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屏蔽织物与安全防护应用(下)
刊登日期:01/10/2006
《CTA中国纺织及成衣》- 2006年10月号
文章来源:CTA 中国纺织及成衣
商思善
承接上期介绍各种屏蔽织物性能及加工解决方案,本期继续深入报道屏蔽织物制成品——屏蔽服装之功能、安全标准等相关技术指标,为个体防范提供依据。
目前巿场上的屏蔽服款式多种多样,有大衣、茄克衫、孕妇衫、西服、马夹、围裙、短裤、衬衫、肚兜和全封闭服等,其裁剪方式又有半围和全围之分。

根据电磁波辐射的原理,波长越短(频率越高),传播的路线越趋向于直线,所以,屏蔽服的款式对防护效果影响很大,如果选择不当,防护效果则变差。

如果所处环境是一个辐射源,仅发射微波,功率又小,选用半围防护服或围裙即可。如果所处环境不只是一个辐射源,而人又是经常活动的,多个方向对着辐射源,这时为了达到较好的防护效果,应当选用全围防护服,另加帽子和眼镜。全围的屏蔽服应是真正的全围(因为电磁波有缝必入),屏蔽织物之间决不能留有缝隙,且遮蔽面积越大越好。

屏蔽织物(服)的评价

关于屏蔽织物(服)屏蔽能力的测试,国内外至今还没有一个统一的方法和标准。因为测试的方法不同或使用的仪器有别,即使是同一件屏蔽服或同一块屏蔽织物,测得的最后结果也不相同。因此,只能采用相对的比较法。


电磁波遇遮罩织物的去向。
现今巿场上出售的屏蔽织物(服),在0.10MHz~20GHz范围内,其屏蔽效能为15~100dB(多指面料)。据资料介绍,国外有的屏蔽织物在1 GHZ时屏蔽效能可高达120dB。

屏蔽服能屏蔽电磁波,和普通服装相比有其特殊性:根据电磁波有缝必入的特点,应尽量采用封闭式;在辐射强度较低的环境中,屏蔽服的屏蔽效能达到18~20 dB(98%)以上已足矣;在辐射强度大的场合,屏蔽效能一定要达到99.9999%(60 dB)以上,才有可靠的保障。

屏蔽织物(服)应无毒、无味,对皮肤无刺激、无过敏、无刺痒等,并不含禁用的染化料;屏蔽织物(服)应在极低频、中频、微波以及在低场强、高场强范围内都能适用;使用时,不应有任何环境条件的限制,即原有性能在任何条件下都不失效;针对某种环境的电磁波频率和场强,专门选择和设计适用的防护服。


环境电磁波容许辐射强度分级标准。
国内外主要研产销单位值

早在二十世纪六、七十年代,一些制造商,如德国拜耳(Bayer)、美国Mobay、莫斯科纺织研究院、波兰罗茨研究院和日本高濑、三菱(Mitsubishi)、帝人(Teijin)、旭化成(Asahi)、日清纺(Nisshinbo)等就开始研制、生产和销售屏蔽织物(服),有的公司日产量高达数万平方米。

中国的研究起步也比较早,最早研发此类产品的有上海纺科院、河北纺研所、江苏纺研所、保定三源纺研所、山西榆次纺织、东华大学、无锡宙斯盾、浙江竹林、苏州微波光学眼镜厂等。

二十世纪九十年代,国际上已把电磁环境污染定为继水污染、大气污染和噪声污染之后的第四大污染源。

为了保护人们的身体健康,免遭电磁辐射的伤害,1999年5月,上海威尼首家率先采用进口面料,推出民用防电磁辐射的孕妇衫、马夹、围裙、衬衫等。随着巿场需求的不断扩大,国内先后又有上海华天、河北任远、河南神盾、无锡普洛来、北京包工、丹东辽科、上海干华、无锡博威特、上海添秀等引入防电磁辐射织物。

据不完全统计,研制、生产和营销屏蔽织物(服)的单位,国外有数千家,国内有数百家。现已形成了一个涉及电子工业、纺织工业、生物医学和检测监督为一体的联合行业,并应巿场需求,不断地涌现出新产品。

将来的屏蔽织物(服)

现在的屏蔽织物(服)都不是理想的吸波材料,当电磁波辐照到织物(服)上时,主要是反射、散射、吸收,还有少量的透射过去。为了不对环境产生二次污染,应尽量使反射减少,直到不发生反射。屏蔽织物(服)保护效果的可靠性主要取决于透过量的大小,透过量近于零时,保护效果最为可靠。

近年来,高频电场(脉冲微波弹)和低频磁场,尤其是工频磁场开始出现和使用,对它的防护也提到了议事日程上来了。此外,自2004年8月电子电器实施3C认证以后,兼容织物和吸波织物的需求量也在大幅度地上升,市场要求质量更优、性能更好的屏蔽电磁辐射织物来满足各行各业的需求。

将来的屏蔽织物(服)应是:反射近于零,对空间环境不产生或少产生二次污染;透过也要近于零,保护效果绝对可靠。保护型再赋予保健性,那就是将来屏蔽织物(服)的发展方向。

电磁辐射的安全标准

为了保障人们的身心健康,防护电磁辐射的伤害,许多国家都颁发了自己的电磁辐射安全标准,并不断完善。

美国和前苏联的标准相差甚远,这主要是美国根据电磁辐射对人体造成不可逆伤害阈值制定的,即仅考虑热效应。而前苏联除考虑热效应外,还从非热效应出发,考虑辐射对神经系统的影响。1982年以后,美国对原标准进行了修改,规定开始变得更严格。前苏联也对公众暴露部分作了详细的规定。


前苏联固定的公众暴露标准。
中国电子工业部通过对动物的实验和对部分微波工作者健康检查,于1989年实施“环境电磁波卫生标准”,其要点包括:以电磁波辐射强度及其频段特性,对人体可能引起潜在不良影响的阈下值为界,将环境电磁波容许辐射强度标准分为二级。

“一级标准”为安全区,在该环境电磁强度下长期居住、工作、生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者),均不受到任何有害影响;新建、改建或扩建电台、电视台和雷达站等发射天线若在居民覆盖区内,必须符合“一级标准”的要求。

“二极标准”为中间区,在该环境电磁波强度下,长期居住、工作和生活的一切人群(包括婴儿、孕妇和老弱病残者),可能引起潜在性不良反应;在此区内可建工厂和机关,但不许建造居民住宅、学校、医院和疗养院等,已建造的必须采取适当的防护措施。超过二级标准地区,对人体会带来有害影响。


美国NIOSH于1985年规定的标准。
GB10436-89标准规定了作业场所微波辐射卫生标准,它适用于接触微波辐射的各种作业,不包括居民所受环境辐射及接受微波诊断或治疗的辐射。

连续波指一日8小时暴露的平均功率密度为50μw/cm2;脉冲波为一日8小时平均功率密度为25μw/cm2

短时间暴露最高功率密度的限制:当需要大于1μw/cm2辐射强度的环境中工作时,除按日剂量容许强度计算暴露时间外,还需使用个人防护,但操作位最大辐射强度不得大于5μw/cm2

1993年,瑞典在世界上率先规定:离VDT(电脑、监视器和电视机等)视屏30cm处,磁场强度应小于2μG。凡磁场强度超过2~3μG环境的幼儿园和小学都要搬迁,并且还要远离高压线等。


美国和前苏联电磁辐射的安全标准。
GB18136-2000标准“高压静电防护服”适用于额定电压110~500KV的交流输电线路和变电站登塔(构架)作业人员,需防静电感应的地面作业人员穿戴,但此防护服不得作等电位屏蔽服。

GB5658以及1-2000标准则适用于10~500KV电气设备上进行带电作业时,作业人员所穿戴的屏蔽服。它应有较好的屏蔽性能(≧40dB)、较低的电阻(≦80mΩ)、较大的熔段电流(Ⅰ型≧5A,Ⅱ型≧30A)、适当的通流容量、一定的阻燃性(炭化破坏面积不大于300mm2)及较好的服用性能等。
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