防护装备技术研究
China Personal Protective Equipment
高性能防护服的发展现状与展望
王来力
（东华大学 上海 200051）
【摘 要】 本文介绍了热防护服、 极冷防护服、 防弹衣和机械伤害防护服、 医用防护服、 静电防护服、 辐 射防护服和 NBC 防护服等高性能防护服， 分析了高性能防护服的发展现状和发展趋势。 护服 现状 趋势 【关键词】 高性能防
Current Situation and prospect of high capability exposure suits
Wang Laili
（Donghua University Shanghai 200051 China）
【Abstract】 Thermal protective suits， cold protective suits， bullet-proof vest and mechanical harm protective suits， medical protective suits， static protective suits， radicalization protective suits and NBC protective suits were introduced. The developing actuality and trend of high capability exposure suits were analyzed.
【Keywords】 high capability exposure suits； actuality； trend
言 1 引
研究领域也取得了一定的进展， 较 好地保障了在特殊环境下工作的人 员的身体健康和安全生产［1-3］。
护 织 物 中应用的纤维材料有芳 纶、 聚苯并咪唑、 聚苯硫醚纤维 等有机耐高温纤维和玻璃纤维 、 炭纤维、 硅纤维等无机耐高温纤 维。 目前开发研制的新型热防护 材 料 有 芳 砜 纶 纤 维 、 NomexⅢA 等， 另外相变材料的应用也成为 热防护服研究的热点。 热防护服 织物的加工方法主要有纯纺法 、 混纺法、 涂层加工法和多层织物 复合法等［5］。
极冷防护服是指在温度极低 的环境下能维持人体正常体温 ， 防 止 人 体冻伤等危害的防护服 装。 极冷防护服的防护原理主要 是在人体皮肤和外界冷源之间形 成一层静止空气， 降低皮肤与外 界的热量交换， 从而产生隔热防
防护服是保护人们 在 生 产 、 工作中避免或减少职业伤害的服 装， 按照使用性能可以分为普通
2 高性能防护服的分类 防护服和特种防护服， 其中特种 2.1 热防护服
防护服又称为高性能防护服。 高 性 能 防 护服具有高强度 模 、 高 量、 耐高温 燃 紫 外 线 、 阻 、 防 、 防辐射、 耐腐蚀等性能， 可以较 好的为在特种环境下作业的人员 提 供 防 弹 辐 射 恶 劣 天 、 防 、 防 气、 防化学腐蚀、 防感染等特殊 保 护 。 按照使用场所和防护性 能， 高性能防护服可以分为热防 护 服 冷 防 护 服 电 防 护 、 极 、 静 服 射 防 护 服 用 防 护 服 、 辐 、 医 等。 高性能防护服的研制属于高 新技术， 我国历来重视从业人员 的职业安全， 在高性能防护服的
热防护服是指在高温环境中 穿用的、 能促使人体热量散发 、 防止热中暑、 烧伤和灼伤等危害 的防护服装， 因此其必须具备阻 燃性、 拒液性、 燃烧时无熔滴产 生、 遇热时能够保持服装的完整 服 的 防 护原理是降低热转移速 度， 使外界的高热缓慢而少量的 转移至皮肤［4］。
生产热防护服的织物一般分 为 4 类 ， 分别是热辐射防护织 物、 热绝缘织物、 阻燃织物和耐 熔融抗金属溅射织物等。 在热防
性和穿着舒适性等性能。 热防护 2.2 极冷防护服
20 2009 年第 3 期 中国个体防护装备
防护装备技术研究
China Personal Protective Equipment
寒的作用， 因此， 增加静止空气 的量将是提高极冷防护服性能的 一个重要途径。 用于制作极冷防 护服的材料有 PTFE 层压防水透 湿织物、 金属镀膜织物、 超细纤 维保温材料、 中空纤维保温材料 和光热转换和蓄热纤维等［6-7］。
能等。 用于生产医用防护服的材 料主要有非织造布、 层压复合材料 和涂层复合材料， 其中非织造布在 医用防护服上的应用较广［10-11］。 器是在军事领域应用的 3 种杀伤 力巨大的非常规武器， 通常被称 为核生化武器 （NBCA Weapon）。 另外， 随着化学和生物技术的发 展以及人们对核能的开发， 一些 化学事故、 核电事故对人们的生 命带来极大的威胁， 核生化防护 服 （NBC 防护服） 的研制和应用 对保护人们免受上述危害起到了 很大的作用。 NBC 防护服的防护 原理分为解毒型、 吸附型和隔绝 型 3 种 同 类 型 的 NBC 防 护 ， 不 服的加工方法各不相同。 例如解 毒 型 NBC 防护服可以通过浸渍 法、 微胶囊涂覆法和中空纤维填 充法等方法将解毒剂添加其中 ， 起到防护的效果 附 型 NBC 。 吸 防护服选用具有吸附作用的材料 来制作， 从而起到防护的作用 ， 例如在织物中加入活性炭颗粒或 纤 维 绝 型 NBC 防 护 服 主 要 。 隔 是采用涂层技术和复合技术来防 止毒剂的渗透， 保护人体免受毒 剂的伤害［16-18］。
2.5 静电防护服
服装在穿着过程中常常产生 静电， 如果这些静电不能及时的 散逸， 就可能给人体带来伤害 。 如医院手术室由于织物静电放电 使麻醉药物爆炸， 油料仓库工作 人员的工作服与容器摩擦产生静 电火花引起火灾等， 另外静电还 可 以 使 人 体 血 液 的 pH 值 升 高 ， 引起人体不适。 静电防护服的生 产方法主要有抗静电整理或使用 导电纤维和抗静电纤维等。 抗静 电整理是指在合成纤维的纺丝和 织造过程中及服装的后整理过程 中加入抗静电剂， 以达到抗静电 的性能， 抗静电纤维和导电纤维 的混纺或嵌织也可以起到很好的 抗静电效果［12-13］。
2.6 辐射防护服
辐射可以分为粒子辐射和电 磁波辐射， 其中粒子辐射包括中 子 辐 射 、 质子辐射和电子辐射 等， 电磁波辐射分为 X 射线、 紫 外线和微波辐射等。 这些辐射对 人体的危害较大， 其中电磁波辐 射和中子辐射比较难防护。 辐射 防 护 服 应该具有良好的导电性 能， 还要有很好的加工性能， 生 产此种防护服的材料有金属纤维 及其混纺交织织物、 真空镀层织 物、 金属涂层织物、 硫化铜织物 和化学镀金属织物等［14-15］。
2.3 防弹衣和机械伤害防护服
防弹衣在军队、 警察队伍中 应用较广 ， 可以分为防弹外套 、 防弹风衣和防弹背心等。 防弹衣 由硬质和软质防弹材料制成， 其 中 硬 质 材料包括不锈钢 合 、 铝 金、 氧化铝陶瓷板等， 软质材料 主要是芳纶。 机械伤害防护服是 指能够防切割、 防锯、 防玻璃或 其他尖锐物体带来机械伤害的防 护服， 多由芳纶及其混纺织物制 成， 主要用于玻璃、 金属切割等 自动化机械加工领域， 可以大大 降低人体躯干和四肢的割伤事故， 保护工作人员的人身安全［8-9］。
2.4 医用防护服
医用防护服是指用于医学防 护， 为医护人员提供保护， 使他 们在为病人从事诊疗、 护理的过 程中免受病菌、 病毒侵害的防护 服。 医用防护服是医用防护用品 的重要组成部分， 其基本要求是 阻隔病毒、 细菌等有害物质， 保 护医护人员在诊疗、 护理过程中 不被感染， 这就要求医用防护服 具有很高的过滤病毒颗粒的性能 和抗血液、 体液渗透的性能。 另 外医用防护服还要满足正常的使 用功能要求， 有较好的穿着舒适 性和安全性， 例如具有较好的透 湿性、 阻燃性能和耐酒精腐蚀性
3 高性能防护服的发展趋势
高性能防护服可以有效地抵 御外界因素给在特定环境下作业 的工作人员带来的人身伤害， 对 保证工作人员的生命安全和健康 具 有 重 要 意 义 着 科 技 的 发 。 随 展， 高性能纤维、 新型加工整理 技术在高性能防护服上得到广泛 的 应 用 ， 使高性能防护服的防 护 性 能 在 逐 渐 提 高 着 舒 适 ， 穿 性 和 日 常 护理性能也得到较 大 的 改 进 。 目前高性能防护 服 的 发 展趋势主要表现在以下
［19-21］ 几 个 方 面 。2009 年第 3 期 中国个体防护装备 21
2.7 核生化防护服
核武器、 生物武器和化学武
防护装备技术研究
China Personal Protective Equipment
（1） 高防护性能
随着先进技术在各个领域的 应用， 人们所面临的人身伤害的 威胁程度也在增加， 因此要进一 步地改进高性能防护服的防护性 能， 可以通过开发高性能纤维和 改进防护服的加工技术来实现 。 例 如 对 位 芳 纶 位 芳 纶 、 间 、 PBI 纤维等高性能纤维的开发应用 ， 极大地提高了热防护服的防护性 能。 美国技术人员采用一种多轴 向铺层系统， 将每层结构中的纱 线配置到准确的位置上， 以实现 给定方向的最大强力， 生产出的防 弹织物质地柔软， 重量较轻， 防弹 能力比普通机织物提高 15%。
（2） 较好的穿着舒适性 高性能防护服在提供较好的 防护性能的同时， 也要有较好的 穿着舒适性， 这样才能降低穿着 的不适感， 提高工作人员的工作 效率。 高性能防护服的穿着舒适 性与材料的重量、 手感、 透气透 湿性能等因素密切相关。 选择性 透过膜复合材料、 相变材料等在 高性能防护服上应用， 减轻了防 护服的重量， 增加了透气透湿性 能， 还可以调节温度， 显著地改 善了防护服的穿着舒适性。
（3） 多功能性 防护服在穿着的过程中往往要
防护多种外界因素带来的伤害， 如 果防护服不能完全防护这些伤害因 素， 就可能对防护服造成破坏， 使 防护服的防护性能降低甚至丧失， 危害穿着者的人身安全。
（4） 智能型
相变材料、 纳米技术和微电
子技术等在高性能防护服上的应 用， 使其变得智能化。 例如在高 性能防护服中加入微电子系统 ， 可以实时地反馈穿着者所处的环 境状况， 实现自我调节。 纳米技 术的应用不仅提高了高性能防护 服的防护性能， 还使其具有识别 功能、 隐身功能、 治疗功能等特 殊作用。
近几年来， 我国已对高性能 防护服的研发予以很大重视， 也 取得了一定的进展， 但是和发达 国 家 相 比 ， 还存在着一定的差 距。 这些差距表现在新型材料的 开发、 加工技术的改进和高性能 防护服的标准化体系建设， 我国 的相关技术人员要在认清差距的 前提下， 努力赶超， 使我国的高 性能防护服的研发达到国际先进 水平， 更好地保护穿着者的人身 安全。
参考文献
［1］ 顾振亚.高技术防护织物发展动向
［J］.中国劳动防护用品， 2001， 38 （1） ：24-29.
晓 琳 种防护服的发展概况 ［ 2］ 姚 . 特
海 纺 织 科 技 ［J］. 上 ， 2003， 31 （5）： 50-52.
［3］ 仇美君， 季英超.浅谈我国的防护
服装［J］.中国个体防护装备， 2005 （6）： 20-21.
［4］ 范杰， 郭秉臣.热防护织物的性能研 究 ［J］. 北京纺织， 2005， 26 （1）： 究与应用 （I）［J］.纺 织 学 报 ， 2003， 24
（5）： 499-502.
［7］ 王西亭. 防寒服保暖材料研究 ［J］ . 中 国个体防护装备， 2003 （5）： 12-14. ［8］ 郭静荷， 姜亚明.防刺个体装甲材 料的发展与现状 ［J］. 产 业 用 纺 织 品， 2004 （6）： 5-13.
浩 弹 衣 及 防 弹 用 复 合 材 料 [ 9] 王 . 防
高 科 技 纤 维 与 应 用 ［J］. .2001， 26
（5）： 22-23.
康 振.医 用防护材料的发展及 ［10］ 陈
应 用 ［J］. 新 纺 织 ， 2004 （ 7） ： 16-19.
建 春 新 敏 国 泰.医 用 ［11］ 张 ， 郝 ， 周
防护服研究现状及 SARS 防护服 的性能要求［J］. 西安工程科技大 学学报， 2003， 17 （3）： 9-15. 整 理 ［12］ 贺晓丽.纺织品的抗静电 ［J］. 天津纺织科技， 2006 （2）： 5-9. 康 绒 玉 山.抗 静 电 织 ［13］ 裘 ， 刘 ， 安
物的加工方法与性能评定 ［J］.纺 织科技进展， 2005 （2）： 49-51. 护 服 ［14］ 彭清涛， 张康征.辐射防 ［J］. 中国个体防护装备， 2003 （2）： 27-
29.
［15］ 汪秀琛， 张欣.防电磁辐射服装的
防 护 机 理 织 科 技 进 展 ［J］. 纺 ，
2005 （5）： 26-28.
和 国 斌 雷 等.生 化 防 ［16］ 李 ， 刘 ， 李
护服材料技术 ［J］. 中国个体防护 装备.2006 （3）： 25-28.
［17］ 周长年， 郝新敏.生化防护服吸附
材 料 国 个 体 防 护 装 备 ［J］. 中 ， 2005 （5）： 21-23.
江 歌 道 林 燕.核 生 化 ［18］ 刘 ， 张 ， 姜
个体防护制备现状与发展［J］. 现 代军事， 2001 （7）： 13-14. ［19］ 杨晓燕. 防护用纺织品的发展［J］.中国 个体防护装备， 2004 （4）： 31-32. 晓 毅.美军先进个体防护 ［20］ 陈 ， 蒋
技术及其应用［J］. 中国个体防护 装备， 2007 (2) :16-18.
征. 防 护 服用新型智能纺织品 ［21］ 魏
［J］. 中国个体防护装备， 2002（5）： 39-43.
［5］ 李红燕， 吴宣润， 张渭源等.热防
护服织物性能与综合 防 护 能 力 的 关 系 ［J］. 纺 织 学 报 ， 2008， 29 （9）： 59-62.
华. 防 严 寒纺织品和服装的研 ［6］ 张
27-28.
22 2009 年第 3 期 中国个体防护装备
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容