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(fā)*

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(fā)生產(chǎn)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(chǎn)過程和工藝以及生產(chǎn)和設計過程中的關鍵問題，生產(chǎn)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(xiàn)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(chǎn)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(fā)和使用具有防電磁輻射功能的紡織產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)品方案具體見表1。

表1 紗線產(chǎn)品方案

金屬纖維在織物中的分布會影響屏蔽效能，經(jīng)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(wǎng)，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(qū)牽伸，采用較大的隔距、較小的牽伸倍數(shù)、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(xiàn)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(jīng)開清棉、梳棉加工，生產(chǎn)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(shù)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(jīng)浮紗較長，經(jīng)紗疵點易顯現(xiàn)于布面，影響織物外觀，故應采用空氣捻接器，生產(chǎn)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(yōu)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(tài)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(yōu)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(fā)硬，故設計經(jīng)緯密度時應兼顧屏蔽效果和織物柔軟度。27.8 tex斜紋布經(jīng)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(jīng)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(chǎn)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(chǎn)生橫檔印。

(3)在拉幅工序中，金屬纖維的平面滑動會產(chǎn)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(wěn)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(shù)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(shù)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(tài)［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(tǒng)一。

6 結語

我們所開發(fā)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(jù)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(xiàn)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(xiàn)代環(huán)境中的電磁污染［M］.北京:電子工業(yè)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(fā)［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(fā)展探討［J］.現(xiàn)代商貿工業(yè)，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(chǎn)品開發(fā)。