第五节 安全与防护用纺织品
安全防护用纺织品是具有特种功能的纺织品， 是目前科研与生产的前沿领域。防护用纺织品主要 用于以下一种或多种情况： 1．高温酷暑 高温防护服主要用于高温作业的 环境，像冶金、炼钢等工种。 2．着火情况下 防火服主要用于发生火灾的作 业环境，象消防队员、森林防火员等所穿的服装。
(2) 阴燃时间（秒）：在织物试样上保持赤热亮光的延续时间。
(3) 损毁长度(毫米)：被火焰烧毁的织物长度。
阻燃性能指标 项 目 B1级别 150 5 5 B2级别 200 15 10
损毁长度 mm 续燃时间s 阴燃时间s
（三）纤维及织物的阻燃方法
织物获得阻燃性的方法有两种：
(1) 采用本身具有阻燃性的材料和纤维。
2．耐高温性的评价 主要有两个指标，一是动态
燃烧测试：这是测定面料在受力状态下的耐燃性的方
法，即在火源的强度和面料所承受的张力相对稳定的
情况下，测定该面料破裂的最短时间，由此表示该面
料在受力情况下，耐高温的程度。这对服装的某些受
力部位，如肘部和膝部的性能测试更有意义。二是服
装或面料的受热开裂试验：以定量的热流冲击布面，
导电纤维交织面料制成，具有永久的抗静电性能。
9．辐射 主要是指防辐射服，在辐射环境中使
用的可阻挡放射性物质的影响。
10．真空和压力波动 如宇航服、代偿服等。
营救岛
一、耐高温的纺织品
炼钢厂高炉、浇注台旁和机械厂铸造、热处理、
锻压等车间的工人使用的耐熔融抗金属飞溅的防护织
物，避免因热传导而引起烧伤、烫伤的热绝缘织物。
(2) 对纤维或织物进行特种处理。
极限氧指数﹥27%的纤维具有阻燃作用，本身具
有阻燃性的纤维有玻璃纤维、石棉纤维、二氧化硅耐
火纤维、玄武岩纤维、石墨纤维、金属纤维、芳纶、
阻燃腈纶、聚苯并咪唑纤维PBI等。
常见织物的阻燃整理：
(1) 目前使用最多的阻燃织物是棉产品，对于纯棉织物的防火整 理剂，迄今最有成效的是以下三种：四羟甲基氯化磷(THPC)、 四羟甲基氢氧化磷(THPOH)和N—甲醇基丙酰胺基磷酸二甲酯， 用这三种整理剂处理后的棉织物，耐洗涤性很好，其它性能下降 很少。 (2) 涤纶织物的防火整理，目前采用最多的和最有代表性的是
电磁辐射主要决定于量子能量的水平，当量子能 量达到12eV以上时，如X射线、γ 射线，就可因电离 作用而使人体受到严重伤害，这种辐射称为电离辐射。
象核工业工厂的工人，X射线工作人员，及癌症治疗
中心的工作人员就需要防电离辐射的侵害。若量子能
量在10～12eV以下时，不会使人体组织电离，如紫
外线、红外线、微波等，称为非电离辐射。如微波中
（三）热防护织物的测试指标及标准 热防护织物的性能测试指标：主要有其耐 热性能的测定。目前我国对热防护织物耐热性 能测定标准有GB/T13767—1992。对防护服用 织物防热性能抗融熔金属滴冲击性能测定标准 有：GB/T17599—1998。
1．热防护性能的测试 热防护性能的测试简称 TPP测试法。这是一种测定面料隔热性能的实验方 法。在进行测试时，热量直接冲击面料(以两种不同
源还是间接热源，是辐射、传导还是对流。
(3) 环境因素：是否有化学试剂，是直接接触还是空 中散布，干湿环境，耐磨和强度要求等。
高温辐射环境中，可以选用在高温下能抗熔 融、抗粘附、抗软化的纤维。如芳纶、玻璃纤维 和碳纤维等。表面涂上抛光金属薄膜。 耐熔融抗金属飞溅的防护织物，接触熔融金 属的温度高达650～1565℃，选用的纤维应具有 抗炭化、抗热收缩、抗熔融、抗热传递、阻燃等 功能。 在传导的环境中就选用导热系数小的纤维。
(2) 对X射线、γ 射线可采取屏蔽防护，
采用密度大的材料，屏蔽效果较好。常用
的材料有：铅、铁、混凝土、高分子塑料、
橡胶、有机玻璃等。可根据射线的特性用 这些材料做成各种形状的屏蔽物，以防止 放射性物质对人体造成伤害。
防X射线、γ 射线的织物及材料是在塑料或橡胶中加入X射
线、γ 射线的屏蔽物质，最初设计的铅纤维作为防X射线、γ
修复之前再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，
久之会成为永久性病态或危及生命。对于长期接触电磁波辐射的 群体，即使功率很小，频率很低，也会诱发想不到的病变。
长期接受电磁辐射会造成人体免疫力 下降、新陈代谢紊乱、记忆力减退、提前 衰老、心率失常、视力下降、听力下降、 血压异常、皮肤产生斑痘、粗糙，甚至导 致各类癌症等；男女生殖能力下降、妇女
易患月经紊乱、流产、畸胎等症。
1．电磁波的种类
宇宙射线是指来自于宇宙中的一种具有相当大能量的
带电粒子流。
X射线（0.01 ～10nm）、α 射线、β 射线、
γ 射线（0.01nm ～1pm） 、中子 射线
光波是指波长在0.3～3μ m之间的电磁波。 紫外线、红外线、可见光（激光100nm ～10000nm） 无线电波是指波长在3000m～0.3mm之间的电磁波 长波、中波、短波、微波（0.1 ～100cm）
应，生成不燃或难燃物质，达到阻燃目的。
2．熔融覆盖理论 阻燃剂与火源接触后，产生
玻璃状粘着物质，把被燃物覆盖起来，从而与氧气
隔开，达到阻燃的目的。
3．吸热反应论 阻燃剂在燃烧时发生分解而吸收 热能，这就减少了被燃物发生热分解所需的热量，保 护了被燃物。例如，三水氧化铝（Al2O33H2O）在燃 烧时吸收热量，当温度达到220～230℃时，三水氧化 铝则失水，生成水和三氧化二铝，能更多地吸收热量， 阻止燃烧过程的延续。 4．气体理论 固相分解后产生大量的氢和氧基游 离基，氢基游离基与阻燃剂遇热产生的游离基相结合， 生成新的物质，这就不断切去了可燃性气体中的游离 基，达到阻燃的目的。
继塔周围、高压输电线附近、以及计算机和辐射电子
器材周围都会受到非电离辐射的危害。
2. 辐射防护织物的机理
辐射防护织物基本上采用隔离或屏蔽机理达到
保护人体的目的。
(1) 如α射线能量相对较小，采用隔离保护使人
体不直接接触辐射材料就能发挥防护作用。在这些
场合防护墨镜，呼吸系统保护器材，手套和轻薄的
防护服就有效。
测定使面料出现开裂现象所需的时间，同时观察表面
被破坏的情况。面料受热后，炭化或熔融收缩，如出
现破洞，即表明局部防护的失效。
二、阻燃织物 阻燃织物是指着火时能遏制燃烧并能使火自行熄 灭的织物。阻燃织物除了用于消防人员的服装和森林 防火员的服装外。还包括室内装饰阻燃织物等。
(一) 阻燃机理 物体燃烧必须具备三个条件：物体具有可燃性、 氧气、火源。纺织品的阻燃机理必须从可燃性和氧 气这两方面来进行研究。阻燃机理很复杂，目前的 阻燃理论有四种： 1．化学理论 阻燃剂作为一个组分参加化学反
（二）耐高温织物的设计与生产
1．耐高温材料的选用 所谓的耐高温材料指在200℃
以上高温条件下连续使用不分解、主要物理性能不降低
的材料。在选用耐高温纤维时，要考虑的主要因素有：
(1) 使用的目的：人员防护、机器防护、隔热、焊接
保护、应力消除热处理等。
(2) 温度范围和热源情况：如是否连续高温，直接热
所以，中子的屏蔽实际上是用重金属（铅、铁）减
速快中子并吸收次级γ 射线，用含硼材料(如硼砂或
硼酸水溶液)吸收慢中子。
防中子辐射纤维是将硼、锂及其化合物分散在
高分子材料，如聚乙烯、聚酯、聚酰胺中纺制而成。 用防中子纤维制成各种织物。
(4) 对紫外线可采取屏蔽防护，目前开发的
防紫外线辐射纺织品中主要有两类。
(二) 阻燃织物的性能要求及燃烧性测定 1．阻燃织物的要求 选择阻燃防护服时的重要考虑 参数是阻燃性、穿着舒适感、无毒性、经穿耐用性、 易维护性。阻燃性用极限氧指数来表示(LOI)，LOI是 当纤维置于火焰中燃烧时，在空气(氧氮混合体)中，氧 气必须达到的含量百分数。因此，LOI值越高，表示阻 燃性越好。 O2 LOI = ————×100% O2 + N2
热效应 人体内70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起 机体升温，从而影响到身体其他器官的正常工作。 非热效应
人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，
一旦受到外界电磁波的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即遭到 破坏，人体正常循环机能会遭受破坏。 累积效应 热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我
涤，使用一到两层织物即可明显减弱X射线的辐射，可用于制
作轻便防护服。另外，还可将硫酸钡加入粘胶纤维中，制成防 辐射纤维，用于长期接触X光工作人员的防护服，效果较好。
(3) 由于中子具有很强的穿透力，中子辐射的
危害，铅板对中子辐射的屏蔽效应较差。中子和物
质的相互作用有两种形式，一是快中子的散射和减
速，二是慢中子被吸收后放出共化粒子或γ 射线。
3．低温严寒
作服等。
极地考察人员的服装、冷库工
4．有害化学品和有害气体
防毒服包括军队
用的三防服，导弹发射场工作服及井下作业服等。
5．在细菌病毒的环境
手术服等。
象医院用的防菌服、
6．防污染
这一类产品主要是指洁净室使用
的纺织品，保护室内环境不受人体的污染。
7．机械性危害 这一类主要是指防机械穿透等 作用，象防弹服、防刺服等。 8．电气危害 象防静电服等，这一类产品采用
TDBPP或聚溴乙烯树脂整理，TDBPP并不与纤维发生化学结合，
主要靠塑性树脂乳胶附着在纤维表面，形成一层难燃性薄膜。耐 洗性
感稍有发硬。涤纶混纺织物的难燃化问题，比纯纺织物更为复杂。 经过阻燃后，有甲醛残留物。
三、防辐射织物
在辐射环境中使用防护服，可阻挡放射 性物质对人体的伤害。电磁辐射危害人体的 机理主要是热效应、非热效应和累积效应等。
（一） 热防护纺织品耐高温机理
1．反射 对于高温辐射环境，使热量反射是