科普|日常生活中电磁屏蔽防护服有用吗?其防护效果如何评价?

纺织导报 2018-05-15 15:11:59

在电磁辐射强度超过暴露限值后,电磁波将对人体产生危害,对电子、电气设备产生干扰。电磁屏蔽织物是兼具轻质、柔性和强力的极佳屏蔽材料,同时具有结构可控、编织灵活、轻柔耐洗等特点。除用于工业外,也具有良好的服用性能,可制备成电磁辐射防护服装,保护在超过电磁辐射暴露限值环境工作的劳动者,降低从业人员的职业风险。



哪些因素影响电磁防护服防护效果?

电磁辐射防护服装是由屏蔽织物构成的屏蔽腔体,其屏蔽效能由屏蔽织物的屏蔽效能及腔体的开口或缝隙结构共同决定。电磁波会通过领口、下摆或袖口等服装开口处进入衣服内部,开口处会泄漏电磁波。



研究显示,服装的开口结构显著影响屏蔽效能。在防护织物屏蔽效能较高的前提下,防护服装的开口或缝隙结构较多则会最终影响屏蔽效果。研究者发现,当电场极化方向与开缝垂直时最易发生电磁泄漏,且缝越宽电磁防护服的防护效能越低。这是由于防护服上的开缝切断感应电流从而降低了对电场的屏蔽效果。有开缝存在时,防护服的整体防护效能难以达到30dB以上。有专家认为,电磁辐射防护服装应用于电磁辐射超过标准阈值的专业工作场合,而不应该是一般的日常工作和生活环境。



电磁辐射防护服装的设计原则

设计电磁辐射防护服需要考虑以下几点。


(1)设计防护服时应尽可能减小影响防护效能的开缝宽度。在不影响穿着舒适性和功效性的前提下,应尽可能选用合体的服装尺寸,适度紧身,并将领口、袖口、裤脚口及上衣下摆适度收紧;尽量降低电场极化方向与开缝垂直的可能性。


(2)对开缝进行合适的处理,以减少电磁泄漏。如将防护材料覆盖在开缝位置;对相邻部位的屏蔽层,设置电连接,保证屏蔽效果。



(3)对屏蔽效能达30dB以上的电磁辐射防护服,建议采用全身密闭的结构形式,包括带帽罩、手套和鞋子。


(4)对场强较低且属于近场辐射、作业环境场强仅比暴露限值稍有超出的电磁环境,可采用无帽、分体式、甚至只在电磁敏感器官局部施加电磁屏蔽材料的办法,以兼顾穿着舒适性和工效学要求。


电磁辐射防护服材料有哪些?

用于电磁屏蔽织物的导电性材料主要有金属及本征导电高分子两大类。常用的导电纤维或金属功能层是不锈钢、银、铜、镍、铝等。本征导电高分子(ICP)如PANi、PPy、PTh涂覆的纤维,其结合牢度较差,易在织造中磨损,故更多的研究集中于导电高分子涂覆织物。



尽管ICP涂覆织物或纤维具有较低的电阻率和一定的屏蔽效能,在其它类型的电磁兼容或屏蔽产品上具有一定优势,但无论是纤维还是织物,均存在如下问题:ICP带有颜色,如PANi呈绿色、PTh呈淡蓝色等,会影响其应用;无论是化学聚合还是电化学聚合,均存在设备腐蚀问题;耐洗涤性较差;与金属化织物相比加工成本偏高。因此,在电磁屏蔽织物尤其是服用织物上应用较少,广泛应用的屏蔽织物依然是性价比高的不锈钢纤维织物及表面镀覆铜、镍、银等金属的金属化织物。




相关产品标准和评价方法

各国关于电磁辐射的标准研究与制订主要还是集中在对暴露限值的规定和对单纯屏蔽材料的屏蔽效能测试上,GB/T 23463 — 2009《防护服装微波辐射防护服》是国内目前唯一的产品标准。该标准还给出了防护服SE的等级评价,其中防护等级A的屏蔽效能不低于50 dB;防护等级B的屏蔽效能不低于30 dB;防护等级C的屏蔽效能不低于10 dB。


防护服在使用一段时间后,需要维护保养。对于可以洗涤的材料,DIN 32780-100 2002规定应洗涤10次;GB/T 23463 — 2009则规定保养10次后,防护服屏蔽效能的量值变化应小于5%、尺寸变化不大于±3%,且保证面料与功能层的尺寸稳定性一致;GB/T 33615 — 2017规定试样应按GB/T 8629 — 2001洗涤程序7A连续洗涤10次,经一次干燥程序A后再进行耐洗屏蔽效能测试。


获取详细信息,请参看《纺织导报(产业用纺织品增刊)》“电磁辐射防护织物及服装的技术特点和标准分析”一文。


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