或多ceng的块状zhi物,将具有电磁屏bi性能的金属shaxian或金属si按yi定规律在zhi物上xiang互交zhi后,电磁波jiu会在zhi物表面和内部进xing单ci或多cifanshe衰减,xishou衰减(图1)。

服装电磁屏bicai料

  电磁波到达zhi物表面蔮ao捎趜hi物内屏bicai料的作yong,yi部分电磁波shi屏bicai料产生感应电动势形成感应电liuI,而屏bicai料具有—定的电阻R,这样jiu在屏bicai料上产生了I2R只的热损耗,随着作yong时jian增加,zhi物温度上升,zhi物xishou电磁波;另yi部分电磁波从kong气jie质she到zhi物表面蔮ao趉ong气与电磁屏bizhi物的界面chu,由于波阻抗的突ran变hua而引qi波的fanshe,产生了zhi物对电磁波的fanshexiao应;其他的电磁波透过第yi界面后在zhi物内部被多cifanshe、xishou,最zhong还有部分电磁波透过第er边界面而未被屏bixiao耗。

 

  纺zhi品的电磁屏bixiao能取jue于zhi物中屏bicai料及其han量,zhi物的厚度、紧度等。对于di频电磁波,zhi物表面fanshe占主yao部分,因此屏bicai料的dao电性能詊iao茫琭ansheyueqiang,该zhi物的屏bixiao能詊iao茫欢杂诟咂档绱挪ǎ渌ゼ踔鱵ao取jue于电磁波在屏bicai料内的xishou损耗,故dao磁性能詊iao玫膠hi物屏bixiao能詊iao谩Ⅻ/p>

 

  3.2 电磁屏bi评价fangfa

  目前国内外对cai料的电磁屏bixiaoguo的评价zhi标有liang个,即屏bixiao能(SE)和衰减率。yi据ASTMD4935(美国cai料与试验协会)和IEEE—299(美国电气和电zigong程师协会)的标准,jia定P1、P2分别wei未加载防电磁辐she服装时suoce的场qiang(功率密度)和加载防电磁辐she服装时suoce的场qiang。单位weiμW/cm2或mW/cm2,则计算公式可以表示wei:

 

  通常,防电磁辐she服装的电磁屏bixiao能达到15dB才能满足普通家yong电器的电磁辐she,ru电脑、wei波炉等;大于60dB后基本能够屏bi手ji信号辐she;但对于其他具有特殊功能的军yong纺zhi品,电磁屏bixiao能yao求geng高。评价fangfaru图2suo示。

服装电磁屏bicai料


  对于防电磁辐she服装不jinyao评价面料的屏bixiao能,geng重yao的是评价服装整体屏bixiao能。由于服装款式yao求会产生开kou(bao露面积),当面料的屏bixiao能wei有xiao定值蔮ao猭ouyue大,服装整体的屏bixiao能yue差。

  当服装面料电磁屏bixiao能达到A级,全封bi服装理论上ye可以达到A级,但通常由于开kou存在,yiban服装整体屏bixiao能会降weiB级或C级。蔰ao蔯e蕐ue醙uo见表1。

服装电磁屏bicai料


  防电磁辐she服装的屏bi分级应gen据实cejieguo获得。通常高级别款式服装的实ce级别yao比款式级别diyi个级别以上,di级款式级别不会上升。这yidian在蔰ao手蟹浅V貀ao,对服装zhi造和xiao费者选购商品都具有现实yi义。


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