普通防電磁輻射家居服的開發*

朱洪英 肖 豐

(河南工程學院紡織工程系，鄭州，450007)

普通防電磁輻射家居服的開發*

朱洪英 肖 豐

(河南工程學院紡織工程系，鄭州，450007)

電磁輻射隨時隨地不同程度地影響著人類的健康，為減小其對人們日常生活的影響，需開發生產普通的防電磁輻射家居服。介紹了普通防電磁輻射家居服的生產過程和工藝以及生產和設計過程中的關鍵問題，生產的防電磁輻射家居服的防輻射性能可達20 dB，足以屏蔽計算機、微波爐等家用電器的輻射。

電磁輻射，家居服，金屬纖維

在現代家庭里，空調、計算機、電視機和微波爐、電熱毯、手機、電吹風、電動剃須刀和各種按摩理療器等家用電器日益普及，這些家用電器在正常工作時都會產生電磁輻射。電磁輻射無色、無味、無形，看不見、摸不著，但無時無處不在，隨時隨地不同程度地影響著人類的健康，被稱為“隱形殺手”［1］。

為減小電磁輻射的危害，一方面是利用屏蔽技術對電磁源進行屏蔽，減少輻射量，如微波爐的屏蔽;另一方面是開發和使用具有防電磁輻射功能的紡織產品，對人體進行有效的防護。防輻射織物的制作方法有很多種，其防輻射性和服用性各不相同。如在織物的表面鍍覆具有導電吸波性能的金屬離子，其防輻射性能可達60 dB，但透氣性、耐洗性較差。本文采用銅鍍鉻金屬細絲/滌/棉混紡紗線，加工的家居服防輻射性能可達20 dB，且透氣性好，耐洗滌，穿著舒適，可廣泛應用于一般家居服裝，足以屏蔽計算機、微波爐等家用電器的輻射。

1 產品方案

1.1 原料的選擇

采用銅鍍鉻金屬細絲既提高了導電性，又克服了銅氧化造成的屏蔽退化，在同等屏蔽效能下不僅減少了金屬絲的用量，而且提高了產品的服用性能。

1.2 混紡比的確定

在確定原料時既要考慮達到理想的屏蔽效果，又要考慮服用的舒適性和成本等因素，我們選擇了棉、滌綸與金屬纖維進行混紡。金屬纖維的含量對織物電磁波屏蔽的效能影響很大，金屬纖維含量越高，織物屏蔽效能越大。因為屏蔽原理是利用金屬纖維對電磁波的反射作用，織物中金屬纖維越多，反射回去的電磁波越多，則織物的屏蔽效能越大。當金屬纖維含量為15% ～25%時，屏蔽效能可達到10～30 dB。當屏蔽效能達到20 dB時即可屏蔽99%的電磁波，滿足一般的人體保護。本產品方案中金屬纖維的比例設計為20%［2］。

1.3 紗線捻度的設計

金屬纖維摩擦力大、抱合力差，捻度過大易折斷纖維，故采用了中等水平的捻度。紗線產品方案具體見表1。

表1 紗線產品方案

金屬纖維在織物中的分布會影響屏蔽效能，經向、緯向都用金屬纖維的織物比只有單向用金屬纖維的織物屏蔽效能高。因雙向金屬纖維的織物內部形成了金屬纖維網，不僅可以導電，而且可以尖端放電，能更好地阻擋電磁波而獲得良好的屏蔽。

2 工藝流程

2.1 金屬絲牽切工藝

金屬絲屬于長絲束，采用并條機作牽切預處理，金屬纖維長絲束被拉斷成具有一定定量的短纖維須條，稱為牽切須條。金屬絲具有細、脆、柔的特性，牽切時選擇了單區牽伸，采用較大的隔距、較小的牽伸倍數、較低的出條速度和足夠大的膠輥加壓。牽切工藝配置見表2。

表2 牽切工藝配置

2.2 紡紗工藝流程

滌、棉纖維在開清棉、梳棉工序分別加工成條子，再與金屬牽切須條混并。金屬纖維在紗中分布越均勻，屏蔽效果越好，且因金屬纖維為灰黑色，與滌綸、棉纖維色澤對比度較大，若混和不勻，會出現明顯的色差，影響布面外觀。為保證混和的均勻度，采用了5道混并，即金屬牽切須條先與滌綸條進行兩道混并，再與棉條進行三道混并。

具體紡紗工藝流程如下:

2.3 27.8 tex各工序具體紡紗工藝

棉條和滌綸條分別經開清棉、梳棉加工，生產的棉條和滌綸條的干定量分別為 18.5和20.5 g/(5 m)。

因金屬纖維是一種導電性良好的纖維，并條工序不能采用壓輥式斷條自停裝置，應該采用光電式斷條自停裝置。并條工藝配置見表3。

粗紗工序工藝配置時，應注意提高纖維的伸直平行度、分離度，改善紗條的條干均勻度;控制粗紗伸長率，防止條干惡化;粗紗捻系數偏小掌握，以防止細紗機牽伸不開。粗紗工藝配置見表4。

表3 并條工序工藝配置

表4 粗紗工序工藝配置

為滿足斜紋織物對布面紋路“勻、直、深”的要求，提高布面質量，細紗工序主要采取了以下措施:適當提高緯紗捻度，使布面紋路突出;緯紗偏重控制，改善布面紋路的清晰度;提高成紗條干均勻度，減少紗疵，改善布面外觀質量。因金屬纖維密度大，容易分布在紗的外層，故要勤換鋼絲圈，并保持通道光潔，以防磨損使金屬纖維損失而降低屏蔽效能。

在絡筒工序中，因成紗中含有金屬纖維，故不能使用電容式電子清紗器，只能采用光電式電子清紗器，且嚴格制定電清工藝。由于斜紋布布面經浮紗較長，經紗疵點易顯現于布面，影響織物外觀，故應采用空氣捻接器，生產無結頭紗。

紡制的滌/棉/金屬混紡紗，強力高，條干均勻，疵點少，質量指標達到滌棉混紡紗優等水平。

3 織物組織和密度

相同的織物，平紋組織的屏蔽效能較斜紋組織好，斜紋組織較緞紋組織好。斜紋的組織狀態也有影響，在其他條件相同的情況下，2/1組織的屏蔽效能略優于3/1組織。

織物密度越大，屏蔽效果越好，但密度過大，織物手感發硬，故設計經緯密度時應兼顧屏蔽效果和織物柔軟度。27.8 tex斜紋布經緯密度為465根/英寸×315根/英寸，織物紋路清晰細膩;14.6 tex×2平紋布經緯密度為284根/英寸 ×275 根/英寸，手感柔軟［3］。

4 染整加工工藝要點

因織物中含有金屬纖維，因此在印染加工過程中，易產生過燒、定形過度、擦傷破洞和皺條等問題，應注意以下幾點。

(1)在干熱高溫機臺，如定形、燒毛工序，因金屬纖維吸熱升溫快，溫度過高會造成金屬纖維的表面氧化，使織物變硬，因此一般采用先定形后燒毛，確保燒毛前布面平整。定形溫度以達到滌綸的軟化點溫度(165℃)即可，時間為25 s。燒毛時火力不宜太強，采用一正一反或兩正一反，車速達110～120 m/min。

(2)因金屬纖維的存在，布身較硬而韌性小，濕熱加工時間應盡可能短，以免產生橫檔印。

(3)在拉幅工序中，金屬纖維的平面滑動會產生對其他纖維的剪切力，使纖維斷裂脫離，花毛增多，因此在布面平整的情況下，盡可能減少接幅。

(4)金屬纖維的存在會影響雙氧水的分解，溫度高、分解快，易損傷棉纖維，所以宜進行低溫處理。應采用冷軋堆，加大穩定劑的用量，減少雙氧水的用量。

5 服裝結構設計

因為電磁波穿透力很強，且有繞射性能，因此防輻射服的結構款式對防輻射效果有較大的影響。服裝的開口大小，縫隙寬度、厚度，開口與縫隙的數目以及電磁波長等都與防輻射性能有密切關系。而且在相同面積的情況下，縫隙的輻射比孔洞的輻射要嚴重，特別是當縫隙的直線尺寸接近波長時，由于縫隙的天線效應，服裝本身可能成為一個有效的電磁波輻射器，從而嚴重地破壞服裝的屏蔽效果。因此，在防輻射服的結構設計中應盡量減少開口的數量與面積，開口處至少要重疊5 cm，盡量減少衣片間接縫，盡量使用具有良好導電性的縫紉線并提高縫合的緊密度(如包縫)，使防輻射的屏蔽效果達到最佳狀態［4-5］。

為減少接縫，設想可采用雙層織物加工方式織成管狀織物，直接設計出各式無縫長罩衫類家居服。在服裝款式設計時也可結合貼明袋、貼裝飾布等實用性與藝術性結合的各式設計，可有效地保護人體的重要器官，以達到舒適、美觀及效用的統一。

6 結語

我們所開發的防輻射織物手感柔軟，上染色譜較多，透氣性好，輕巧舒適，比較耐洗滌，使用壽命長，可制成長袖、短袖、馬甲、肚兜、圍裙等，具體使用時可根據需要單獨穿一件或有層次地搭配組合穿幾件，從而達到不同強度的防輻射效能，實現防輻射功能和美觀舒適服用效能的完美結合。

［1］趙玉峰，趙冬平，于燕華，等.現代環境中的電磁污染［M］.北京:電子工業出版社，2003.

［2］王碹，蔡普寧.金屬纖維混紡織物防微波輻射性能測試方法的探討［J］.棉紡織技術，2001，29(7):34-36.

［3］王建明，趙云娜，曹婧，等.導電防輻射織物的研制［J］.毛紡科技，2008(2):43-45.

［4］蘇軍強.電磁輻射對人體的危害與防護織物及服裝的開發［J］.中國個體防護裝備，2007(1):18-21.

［5］師華，戴鴻，聶勝梅.防電磁輻射織物及其服裝發展探討［J］.現代商貿工業，2008，20(6):343-344.

Development of ordinary anti-electromagnetic radiation loungewear

Zhu Hongying，Xiao Feng
(Department of Textile Engineering，Henan Institute of Engineering)

Electromagnetic radiation has influences upon human health to a varying degree anywhere or anytime.In order to minimize its impacts on people’s daily life，it is necessary to develop ordinary loungewear with anti-electromagnetic radiation function.In this paper，the production，process of ordinary antielectromagnetic radiation loungewear，and some key issues during its production and design have been discussed.The developed anti-electromagnetic radiation loungewear has an anti-electromagnetic radiation property up to 20 dB，which can efficiently shield the electromagnetic radiation from household appliances such as computer，microwave oven etc.

electromagnetic radiation，loungewear，metallic fiber

TS106.5

A

1004－7093(2011)06－0015－03

*河南省科技廳科技攻關項目(082102280001)

2010－12－29

朱洪英，女，1967年生，副教授。主要從事紡織新產品開發。