二 阻燃防護服的發展趨勢
(一)首先,紡織品阻燃標準的發展目前有以下三個方面:國際化和系列化、性能要求的全面性和多重性及標準數量和類型的增加。
我國和世界上大多數國家的阻燃紡織品性能測試方法都向國際標準(ISO)*近,有的是直接采用,有的是等同或等效采用;在產品標準上則向國際化和系列化方向發展。我國消防部門已先行一步,消防員普通防護服性能要求及試驗方法、消防隔熱服、消防避火服和消防防化服四個產品形成了行業系列標準。
在性能要求的全面性和多重性方面,紡織產品標準除了阻燃性要求外,已向適用性方面發展,如服裝面料有強力、透氣(濕)、硬挺度、縮水率、顏色及毒性等要求。另外,視不同的使用環境還要增加特殊防護性能的要求,焊接服要增加防熔融金屬滴的沖擊的要求,消防服要增加抗輻射和防水性要求,石化和煤礦用防護服要增加抗靜電性要求。
我國已有阻燃織物及制品生產企業100多家,年產數千萬米阻燃織物和數百萬套服裝,應用領域已包括冶金、化工、石油、林業、消防、電力、煤炭、建筑和交通等行業。1997年,修訂了三個測試方法和兩個產品標準,隨著規范生產,確保產品質量和開發新產品的需要,紡織品阻燃標準的數量和類型將會迅速增加。
(二)阻燃防護服的開發研制策略
1、從纖維入手,提高性能,降低成本
采用混紡法。將高性能阻燃纖維與各種低價格的阻燃纖維或非阻燃纖維組合,雖然價格仍相對較高,但可以從一定程度上彌補某些高性能纖維的價格缺陷,不失為一種降低成本的有效途徑。
將分子結構及紡絲工藝作改進。目前發達國家使用較普遍的高性能阻燃纖維織物,如Nomex、PBI,比其它阻燃纖維織物性能優異,但價格昂貴,在國內很難大面積推廣使用,如果能從工藝上改進,降低成本,就可以很好解決這一問題。
2、充分利用國內條件,發展阻燃整理工藝
注重對無害阻燃劑的開發和阻燃整理工藝的改進是提高阻燃紡織品性能的重要手段。另外注重高新技術的應用,如近些年開發的納米材料,國內的新技術已能夠將有關的納米微粒穩定地分布在滌綸或其它合纖的紡絲液中,然后紡出具有抗菌、防紫外線、防臭、消臭、遠紅外反射或吸收紅外線等功能的合纖。在印染和后整理方面,則采用涂層、浸軋或吸盡等方法,使天然纖維或普通化纖也具有特殊的功能。通過納米技術應用于紡織品整理的特點是,既保持衣物原本質感和外觀,又因應用納米材料使紡織品的處理效果更均勻及持久。 ; M1 G( ^+ Y) ^8 n& }+ @
3、加強織物結構的研究
一種織物的性能與其結構是密不可分的。阻燃織物的結構(組織、密度、紗線條件等)能影響許多性能,除阻燃、隔熱性外,還與拉伸性能、彎曲性能、折皺彈性、懸垂性、剛柔性、吸濕性、透氣性等有關。因此,加強織物的結構研究是開發舒適性阻燃面料的有效途徑。如西北紡織工學院研制的雙層阻燃織物,就是利用織物結構的變化,外層采用強度大、耐磨性好、彈性好的阻燃滌綸,可以保證織物挺括不皺、外形美觀、結實耐用,而內層選擇吸濕性強、放濕快、柔軟性好的棉為原料,并配以組織的變化,既能滿足阻燃防護服的防護性能和服用性能,又能較好地滿足其舒適性。
4、加強合作開發
隨著科技的進步,要求人們在工作中有良好的協調能力,對阻燃防護服來說同樣需要合作,從阻燃舒適性纖維的研制、面料的開發、服裝設計生產以及測試工作的完成,是一個不可分割的連續過程,任何一個環節出現問題或不能很好的完成,都會影響產品的最終質量。例如,一件阻燃防護服的面料的阻燃性、舒適性很好,但服裝的結構設計不合理,這件服裝就不能達到運動的舒適性,致使消防隊員穿上后行動很不方便,結果降低了消防人員的工作效率,這樣的阻燃服就不能稱為是一件好的防護服,因此,各部門之間的協調合作、共同努力是很必要的。 # L3 c" \2 D C3 J$ W1 f O
(三)綠色環保作為一個設計理念引入服裝始于80年代,而1997年2月,在德國最新成衣展中,首次集中展示了環保服裝。據專家分析,環保服裝的特定含義是指經過毒理學測試并具有相應標志的服裝。這些標志對服裝上所含的有毒、有害物質范圍限制很廣,也很嚴,從pH值、染色牢度、甲醛殘留、致癌染料、有害金屬、鹵化染色載體、特殊氣味等化學刺激因素和致病因素到阻燃要求、安全性、物理刺激等方面都有規定。因此,合理、自覺地選用無害于人類健康的化學劑、色素,并控制有害物質,以實現自然與人類、技術的良性循環。 0 y. H1 b E4 F! H4 h; W
結束語
目前阻燃防護服的推廣使用還存在著許多不利因素,如使用單位的經濟效益普遍不好,產品質量較差,價格偏高,沒有強制性法規等,但隨著科技的進步,阻燃防護服本身質量的提高,成本降低,人們安全意識和自我保護意識的提高以及相關法規的出臺,具有良好的阻燃性能和舒適性能的防護服將被相關行業廣泛接受,對它的研究也會越來越深入。未來防護服將采用新型合成材料制成,集防火、防毒、防化為一體,向穿著舒適度發展。服裝內部有可連續工作六小時的微氣候調節裝備,克服了原來冬冷夏熱的缺點。防護手套和靴子更加輕便、好用。消防隊員的手腕上帶有袖珍報警器,它隨時可以以數字形式顯示空氣的安全指數、各類煙氣在空氣中的比數,若毒氣威脅到消防隊員的生命安全,它會馬上報警,靈敏度很高。報警器還向指揮部發放消防員的準確位置,以及消防員的脈搏跳動情況。若消防員遇險,脈搏跳動不正常,報警器馬上就自動向指揮部發出求救信號,從而可以盡快得到救助。我們的未來不是夢,隨著社會的發展和進步,各種火災、自然災害也不斷攀升,我們相信這些防護裝備今后將不斷完善,更好地為人類抗御各類災害服務。
隨著科學技術的發展、人們生活水平的提高以及觀念的轉變,紡織品的概念和應用領域不斷深化和拓展延伸,由最初主要為滿足生存需要的普通著裝的服用功能,到后來為美化居室環境的裝飾功能,再到目前為滿足不同行業需求而具備的各種特殊功能,使紡織品的應用已經覆蓋到服裝用、家用和產業用三大領域,其中產業用紡織品(Industrial Textiles)是跨行業多學科交叉研究、開發和應用的成果。市場對產業用紡織品的需求,也極大地豐富了傳統紡織品的概念和內涵。
從20世紀90年代開始,我國產業用紡織品市場迅速發展,年增長率均在10%以上,尤其是進入21世紀后,2003年、2004年增長率都在20%以上,2005年增長率也高達16%。雖然我國產業用紡織品年增長率都處于較高水平,但占紡織工業纖維總量的比重約為13%左右,而國外發達國家這一比例占到20%以上,在日本甚至高達50%,與全球平均比例18%也有一定差距。因此,我國產業用紡織品的生產量還會有大幅度的增長空間。從近幾年我國產業用紡織品的用量情況看,汽車用紡織品、篷帆布、人造革和合成基布、漁業和農業用紡織品、工業用紡織品(包括過濾材料、絕緣隔音材料、造紙用紡織品、繩索類、工業用氈瓦等)占產業用紡織品用量的比重都在10%以上,土工合成材料、建筑用紡織品、醫療衛生保健用品、防護服、包裝用紡織品、骨架材料以及軍工和文體用品等產業用紡織品也都占有相當的比重,并在人們生活和社會經濟發展中起著越來越重要的作用,也將成為紡織工業新的經濟增長點。
1、我國產業用紡織品的發展現狀
1.1、產業用紡織品廣泛應用的原因
產業用紡織品之所以能夠蓬勃發展并被廣泛應用,是與各行各業的特殊需求密不可分的,如在高速公路建設中為增強路面地基抗沖擊變形的能力,可加入高強、耐磨、耐老化的土工合成材料,從而能大大延長路面使用壽命,并降低維護成本;在堤壩建設和沙漠植草綠化工程中,使用土工網或土工格柵,能夠顯著提高堤壩的防洪能力和植被的成活率;在消防救火過程中,消防人員穿著由阻燃性能優異面料做成的服裝,能夠有效保證人身的安全;在醫院手術過程中,醫生穿著一次性醫用手術服,佩戴由超細纖維或其他材料做成的口罩,能夠防止疾病的傳染,甚至為挽救病人生命,使用由特殊材料制造的人造血管等等。
另一方面,產業用紡織品之所以能夠滿足不同行業的特殊需求,是與化纖工業的發展和化學纖維本身的特殊性能有著重要關系。特別是20世紀50—60年代以后,一些超高強、耐高溫。高性能纖維相繼問世后,它們的優異性能更加引人注目。例如,一些高性能纖維的強度和模量是鋼絲的5—10倍,甚至更高,同時又具有彈性和柔軟性;有的耐高溫纖維可以在上千度的溫度下連續運作;有的纖維具有各種特殊的功能,如抗菌、屏蔽各種射線、具有記憶功能等。所有這些特點為化纖新材料在除服裝和家用領域外廣泛應用提供了必要條件,并成為可能。
化纖新材料除了本身的性能優異之外,其加工性能已非常好,可以加工成各種形態,并可采取涂層、疊層、復合等不同后加工方法滿足各種不同的需要。如:碳纖維可以采取三維立體編織各種幾何形狀,在于樹脂復合后做成復合材料用于航空、航天、汽車和機械工程中,與鋼材相比,重量減輕3/4,而強度提高4倍;芳族聚酰胺纖維等高性能纖維經復合后可做成復合裝甲、噴管喉襯、防彈頭盔。防彈衣等,已成為軍工裝備研制生產的關鍵材料;化纖新材料用于膜結構建筑,重量僅是鋼筋水泥的1/30,最大跨度可超過200米,已在體育場館、倉庫、展覽廳、候機(車)廳等場所得到廣泛應用;化纖新材料做成宇航服為宇航員提供了舒適和保護,堅牢質輕的降落傘在航天回收中發揮重要作用,太空運載工具熱屏蔽護罩系統由耐高溫纖維制成,能耐受3000℃的高溫;化纖新材料制造的土工布在鐵路、公路、水利建設等方面發揮重要功能;用合成纖維可以做成各種過濾材料,在環境保護中起著舉足輕重的作用;隨著醫學的進步,今天微型纖維可以植入人體,替代或增強人體功能,利用中空纖維可做成人工腎、人工肺,人工肝用于替代衰竭的臟器,人造血管、人造皮膚、人工骨板等也都是化纖新材料制成的;化纖新材料在農業、交通運輸、飛機、汽車、市政建設、環保、造紙工業、體育器材和功能運動服中都有很多用途。