防辐射服装的发展yd15005
吴雯 (北京服装学院，北京100029)
收稿日期：2011-10-31；修回日期：2011-11-15
作者简介：吴雯(1988-)，女，在读硕士研究生，主要研究方向：人体工学、服装结构，E-mail：0919wenwen@163.com
原载: 纺织科技进展,2012/2;19-21
【摘要】介绍了国内防辐射服装的发展历史、材料分类和研究现状，分析了国内外相关防辐射服装标准，以及防辐射纤维织物的发展前景。
【关键词】防辐射服装；发展与现状；防辐射材料；防辐射标准
【中图分类号】TS195 文献标识码：A 文章编号：1673-0356(2012)02-0019-03
随着科学的发展和大量电工、电子、电器产品的问世，使电磁波辐射强度增强，电磁波污染已成为继空气、噪音污染之后的第四大污染源[1]。国外从上世纪50年代起已对辐射防护服的屏蔽性能进行了研究，并取得了一系列研究成果，其产品已经占有了一定市场。在我国北京劳动保护科学研究所于上世纪60年代开始研究电磁辐射防护服，70年代正式生产铜丝与柞蚕丝混纺布制成的屏蔽服；70~80年代该所研制成功并生产了微波吸收防护物、不锈钢软化纤维织物与服装、特殊工艺镀膜屏蔽织物与服装，并开始装备从事雷达、微波加热、微波理疗、卫星地面站、微波通讯等系统操作的人员[2]。但这些功能和环保服装主要用于军事、国防和冶金、化工制造等特殊领域，很少应用于民品。自上世纪90年代以来，随着多功能保护服的开发和应用，以及新闻媒体有关电磁波对人体影响的报道增多，人们环保意识加强，环保服装开始走向民用市场并得到消费者青睐。
1 防辐射纤维
防辐射纤维有3种类型：(1)耐辐射纤维，纤维本身耐辐射；(2)复合型防辐射纤维，通过往纤维中添加其他化合物或元素使该纤维具有耐辐射的性能；(3)导电型吸波纤维，即通过低电阻导电材料对电磁辐射的反射作用，在导体内产生与原电磁辐射相反的电流和磁极化，形成屏蔽空间，减弱外来电磁的危害[3]。
1．1 耐辐射纤维
20世纪60年代美国成功开发了聚酰亚胺纤维，其大分子链全部由芳香环组成，且芳香环中的碳和氧的结合是以双键形成，有效地增强了结合能。当辐射线作用于聚酰亚胺纤维上，分子可吸收的辐射能远不足以打开分子链上的原子共价键，仅转化为热能排走。
1．2 复合型防辐射纤维
通过长期研究，对各种合成高聚物耐各种射线的能力进行了评价，得出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸脂、聚脂、聚氯乙烯等具有优良的耐辐射性及可纺性，均可用作融纺制造复合型防辐射纤维的基本高聚物。复合型防辐射纤维所添加的防辐射剂，有重元素和具有大吸收截面的元素及其化合物。重元素用以阻滞中子，而截面大的元素既能阻滞快中子，又能吸收慢中子，且不释放γ射线。
(1) 防X射线纤维
X射线作为电离辐射的一种，在材料x光探伤、人体x光透视、x光分析中已取得成功应用。工作人员长期接触X射线，对性腺、乳腺、造血骨髓等都会产生伤害，超过剂量甚至会致癌，给人体带来严重威胁。20世纪80年代，前苏联纺织材料研究所和核研究所共同开发了腈纶防X射线纤维；近年来日本新兴人化成公司和奥地利的Lenzing公司分别将硫酸钡添加到粘胶纤维中，制成的防辐射纤维可用于制作长期接触X光的工作人员的服装，效果良好；美国佛罗里达州的一家辐射防护技术公司用辐射防护技术对聚乙烯和聚氯乙烯进行改性研制成功demron防辐射织物，由一层聚乙烯和聚氯乙烯聚合物夹在两层普通梭织物之间构成，不仅能防X射线还能防γ射线；天津纺织工学院经研究发现，将防X射线纤维加工成的织物经层压或者在织物中间添加含有屏蔽剂的黏合剂后热压制成的层压织物，均是防X射线辐射的良好材料。
(2) 防中子辐射纤维
1983年日本东丽公司采用复合纺丝方法研制出防中子辐射复合纤维，将中子吸收物质与高聚物在捏台机上熔融混合后作为芯层组分，以纯高聚物为皮层进行熔融复合纺丝，所得的纤维为皮芯结构，经干热或湿热拉伸制得具有一定强度的纤维；天津工业大学在1985年成功研究开发防中子辐射纤维，采用皮芯复合结构纺出复合纤维，芯部掺入偶联剂和中子吸收物质的粉末。
1．3 导电型吸波纤维
电磁辐射作为非电离辐射，对人体的危害是通过积累效应显现的。防电磁辐射纤维的屏蔽机理与防X射线纤维和防中子辐射纤维不同，是凭借低电阻导电材料对电磁辐射产生反射作用，在导体内产生与原电磁辐射相反的电流和磁极化，形成一个屏蔽空间，从而减弱外来电磁辐射的危害，有以下几种方法：(1)金属丝和纱线编织，三菱人造丝公司使用涤纶纱或棉涤混纺纱和高纯极细防氧化铜丝，凭借特殊的复合技术编织在一起，开发出复合屏蔽布，不仅屏蔽效果好，耐洗涤，还可进行常规染色和缝制。(2)金属纤维纺入纱线内部，当前防电磁辐射纺织品的主要材料，所用金属纤维有铜纤维、铁纤维和不锈钢纤维，其中以不锈钢纤维综合性能为最好。(3)使用金属化纤维，金属化纤维是指表面具有涂层或镀层方法形成导电膜的纤维。(4)本体导电性单体和聚合物，用AsP3、I2、BF3等物质进行化学掺杂制成的具有本体导电性的共轭聚合物，如聚乙烯类、聚苯胺类、聚杂环类聚合物。
2 防辐射服装标准
国内外辐射防护服装的发展各不相同，各国针对不同的防护服也制定了相应的国家标准。目前国内外关于辐射污染防护服的标准共有5个，如表1所示。
表1 辐射污染防护服标准表
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标准号 |
标准名称 |
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英国标准 |
BS EN 1073-2:2002 |
Protective clothing against radioactive contam ination[4] |
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BS EN 1073-1:1998 |
Protective clothing against radioactive contamination Part1：Requirements and test methods for ventilated protective clothing against particulate radioactive contamination[5] |
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国际标准 |
IS0 8194 |
Radiation protection-Clothing for protection against radioactive contamination-Design selection testing and use[6] |
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中国标准 |
GB／T 23463-2009 |
微波辐射防护服[7] |
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LD 86：1996 |
100 k V以下辐射污染防护服[8] |
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对以上标准的性能评价指标和测试方法对比分析得出：(1)目前我国关于辐射污染防护服的国家标准较少，难以充分评价辐射污染防护服的性能，应尽快统一辐射污染防护服的国家通用标准，以便评价不同材料辐射污染防护服的综合性能。(2)国外辐射污染防护服有针对防泄漏性、排气性、耐磨损性、耐曲挠性、耐刺穿性、抗粘结性和耐撕裂性等要求及相关的测试标准，而我国在这方面没有要求，需要增加对辐射污染防护服的防泄漏性能测试的要求和方法。(3)国外的标准在要求的设定及测试方面要求较为严格详细，而我国的标准的要求不够详细具体，需要在目前我国标准的基础上，参照国外相关标准进行完善。(4)辐射污染防护服是在特殊环境下穿着的服装，而我国对对防护服舒适性的要求过低，应适当提高对辐射污染防护服舒适性的要求。
3 防辐射纤维及织物的发展前景
伴随着电子技术的迅速发展，辐射不可避免，以上几种防护纤维均有防辐射作用，但优缺点各有不同。银纤维具有优良的电磁波屏蔽性能，兼具抗菌除臭、抗静电、调节体温、磁疗等保健功能，非常适宜用于贴身穿着的防护内衣；碳纤维的导电性较低，电磁辐射屏蔽效果差；铜、镍会引起皮肤过敏，镀铜、镀镍纤维不宜用于贴身穿着的防护服；复合型高分子电磁屏蔽纤维存在可纺性差的问题，因此性能更优良的防护纤维和材料有待于进一步研发，发展功能性纤维及其纺织品是纺织纤维产业提高企业产品竞争力的重要因素，国内外各种防辐射服装纺织品不断问世，越来越受到消费者的青睐和关注，防辐射纺织品将会领导时尚与健康的潮流[9-10]。
4 结语
防辐射纤维不仅在军事、国防、国民经济相关产业的需求迅猛增长，且产品正进入千家万户，随着科技的不断进步，可以预见新的研究成果将如雨后春笋般不断涌现。目前我国防辐射服装的发展仍处于初级阶段，无论是材料还是技术大多借鉴国外，尤其是在标准的制定上差距较大，我国关于防辐射服装的国家标准较少，而且标准要求较低，因此对于我国防辐射服装的研究迫在眉睫，应加快对相关材料的研究，不断完善相关标准。
参考文献：
[1] 文珊,刘若华．防电子波辐射的功能性服装[J]湖南环境生物职业技术学院学报,2004,1(1);27-29．
[2] 王俊斌．防辐射服装的发展与现状[J]中国高新技术企业,2009,1(112);14-22．
[3] 韦薇．防辐射纤维的研究[J]广西轻工业,2010,7(140);97-98．
[4] BS EN 1073-2,Protective clothing against radioactive contamination[S]．
[5] BS EN 1073-1,Protective clothing against radioactive contamination-Part1;Requirements and test methods for ventilated protective clothing against particulate radioactive contamination [S]．
E6-] IS0 8194,Radiation protection-Clothing for protection against radioactive contamination-Design selection testing and use[S]．
[7] GB／T 18830-2002,微波辐射防护服[S]．
[8] LD 86;1996,l00keV以下辐射污染防护服[S]．
[9] 雍飞．防辐射纤维及其织物的发展前景[J]．山东纺织科技,2009,(6);54-56．
[10]王峰．浅谈防辐射服装材料[J]邢台职业技术学院学报,2008,(5);51-52．