新型服装材料研究及在市场上的运用
作者:陈正英 富逸(香港)实业有限公司
关键词: 电磁波、防辐射
摘要:本文主要介绍了目前备受关注的防辐射新型面料的原理、功能、发展和市场运用。对于特种纺织行业和服装工业,以及引导消费方面有一定的借鉴意义。
目 录
一、防辐射面料的含义... 3
二、防辐射面料的起源... 3
三、防辐射面料的分类和原理... 5
四、防辐射效果的检验测试... 8
五、防辐射面料在市场上的应用和商机... 9
六、目前防辐射面料的局限性... 9
七、防辐射材料今后的发展趋势... 10
近年来,一种新型服装材料得到了社会的广泛关注――防辐射面料!在互联网、报纸、杂志、电视台频频出现关于防辐射产品的话题,人们的日常生活中也越来越多的关心和谈论它。
防辐射面料及其延伸的产品为什么会如此引人注目呢?我们不妨追溯一下它的缘由。
一、防辐射面料的含义
能有效防止电磁波辐射的新型服装材料。(目前对这一新型材料防辐射的研究仅仅是防止电磁波辐射这一领域,它同时还具有抗静电,防止和阻挡部分x光、紫外线等功用。)
二、防辐射面料的起源
防辐射新型面料的产生与人们一直关注的“电磁波辐射”有关。所谓电磁波辐射,是指能量以电磁波形式在空间传播的物理现象。分为电离辐射和非电离辐射,电离辐射如X射线,Y射线,及其他宇宙射线等;非电离辐射包括紫外线、可见光、红外线及微波、超短波、短波、中波和长波等射频电磁场和高频及低频电磁场。
(一) 电磁波对人体的主要危害
1、可使人体血液循环系统功能紊乱,心血管系统症状表现为:心悸、头痛、头昏、头胀、心跳胸闷、心动过缓、心搏血量减少、窦性心律不齐、白血球减少、血小板减少、血压降低、白血病、高血压等。
2、可能使中枢神经系统功能发生变化,出现混身酸痛,条件性发射活动受阻、手脚麻木、记忆力减退。
3、会导致生育期男女性功能减退,男性精子减少、男性不育症、妇女内分泌紊乱、月经失调。
4、直接影响胎儿的生长发育,会阻止胚胎早期的细胞分裂,甚至造成细胞死亡,同时还会阻止胎盘的正常发育,妊娠头三个月危害更大。可能会导致流产或胎儿肢体残缺和畸形;损伤中枢神经,导致婴儿智力低下,甚至造成痴呆,严重的会引起染色体畸变、怪胎、死胎、遗传性疾病等等。
5、直接影响儿童组织发育,骨骼发育,眼晶体、视网膜、视力下降。
6、抵抗力差的老年人,长期在电磁场作用下,易出现失眠多梦、疲倦乏力、口干舌燥、周身不适、嗜睡、食欲不良、耳鸣,老年痴呆症,健忘症,神经衰弱、大脑机能障碍。
7、对血液、淋巴液和细胞原生质发生改变,影响人体的循环系统和代谢功能,严重的还会诱发癌症,并会加速人体癌细胞增殖,引起癌突变。
8、身上带心脏起搏器、金属移植件者特别要注意做好防电磁辐射工作。
(二) 防辐射材料最早得到应用的行业和场所
1、 工作场所
通信设备:微波通信、电视和广播发射系统、微波发射转接、电子对抗、微波导航、通信发射台站、卫星地面站、寻呼台基站等等。
工业自动化设备:视频显示终端、各种电加热设备、电控机械、射频感应加热设备、测试仪器、电动机、机电设备等等。
办公自动化设备:电脑系统、复印机、传真机等等。
射频和微波医疗设备:微波理疗、CT等等。
2、 军事装备:雷达系统、防电子窃听和防雷达干扰、卫星发射及接收、卫星地面站、军事隐蔽保密等等。
3、 高压电器:高压输变电设备、高压及超高压输电线路、大型发电站。
4、 交通:地铁列车、电车、电力机车。
(三) 防辐射材料发展到民用的阶段
由于对电磁波辐射的防护局限性等问题,最早的防护技术仅仅在军事和医疗等系统是得到应用。近5年来,随着人们对电磁波辐射的重视,并通过技术和工艺的改良,防辐射面料开始应用于人们的日常生活。现已广泛应用于:办公楼白领,孕期准妈咪等。
三、防辐射面料的分类和原理
目前防电磁波辐射面料主要有以下五种生产技术:
1、织物的金属化镀层技术,主要是将金属镀到织物上,目前的技术以化学镀为主,金属以银.铜.镍等一种或多种的金属镀层为主,此种技术在工业领域内应用较多,一般多用于电器机设备的电磁波屏蔽及防干扰方面。产品效能是屏蔽效能很好,大多能超过60db甚至更高,但是产品的特点是金属质感严重,耐氧化性较差,长期使用产颜色会变暗,变深,此外其奈摩擦性也较差,摩擦后往往会引起金属粒子的脱落,另外重金属对人体的伤害,目前还不明确,特别是镀镍产品需要特别留意。
2、织物的金属离子络合技术,主要是以晴纶为基体纤维通过化学络合的方法,将铜等金属离子结合到纤维上,形成纤维及布面的导通,因此也具有一定的防电磁波辐射能力(一般〈30db,很少能见到40db以上的产品〉,由于此种技术及产品本身的特点,一般颜色都较深(深绿,深灰,黑为主),所以次产品颜色较为单调。另为此类产品的耐化学性,耐候性较差,一般的使用年限不超过3年,好一点的也在5年左右,长期有效的产品多以黑色为主,因此选购此类产品需特别注意其生产期和质量保证期。
3、混纺导电纱线织物技术,主要是将导电成分(导电短纤维,不锈钢纤维或其他金属纤维等)按一定的比例混纺成纱线,再织到面料中去,屏蔽效能与导电性有直接关系,目前市面上多以不锈钢纤维混纺织物为主,不锈钢纤维的含量多以15~40%,含量越多屏蔽效能越好,面料颜色越深,根据织物结构不同,其屏蔽效能也有较大差距(市场上的产品一般在15~40dB)。此类织物由于不锈钢纤维本身显灰色,而且又不上色,因此面料的色彩欠艳丽,往往还能看到未分散不锈钢纤维。但此类织物的耐久性较好,可以长期使用。
4、 导电长丝织物技术,主要是将导电长丝(镀银长丝,金属长丝等)直接或加捻后织到面料中去,屏蔽效能与导电长丝的织入密度、导电长丝的接触性以及导电性有直接关系,所织面料风格和布面较好,屏蔽效能总体不高(镀银产品除外),镀银长丝同样会存在氧化、脱落等问题,而金属长丝织物较为僵硬,长期使用会使长丝折断,会造成刺痒等不舒适感,此类防电磁波辐射产品目前市场上不多,主要用于不经常的产品中。
5、 导电涂层技术,主要是将导电组份分散到涂料或浆料中,再将此导电浆料涂到织物上,此种技术简单易行,屏蔽效能较低,面料特殊,主要用在一些特种行业,容易脱落,一般不常见。
综上可以看到,目前防辐射材料按照生产技术基本分为两大类:即:混纺技术型和涂层技术型。混纺型的为第3、4种类型;第1、2、5型统称为涂层技术。经过综合比较,可以广泛应用于市场的主要是以第3类混纺型为主。
两种典型大类的比较表:
区别 金属混纺织物 涂层产品
成分 不锈钢丝或纤维、棉、涤纶 金属混合物、涤纶
透气性 金属丝和纱混纺织成,透气性好 缝隙被涂死,不透气
柔软性 十分柔软,超薄型的柔软如丝绸 质地坚硬,揉动有塑料般的声音
耐洗涤性 可以多次洗涤 不能洗涤
性质 不锈钢纤维性质稳定 表面易氧化 改变金属性质
保质期 5年以上 (目前无确切数据) 几个月到2年,很难定论
四、防辐射效果的检验测试
目前我国国内大部分检测中心采用检测方法为:采用信号发生器、测试夹具和频谱分析仪在常温下测试。对比各频率段电磁波辐射下,夹具中放置和不放置防辐射材料时的频谱分析仪读数。对比的数据将会十分明显。例:上海测试中心对某防辐射面料的测试报告:(图)
此外,民间还有一些方法,可在没有专业设备情况下测试防辐射效果。但不能准确表明防辐射数据。例如,用手机包裹在防辐射材料,可见信号减弱;或以防辐射面料挡住电视机,遥控器信号难以发出等。对于金属混纺的防辐射材料,可以取一小块燃烧,可见剩余物为金属网。
五、防辐射面料在市场上的应用和商机
由于家用电器、移动电话等的普及,人们生活的环境越来越受到电磁辐射的影响,因此防辐射面料的应用越来越得到市场的认可。目前一些厂家已经开发出很多成功的产品,主要有:防辐射孕妇装,防辐射白大褂,防辐射职业西装,防辐射电脑服等。一些企业还开发出防止手机辐射的手机袋,甚至手机休息袋(加强屏蔽型,手机放置其中接不通,用于拒听来电等)。浙江富逸服饰公司在生产以上产品的同时,使用同样的原理,更开发出防止信用卡被手机等消磁的信用卡袋,大大方便了人们的生活。
六、目前防辐射面料的局限性
1、洗涤与卫生:防电磁波辐射系列产品采用金属纤维、棉和涤纶纤维混纺而成,具有穿着舒适、屏蔽效能良好、效果长久等优点,只要保养得当,其屏蔽效能在洗涤后不会有明显变化。但是要保持面料中的金属纤维少断裂、少掉落、不改变织物的组织,不能用力洗涤,拧干等。
而采用涂层技术的防辐射产品则不能洗涤,甚至容易氧化,脱落。由于上述原因,使用者往往不经常洗涤,影响卫生。
2、由于含有金属成分,对有些人可能引起皮肤过敏,个别人群穿着时需要引起注意,所以目前建议不要贴身穿着。
3、由于防电磁波辐射产品具有良好的导电性,因此穿着或使用此类产品时,要避免与带电导体特别电源之类接触,以免引起电器故障或产生人身危险。
4、由于目前面料的制造工艺比较复杂,成本较高,因此价格偏高,低则几百,高则上千的价格,还不能被大多数人接受。
七、防辐射材料今后的发展趋势
鉴于以上存在的技术缺陷,防辐射材料在今后的发展中,还有待进一步加强研究,以生产出穿着更舒适,保养更简单,效果更优良,成本更节约的大众消费型防辐射产品。并通过市场化运作,逐步淘汰技术上存在某些副作用的涂层产品。质检部门日前已经筹备发文禁止含银等重金属的材料作为防辐射服装的面料,在今后的一段时间,市场上将以不锈钢纤维混纺的产品为主流。科技、安全、环保是原材料市场不可改变的趋势。另外,在今后的发展中,纳米技术的应用等等,都将是热门的话题。我们期待有更多更好的新型材料,可以运用到人们的日常生活中来。
参考资料:中华人民共和国《电磁波防护规定》GB 8702-88 1988年3月11日 国家环境保护局批准 1988年6月1日实施