第二十一章织物的防护功能及安全性 对人体防护的织物。使用的纺织品安全可靠 第一节织物的防火与阻燃 织物防火和阻燃的必要性 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 二、防火织物 1.防火织物的基本要求 防火织物需直接、或较多可能地面对耐高温与火情,或防火意义重大的场合。因此,除了其本身的 使用功能外,必须经受住明火、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、可靠防护。 2.织物防火的实现 图21-1防火服 阻燃织物 1.阻燃织物的基本要求 2.阻燃织物的特征及实现 阻燃织物的主要特征是具有较高极限氧指数的普通织物
第二十一章 织物的防护功能及安全性 对人体防护的织物。使用的纺织品安全可靠。 第一节 织物的防火与阻燃 一、织物防火和阻燃的必要性 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 二、防火织物 1. 防火织物的基本要求 防火织物需直接、或较多可能地面对耐高温与火情，或防火意义重大的场合。因此，除了其本身的 使用功能外，必须经受住明火、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、可靠防护。 2. 织物防火的实现 图 21-1 防火服 三、阻燃织物 1. 阻燃织物的基本要求 2. 阻燃织物的特征及实现 阻燃织物的主要特征是具有较高极限氧指数的普通织物
织物的阻燃整理是获得阻燃功能的最主要方法 3.阻燃织物性能评价 测量纤维材料燃烧性的方法依据燃烧特征可以分为: 着火性(闪点、自燃点和氧指数等) 燃烧速度(火焰扩展速度、碳化长度和面积、熔融热等); 延燃性(续燃时间、残焰和残烬时间等) 发热量(燃烧热和温度等);发烟性(烟量和发烟速度等) 毒性(气体成分、动物实验等)测量等 通常要求是:IoI≥27%,续燃时间≤2s:损毁长度≤10cm,无或少熔滴 第二节织物的生化防护作用 、常见生物防护 1.抗菌及防护 一是抑菌杀菌作用,直接“抗菌”,多用于内衣 一是通过拒水处理、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.防有害虫类 (1)防螨 螨虫是一种长约0.1-0.2毫米,专靠刺吸人的皮肤组织细胞、皮脂腺分泌的油脂等为生的寄生虫,其种 类繁多且繁殖量大,繁殖速度快,并且给人类传播多种疾病(图21-2) 側板 皮扶螨 環被 足體时爪 鬚肢口咽 胸部兩侧四對短足 图21-2螨虫形态图 (2)防蚊 蚊虫的叮咬给人类带来的烦恼由来已久,不仅令人痛痒难忍,而且传播脑炎、疟疾和其它传染病
1 织物的阻燃整理是获得阻燃功能的最主要方法。 3. 阻燃织物性能评价 测量纤维材料燃烧性的方法依据燃烧特征可以分为： 着火性(闪点、自燃点和氧指数等)； 燃烧速度(火焰扩展速度、碳化长度和面积、熔融热等)； 延燃性(续燃时间、残焰和残烬时间等)； 发热量(燃烧热和温度等)；发烟性(烟量和发烟速度等)； 毒性(气体成分、动物实验等)测量等. 通常要求是：LOI≥27%，续燃时间 ≤ 2 s； 损 毁 长 度 ≤ 1 0c m， 无 或 少 熔 滴 。 第二节 织物的生化防护作用 一、常见生物防护 1. 抗菌及防护 一是抑菌杀菌作用，直接“抗菌”，多用于内衣； 一是通过拒水处理、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. 防有害虫类 (1) 防螨 螨虫是一种长约0.1-0.2毫米，专靠刺吸人的皮肤组织细胞、皮脂腺分泌的油脂等为生的寄生虫，其种 类繁多且繁殖量大，繁殖速度快，并且给人类传播多种疾病(图21-2)。 图21-2 螨虫形态图 (2) 防蚊 蚊虫的叮咬给人类带来的烦恼由来已久，不仅令人痛痒难忍，而且传播脑炎、疟疾和其它传染病
(a)丛林作战服(b)防蜂防护服 图21-3特殊类工作服 3对病毒的隔高防护 4.对血液与体液的隔离 5.生物防护织物特征及其安全性 、化学品防护 1.一般化学品防护场合 2.织物化学品防护的指标及方法 3.化学品防护织物的特征及安全性 温体 (a)用即弃(b)密闭重复用(c)耐腐蚀 图21-4常用化学防护服示意图 2
2 (a) 丛林作战服 (b) 防蜂防护服 图21-3 特殊类工作服 3. 对病毒的隔离防护 4. 对血液与体液的隔离 5. 生物防护织物特征及其安全性 二、化学品防护 1. 一般化学品防护场合 2. 织物化学品防护的指标及方法 3. 化学品防护织物的特征及安全性 (a) 用即弃 (b) 密闭重复用 (c) 耐腐蚀 图21-4 常用化学防护服示意图
三、生化防护技术纺织品 1.生化防护概念及重要性 2.织物生化防护功能的实现 图21-5已用生化防护服示意图 第三节纺织品的物理作用防护 、热防护 1.应用场合及要求 2.基本特征与评价 热防护最重要的特征之一是隔热性 、光辐射防护 1.光辐射防护的基本要求 2.纺织品紫外防护方法 3.防紫外线效果评价 表21-1UPF的数值及防护等级 UPF值效果紫外透过率UPF等级 15~24较好67~42% 5~39非常好2.6-4.1%25,30,35 40-~50优异 ≤2.5% 40.45.50.50+ UPF计算方法如式(21-1)所示:
3 三、生化防护技术纺织品 1. 生化防护概念及重要性 2. 织物生化防护功能的实现 图21-5 已用生化防护服示意图 第三节 纺织品的物理作用防护 一、热防护 1. 应用场合及要求 2. 基本特征与评价 热防护最重要的特征之一是隔热性。 二、光辐射防护 1. 光辐射防护的基本要求 2. 纺织品紫外防护方法 3. 防紫外线效果评价 表 21-1 UPF 的数值及防护等级 UPF 值 效果 紫外透过率 UPF 等级 15~24 较好 6.7~4.2％ 15,20 25~39 非常好 2.6~4.1％ 25,30,35 40~50 优异 ≤2.5％ 40,45,50,50+ UPF 计算方法如式(21-1)所示：
∑E2S2△A「E1Sd UPF ∑E2S2T2△ EstRada 280 000 三、电磁辐射防护 1.电磁辐射及防护 表21-2家用电器电磁辐射检测数据10(特斯拉 电器名称电磁辐射电器名称电磁辐射 100-200 电锅 微波炉 200 空调 无绳电话 200 电视 吸 尘器 200 音响 电热毯 电冰箱 电剃须刀 VCD 吹风机 录像机 复印机 电熨斗 洗衣机 传真机 2.电磁辐射防护方法 图21-6电磁辐射防护服
4 E S T d E S d E S T E S UPF = = 400 280 400 280 400 280 400 280 (21-1) 三、电磁辐射防护 1. 电磁辐射及防护 表 21-2 家用电器电磁辐射检测数据 10-7 (特斯拉) 电器名称 电磁辐射 电器名称 电磁辐射 电脑 100-200 电锅 40 微波炉 200 空调 20 无绳电话 200 电视 20 吸尘器 200 音响 20 电热毯 100 电冰箱 20 电剃须刀 100 VCD 10 吹风机 70 录像机 6 复印机 40 电熨斗 3 洗衣机 30 传真机 2 2. 电磁辐射防护方法 图 21-6 电磁辐射防护服
四、高能辐射防护 1.辐射来源及防护 2.主要防护机理与材料 图21-7放射性防护服 五、隔音吸声去噪纺织品 1.噪音及纺织品作用 (1)噪音的危害与污染 (2)纺织品的降噪隔音作用 2.常用隔音吸声纺织品 (1)隔音类纺织品及应用 (2)吸声类纺织品及应用 第四节防护中的可靠与安全 纤维增强结构材料的可靠性 1.纤维增强高性能纺织品 2.土工布 、纺织结构材料的功能可靠性 1.基本应用与概念 2.膜结构建筑纺织品
5 四、高能辐射防护 1. 辐射来源及防护 2. 主要防护机理与材料 图 21-7 放射性防护服 五、隔音吸声去噪纺织品 1. 噪音及纺织品作用 (1) 噪音的危害与污染 (2) 纺织品的降噪隔音作用 2. 常用隔音吸声纺织品 (1) 隔音类纺织品及应用 (2) 吸声类纺织品及应用 第四节 防护中的可靠与安全 一、纤维增强结构材料的可靠性 1. 纤维增强高性能纺织品 2. 土工布 二、纺织结构材料的功能可靠性 1. 基本应用与概念 2. 膜结构建筑纺织品
图21-8膜结构建筑 三、医用纺织结构材料的安全性 1.主要应用及纺织品 2.人体组织工程材料的安全性 主动脉 人工血管 Artifcial blood ve 主动脉限 图21-9人工血管 第五节织物的智能防护作用 、智能纺织材料的基本概念 1989年,日本最早定义了智能材料( (Intelligent Material)的概念: Takagi的定义是,能够以最优的结果调整自身性能,适应环境变化的材料; Shahinpoor的定义是,对所在环境的变化具有自动的或固有的感知或探测能力,并能作出某些反应 或变化的材料,这类材料又被称为机敏材料( Smart material)。智能纺织品是指在受外界刺激时,自身能作 功能性反应的织物。依据反应的复杂和自适应程度,又可分为初级智能和高级(模糊)智能织物。 典型的智能防护 1.变形保护与矫正 2.变色及隐形防护
6 图 21-8 膜结构建筑 三、医用纺织结构材料的安全性 1. 主要应用及纺织品 2. 人体组织工程材料的安全性 图 21-9 人工血管 第五节 织物的智能防护作用 一、 智能纺织材料的基本概念 1989 年，日本最早定义了智能材料(Intelligent Material)的概念： Takagi 的定义是，能够以最优的结果调整自身性能，适应环境变化的材料； Shahinpoor 的定义是，对所在环境的变化具有自动的或固有的感知或探测能力，并能作出某些反应 或变化的材料，这类材料又被称为机敏材料(Smart Material)。智能纺织品是指在受外界刺激时，自身能作 功能性反应的织物。依据反应的复杂和自适应程度，又可分为初级智能和高级(模糊)智能织物。 二、典型的智能防护 1. 变形保护与矫正 2. 变色及隐形防护
利用热敏和光敏材料、电子模拟技术、活性蛋白生物技术,制成变色织物,可以根据背景色自动地 调整织物的颜色,达到伪装隐蔽保护自己的目的,或形成鲜艳明亮的标识,防止生物攻击和便于营救。 3.相变热调节防护 相变材料(PCM是一种利用相变潜热来储能和放能的智能材料。 4.微电子集成电子织物 微电子集成电子织物即是将集成电路微型制品安装在纺织成品之中,除满足人们娱乐、通讯、记录、 保健的要求外,还可以观察和检测人的心跳、呼吸、血压、脑电、心电等生理功能,实现健康检测报警 功能,尤其是对特殊患者、老人及婴幼儿更加适宜 5.能源类织物 能够自生能源,并提供织物功能乃至智能的,是真正意义上的清洁、生态、高效的系统防护纺织品
7 利用热敏和光敏材料、电子模拟技术、活性蛋白生物技术，制成变色织物，可以根据背景色自动地 调整织物的颜色，达到伪装隐蔽保护自己的目的，或形成鲜艳明亮的标识，防止生物攻击和便于营救。 3. 相变热调节防护 相变材料(PCM)是一种利用相变潜热来储能和放能的智能材料。 4. 微电子集成电子织物 微电子集成电子织物即是将集成电路微型制品安装在纺织成品之中，除满足人们娱乐、通讯、记录、 保健的要求外，还可以观察和检测人的心跳、呼吸、血压、脑电、心电等生理功能，实现健康检测报警 功能，尤其是对特殊患者、老人及婴幼儿更加适宜。 5. 能源类织物 能够自生能源，并提供织物功能乃至智能的，是真正意义上的清洁、生态、高效的系统防护纺织品