質(zhì)量工程師

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任何帶電體周圍都存在著電場，周期變化的電場會產(chǎn)生周期變化的磁場，即存在電磁波，產(chǎn)生電磁輻射。過量的電磁輻射不僅對軍事、國防或其他工業(yè)領(lǐng)域造成各種干擾，而且會侵害到生物和人類的身體健康。電磁輻射對人體在生理上的危害表現(xiàn)為：會導(dǎo)致全身的致熱反應(yīng)、使眼睛的晶狀體渾濁引發(fā)白內(nèi)障、損傷性腺、導(dǎo)致內(nèi)分泌和中樞神經(jīng)系統(tǒng)紊亂、引起植物神經(jīng)緊張失調(diào)、干擾心腦電流、影響人體器官機能等等。為了防范電磁輻射的危害，開發(fā)和使用具有抗電磁輻射功能的紡織產(chǎn)品則是最簡便有效的手段之一。

1.抗電磁輻射紡織品的實現(xiàn)途徑

抗電磁輻射紡織產(chǎn)品的開發(fā)模擬了常規(guī)電磁屏蔽材料的工作原理，即以金屬隔離的原理來控制電磁干擾由一個區(qū)域向另一區(qū)域感應(yīng)和輻射傳播，而這種隔離是通過電磁屏蔽材料對入射電磁輻射的反射或吸收來實現(xiàn)的。主要有三種途徑：(1)采用金屬或?qū)щ娎w維與其他纖維混紡或交織的辦法，達(dá)到抗電磁輻射的目的。目前大部分抗電磁輻射紡織產(chǎn)品是以這種方式制備的，其作用機理是以反射為主，具有一定的抗電磁輻射效果。(2)采用含導(dǎo)電材料(某些金屬及其鹽類和碳黑等)的涂層劑對織物進行涂層加工制得。此類抗電磁輻射紡織材料具有一定的功效，且加工簡便，但織物的服用性能較差。(3)通過對織物進行鍍層加工，如利用金屬濺射、真空金屬鍍膜、電鍍或化學(xué)鍍的技術(shù)，使織物表面形成一層導(dǎo)電膜，從而具有很好的抗電磁輻射功能，但耐久性差。

2.抗電磁輻射紡織品的性能測試方法

如何證明抗電磁輻射紡織品的效果呢?迄今為止，國內(nèi)外尚無統(tǒng)一的針對抗電磁輻射紡織產(chǎn)品的功能評價測試方法和標(biāo)準(zhǔn)，市場上大量的抗電磁輻射紡織產(chǎn)品基本上都在沿用一些常規(guī)電磁屏蔽材料的性能測試方法。通常，抗電磁輻射產(chǎn)品可以用反射率、透過率、吸收率和屏蔽效能來評價其抗電磁輻射的效果，其中采用最普遍的是屏蔽效能(Shielding Effectiveness，簡稱SE)。其定義為：空間某點上未加屏蔽時的電場強度E0(或磁場強度H0 或功率W0)與加屏蔽之后該點的電場強度E1(或磁場強度 H1或功率W1)的比值的對數(shù)。SE 越高，表明材料的屏蔽效能越好。

對抗電磁輻射織物屏蔽效能的測試方法，有不同的分類方法，其中比較多的是分成遠(yuǎn)場法、近場法和屏蔽室法。

2.1.遠(yuǎn)場法

遠(yuǎn)場法主要用于測試抗電磁輻射織物對電磁波遠(yuǎn)場(平面波)的屏蔽效能，它包括美國ASTM ES7 同軸傳輸線法和美國國家標(biāo)準(zhǔn)局(NBS)推薦的法蘭同軸法。同軸傳輸線法是根據(jù)電磁波在同軸傳輸線內(nèi)傳播的主模是橫電磁波的原理，模擬自由空間遠(yuǎn)場的傳輸過程，對抗電磁輻射織物進行平面波的測定。該方法的優(yōu)點是快速簡便，測試過程中能量損失小，測試的動態(tài)范圍較寬，適用的頻率范圍為30 MHz ～1.5 GHz，材料的厚度可以從很薄至10 mm 的均勻織物。但由于受試材料與同軸傳輸裝置的接觸阻抗的影響，測試的重復(fù)性較差。法蘭同軸法在原理上與同軸傳輸線法類似，但改進了樣品與同軸線的連接，使其接觸阻抗減小，極大地改善了測試的重現(xiàn)性。但該法對試樣厚度的要求是≤5 mm。

2.2.近場法

近場法主要用于測試抗電磁輻射織物對電磁波近場(磁場為主)的屏蔽效能，其代表性的方法包括ASTM ES7 雙盒法和改良的MIL STD 285 法。所謂雙盒法即采用兩個屏蔽盒，各內(nèi)置一個小天線來發(fā)射和接收電磁輻射功率。其基本原理是：不加試樣時接收天線收到的功率為P0，加上試樣后接受到的功率為P1，則屏蔽效能為：SE(dB)=10 lg(P0/Pl)。此法設(shè)備簡單，測試方便，但精度不夠高，重現(xiàn)性不理想。而改良的MIL STD 285 法則在雙盒法的基礎(chǔ)上，對裝置作了改進，使測試結(jié)果能較好地反映材料對近場的屏蔽效能。但該法對測試時的操作精度要求較高，測試結(jié)果受操作精度的影響較大。其適用的頻率范圍為1～30 MHz。

2.3.屏蔽室法

屏蔽室測試法是一種既非遠(yuǎn)場亦非近場或介于兩者之間的測試方法。該方法的測試原理是測試有無抗電磁輻射織物的阻擋時，接收信號裝置側(cè)得的場強和功率值之差，即為屏蔽效能值。用此法測得的結(jié)果比較準(zhǔn)確，測試頻率的范圍為>30MHz，對織物的厚度沒有太大的要求。從人們實際生活的所處電磁場環(huán)境來看，很難劃分為遠(yuǎn)場或近場，而屏蔽室 法測試時，發(fā)射天線與屏蔽體的距離可模擬實際人與發(fā)射源的距離。相對而言，對于人們在日常生活中使用的抗電磁輻射紡織產(chǎn)品的屏蔽效能評價，屏蔽室法更為合適。

3.結(jié)束語

隨著科技發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，各種電子設(shè)備和家用電器相繼進入工作和生活空間，其在使用過程中都會發(fā)射或漏泄一定強度的電磁波。當(dāng)前電磁輻射已成為繼水污染、大氣污染、噪聲污染之后的第四大污染。因此，各種防電磁輻射產(chǎn)品相繼得到研究開發(fā)，以減少電磁輻射對人類健康的危害，其中，防電磁輻射的服裝也是比較熱門的產(chǎn)品。

市場上喜歡用防輻射面料包裹手機等方法來證明服裝的屏蔽效能，這缺乏科學(xué)根據(jù)，容易誤導(dǎo)消費者。防護面料的防護性能指標(biāo)一般為20 ～40 dB，比較好的可以達(dá)到50 dB。目前的防護服裝面料主要由兩種纖維織成，一種不銹鋼纖維，另一種是碳素纖維。從電磁輻射防護的角度來說，不銹鋼纖維面料的防護性能要比碳素纖維面料好。我們在選用電磁輻射防護面料時，還應(yīng)了解是否為正規(guī)的專業(yè)廠家制造，且是否有電磁輻射專業(yè)檢測部門的檢測證書。

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