防毒服分類
防毒服品種繁多,結構各異,按防護原理可分為四大類:透氣式、半透氣式、隔絕式和選擇性透氣式。
透氣式防毒服通常由外層織物、吸附層(譬如浸漬了活性炭的泡沫塑料層或無紡布)和內層織物構成。外層織物不僅可透過空氣、液體和氣溶膠,而且可透過蒸氣,因此,必須采用吸附材料來吸收有毒的化學蒸氣。由于液體能輕易地透過透氣材料,通常將含氟聚合物涂層之類的功能表面劑覆在外層織物上,以獲得排斥液體的能力。透氣式防毒服通過空氣對流使人體皮膚上的汗蒸發(fā),讓人感到?jīng)鏊?/p>
半透氣式防毒服采用高爾泰克斯膜之類的半透氣材料,這種材料可將濕蒸氣透過,以此來有效地減少積蓄在防毒服內的熱量,同時阻止液體和氣溶膠透過。半透氣材料雖然比透氣材料有改進,但有毒的化學蒸氣仍可透過,因此與透氣材料一樣,需要利用吸附材料來吸收有毒的化學蒸氣。
隔絕式防毒服采用不透氣材料,例如丁基膠、氯丁(二烯)橡膠和其他合成橡膠,多年來已經(jīng)廣泛地用來對生化毒劑進行防護。這類材料在對液態(tài)、蒸氣狀和氣溶膠狀的生化毒劑提供優(yōu)良防護效果的同時,阻止了濕蒸氣(汗液)和熱量由防毒衣內向外界環(huán)境的傳遞。超長時間地穿著防毒衣,特別是在熱帶地區(qū),將會導致熱應激顯著增加。同樣,如果在寒冷的氣候條件下穿著,將會出現(xiàn)體溫降低的現(xiàn)象。因此,一些防毒衣有時也使用微氣候冷卻和加熱系統(tǒng)。
選擇性透氣式防毒服代表了一種新概念的生化防毒衣。選擇性透氣材料綜合了不透氣和半透氣材料的性能,在允許濕蒸氣透過的同時阻止有毒化學蒸氣的穿透。這種材料是一種無孔的溶解/擴散膜,可將滲入的物質溶入膜中,通過膜擴散,并在另一面釋放出。因此,與半透氣材料不同,選擇性透氣材料不用活性炭層也可阻止毒氣蒸氣的透過。
防毒材料進展
海灣戰(zhàn)爭清楚地暴露出透氣式防毒服的明顯缺點——對穿著者造成很高的生理負荷。因此,防毒服的熱應激性能研究是近年來各國防化研究的熱點。
為了適應在炎熱氣候條件下的作戰(zhàn)要求,20世紀80年代以來,出現(xiàn)了為減少熱負荷而設計的輕型透氣式防毒服,如加拿大的彈性防毒內衣和美國的透氣防毒襯衣。美國陸軍于1992年為機械化部隊和特種作戰(zhàn)部隊生產(chǎn)了一種新型防毒內衣,穿于制式軍服里面,具有熱應激小、質量輕、膨體度小等優(yōu)點,除滿足必要的化學防護性能外,具有極好的穿著舒適性和耐洗性。近幾年來,作為未來防護服概念研究的一部分,已注意到使制式軍服具有核生化防護性能,使內衣具有防毒能力。此外,設計一種整體型防護服系統(tǒng),能使指揮員適應隨時執(zhí)行任務所受到的威脅。
隔絕式防毒材料正在向多層復合、拉伸薄膜等方向發(fā)展,以提高多功能性。如英國發(fā)展的羅拉密特(Rolamit)防毒材料,由9層材料復合制成(厚度0.1mm)。羅拉密特新一代核生化防護薄膜是用交叉層壓各向異性纖維網(wǎng)制成的。這些薄膜輕且堅固,能很好地防護化學戰(zhàn)劑,滿足各種要求。
為解決隔絕式防毒衣的透氣散熱問題,美國研制了一種冷卻背心和冷卻服,采用乙二醇水溶液作致冷劑,使人體熱量迅速被吸收,從而使防毒衣的穿著時間延長4倍多。后來,美國研制成功了一種通風式不透氣防毒衣,至20世紀70年代又進一步發(fā)展成為微氣候控制防毒衣,即熱平衡防毒衣。
1995年捷克報道了一種新一代不透氣重型防毒衣,具有對毒劑滲透的高阻力和向內漏氣極低的雙重特點。為解決長期在染毒區(qū)內工作的問題,這種防毒衣備有過濾通風裝置,能保證長期穿著的生理舒適性,同時在整個穿著期間能保持安全標準,并能進行多次重復洗消。這套防毒衣是在專業(yè)人員用的OPCH-90型基本型防毒衣的基礎上改進的,備有FVJ-90型過濾通風裝置。該過濾通風裝置可給防毒面具提供足夠的過濾空氣(60~120L/分),也給內衣空間提供足夠過濾空氣(高達300L/分),從而能持續(xù)改變微氣候,保證超壓與冷卻,可防止過熱和向內漏氣。為了能長期穿著,這種防毒衣使用吊帶,連著口袋和排泄管,在受染區(qū)甚至在全封閉情況下也能排尿。這種防毒衣由美軍司令部在海灣戰(zhàn)爭中成功地得到使用。
在新的防護原理和防護技術研究方面,美國正在將生物工程技術應用于防護服的研究中。在一種由多種聚合物組成的防護服材料中,置入了可以銷毀病原體的生物物質結構單元,并采用仿生學方法制造而成。這種能自動解毒的生化防護服,不僅透氣性好,而且能使病原體失效,預計8~10年內可以投入使用。美國還研究了一種微包膠化學浸漬服,其特點是可對已知毒劑進行自行洗消,但尚缺乏對未知毒劑的消毒能力。美國還發(fā)現(xiàn)了可以吃掉毒劑的生物酶;法國已研制成功一種可以滅菌的生物纖維,若加以應用可制成生物酶防毒服,它將是防護服技術上的重大進展。
鑒于新電源的出現(xiàn)和微型化技術的深入發(fā)展,將會出現(xiàn)質量輕的、便攜式的微氣候系統(tǒng)。因此,當一種完全封閉系統(tǒng)備有冷卻或加熱的微氣候設備時,將大大緩解穿著防毒服所產(chǎn)生的熱應激問題。(完)
(編輯/何 懿)