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防电磁辐射织物与服装发展探讨

1、电磁辐射的概念及其放射源
  
  电磁辐射是一种普遍的物理现象,它是由空间共同移动的电能量和磁能量所组成,而该能量是由电荷移动所产生的。换句话说:电磁辐射就是指“能量以电磁波的形式由放射源发射到空间的现象”。
  电磁辐射源通常分成两大类:一是自然界电磁辐射源,来自某些自然现象,如雷电、台风、太阳的黑子活动与黑体放射等。而这种电磁辐射源常常会被我们忽视和淡化!我们所一直关注的电磁辐射源,其实只是电磁辐射源的其中一种,即:人工型电磁辐射源。人工型电磁辐射源、来自人工制造的若干系统或装置与设备,其中又分放电型电磁辐射源、射频电磁辐射源及工频电磁辐射源。
  
2、电磁辐射对人体的危害
  
  1998 年世界卫生组织列出电磁辐射对人体的五大影响但归纳起来,我们可以把电磁辐射对人体的危害分为:热效应,非热效应和积累效应三种。
  
3、防电磁辐射服装织物及面料
  
  防电磁辐射服装的面料对于电磁波的防护起着决定性的作用。因此在选用电磁辐射防护服装时,应了解防护服装所采用的面料,及其工作原理。由于电磁辐射的频率高低不同,所以我们必须按其高频和低频辐射的特点,用不同的织物及面料进行防护。对电磁辐射的防护需要材料有好的导电性或导磁性,所以不锈钢纤维、具有良好导电性能的银、镍、铜的电镀纤维或织物、填充炭黑、导电化合物和吸波添加剂的有机复合导电纤维便应运而生,而且市场上也出现了各种各样的电磁屏蔽织物和面料。
  制成方法:利用金属材料,如采用金属丝网罩隔离装置和用金属粉处理过的服装;利用金属纤维和其他纤维混纺成纱,再织成布。
 
3.1 防辐射织物、面料的一般分类及特点

  目前国内、外采用的防电磁辐射织物有三种,工作原理都是通过基料表面所形成的良好导电性能,使其具有抗电磁波的功能。通过对电磁波的反射和吸收而形成屏蔽作用:

  (1) 合金纤维混纺:采用不锈钢纤维与其他化纤、棉等纤维混纺形成电磁屏蔽织物,具有耐洗涤、耐磨、柔软、手感好、透气、抗静电、防电磁辐射等功能。
  特点:透气性好、服饰感强、耐洗涤、手感好。
  适用范围:这种面料目前使用最广,其可以被制成各类防辐射服装,如医护类、孕妇防护类等。

  (2) 多离子织物:采用多种金属离子涂敷粘附在普通织物上,形成一定的电磁屏蔽功能的织物能保持原普通织物的性能、颜色和手感。
  特点:柔软、透气、服饰感强、服饰使用范围宽。
  适用范围:可以制成T恤、内衣、床单、蚊帐等。

  (3) 金属化织物:采用化学沉积方法在普通织物表面牢固地“镀”上一层高导电金属层,形成电磁屏蔽织物。
  特点:镀膜薄、附着力强、柔软、透气性好、使用频率宽、屏蔽效能高。其中,金属化织物是目前国内外最新一代技术产品,比前两种织物更具有以下显著特点:工作频率宽、屏蔽效能高、使用领域广。

3.2 屏蔽高频电磁辐射面料的类型

3.2.1 混纺梭织屏蔽布

   外表与普通面料一样,采用纳米金属屏蔽纤维与其他纤维混纺织成,屏蔽纤维直径只有头发的1/12,比蚕丝还细腻柔软。 
  此面料经过及测试中心检测屏蔽效果达到99.9%(30dB以上),同时保留了普通面料的柔软性、均匀性、透气性、耐洗性、致密牢固、使用年限长等特点。

3.2.2 纳米离子屏蔽布

  采用高科手段,将金属纳米离子置入到织物的内部,从而达到电磁屏蔽的作用。屏蔽率达到99.9999%(70dB以上),防辐射能力强,适合电子电器内部防辐射;电信发射机房、基站、电视广播雷达发射台等的电磁防护,可作为机器设备的覆盖物,或制成衣服的夹层,只可轻轻擦洗,不可揉搓。同时这种面料还可以起到远红外保健、抗静电、杀菌作用:能促进和改善人体浅表组织微循环,增强人体的新陈代谢,对机体具有良好的保健作用。
 
3.3 检测防电磁辐射面料的一般方法

  (1) 测导电性
   用万用表检测到有良好的导电性,普通面料则没有导电性。

  (2) 用火烧屏蔽布
  混纺布会剩下一层屏蔽丝网;而纳米离子布则剩下一堆金属粉末。

  (3) 使用手持式电磁辐射测试仪
  有辐射时红灯亮,用防辐射布挡住后,绿灯亮,表明辐射已被屏蔽。

  (4) 包裹测试发
  将手机等包裹在防电磁辐射屏蔽布或服装中,看其信号是否减弱。

3.4 dB和屏蔽率的换算
 
  dB和屏蔽率的换算率是:3dB→50%;6dB→75%;9dB→87.5%;
  12dB→93.75%;30dB→99.9%;70dB→99.9999%。

3.5 防辐射服dB值是否越高越好

  答案是否定的。作为防辐射服装,首先要有服装的基本性能,比如可洗涤,透气性,穿着舒适性,同时要能满足家电的防辐射。除非在雷达,发射台等特殊高辐射场合,美国军用标准规定大于15db。一般家用电器,如防电脑,微波炉等的辐射,由15db即可。大于60db,99%的织物表面上可以包住手机的辐射,但大多是电镀金属的织物,洗涤几次就不行了。
  
4、防电磁辐射服装发展现状及其展望
  
  目前市场防辐射服装品种单一的情况,但我们可以将研发制作方向分为:金融、广电、IT、电力、电信、民航、铁路、医疗、生活进行分类。 在接下来的产品中,我们不仅要注意产品的防电磁射功能,同时还可以增加服装的防紫外线、防风、拒水、防污、防蛀、抑菌、防臭的功能。
  我们必须注意到,目前市场上出现的防辐射服装仍存在一定的发展问题,如:品种太过单一、品种不全、屏蔽效果参差不齐且多为妇女防护用品如吊带、连衣裙等。二是针对防辐射服装世界上并未形成标准化的计算单位和检测方法。三是具有防辐射功能织物原理均为反射和吸收两种,而面料一般只有三种,要想达到令人更加满意的效果我们必须研发更新更好的材料,至于什么材料可以更好的使防电磁辐射功能在服装中进行应用,这仍有待进一步的研究。
  据了解,中国工程院院士、西安工程大学博士生导师姚穆教授的一项研究将有望填补国内外空白。一直从事提高服装穿着的舒适性和健康素质方面研究的姚穆教授带着博士生们,动手制作检测设备,从无数种检验方式中得到逐渐清晰的规律,三年来,渐渐摸索出一套独特的检测方法。他们研究的防电磁辐射纺织品的检测与标准制定项目,如果通过国家认证,将为防电磁辐射服装的生产、检测提供科学的数据和标准。不久的将来,人们将穿上放心、舒适的防电磁辐射服。

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