电磁屏蔽纺织品的开发与检测
【摘要】介绍了电磁辐射对人体的危害以及目前电磁屏蔽纺织品的开发现状，着重分析了一种通用的对该类纺织品进行评价的方法。 【关键词】电磁 辐射 屏蔽 开发 检测
随着科学技术的飞速发展，人民生活水平的不断提高以及家用电器的大量普及和升级，电磁辐射对人类的危害日益增加， 电磁辐射已经成为继废水、废气、 噪音污染之后的第四大污染
一、 常见的电磁辐射源及其对人体健康的危害
人们生活中可能接触到的电磁辐射源有： 雷达系统、电视和广播发射系统、 射频感应及介质加热设备、 射频及微波医疗设备、各种电加工设备、通信站、大型电力发电站及输变电设备、地铁列车、电气火车及形形色色的家用电器，这些辐射源可以产生不同频率、不同强度的电磁辐射（MER），其频率范围可从100kHz-300GHz
电磁辐射危害人体的机理主要有热效应、非热效应和累积效应三种[1-2]
1、热效应
人体70%以上是水，水分子受到电磁辐射后相互摩擦，引起人体升温，从而影响到人体内器官的正常工作。
2、非热效应
人体的器官和组织都存在微弱的电场、磁场，正常情况下它们是稳定的、有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场就将遭到破坏，人体也会受到损伤。
3、累积效应
热效应和非热效应作用于人体后，人体所受伤害尚未完全修复之前，如再次受到电磁辐射，其伤害程度就会发生积累，久而久之，会导致永久性、不可逆的病态发生。
人体长期或累计较长时间地处于电磁辐射的环境中，将有精力减退的倾向，容易产生白内障、脑肿瘤、心血管疾病并可导致妇女流产、不孕、人体免疫力下降等疾病，此类文献和报道已是屡见不鲜。
二、电磁屏蔽纺织品的开发技术
为减少和预防电磁辐射的危害， 世界各国从20世纪中期已开展有关电磁屏蔽纺织品的研制和生产工作。我国从20世纪60年代开始研究电磁辐射的防护服，70年代开始正式生产铜丝与柞蚕丝混纺的防护服。 现在全国各地的市场上已经出现了各种各样的防护产品，消费总量也在不断上升。就该类产品的开发技术而言，目前较为成熟的有3种方法：
1、使用金属纤维、碳纤维、有机导电纤维与普通纤维混纺。如市场上较常见的以超细不锈钢纤维为原料的混纺面料，其细度可低至6µm。该类产品中不锈钢纤维含量达到20%左右，即可获得理想的电磁屏蔽效果，其服用性能佳，耐久性良好。
2、对织物进行防辐射后整理(镀金属涂层、其他吸收材料等)。如市场上常见的镀铜、镀银织物。该类产品通常颜色较为单一，因涂层容易脱落，其屏蔽效果耐久性不佳，但由于金属用量较少，所以该类产品的重量最轻，与普通纺织品非常接近。
3、多层织物中使用金属丝网夹层、该类产品比较笨重，服用性能差，在民用纺织品中较少使用、
三 、电磁屏蔽纺织品的检测
目前国内有关电磁辐射防护的环境标准及法规数十项，都侧重于对环境。工作场所电磁辐射强度的测量，真正用于评价纺织品防辐射性能的方法标准尚未出台，本行业中一般均按ASTM D4935-1999（测量平面材料电磁屏蔽效率的标准试验方法&）进行检测，测量的指标是电磁屏蔽效率SE，其计算公式为：
SE（dB）=10lgP1/P2
式中：
P1——经过参考样屏蔽后的输出功率，W；
P2——经过测试样屏蔽后的输出功率，W0
该方法适用于评价被测样品在30MHz-1.5GHz范围内的屏蔽效率、其基本测试原理如图1：
 信号发生器输出一定功率。一定频率的正弦电磁波。信号经同轴屏蔽电缆由衰减器(10dB，阻抗50Ω) 传递至样品夹持器，样品夹持器上先固定一个与待测样品相同质地、相同厚度的参考样品(中间有一环状空隙)，信号经吸收后传递至另一衰减器，再经同轴屏蔽电缆传递至信号接收器(其输入阻抗为50Ω)， 信号接收器测量经参考样品吸收后的电磁波输出功率P1。然后按同样的方法对测试样品进行试验，测得经测试样屏蔽后的输出功率P2。测试样品和参考样品相比，多了一个圆环的面积，该圆环对电缆中的信号进行了屏蔽，二者的示意图如图2。  根据该方法测得某一产品的电磁屏蔽效率SE是一个相对值，它表征了该产品对某一频率电磁波的削弱程度，该值随着电磁波频率的变化而变化。以目前市场上较为多见的含不锈钢纤维防护服装为例，如衬衫、孕妇装等，对应于不同频率的电磁波，其屏蔽效率通常20-30dB之间，按照上述公式的算法，相当于屏蔽了99-99.9%的辐射量，其防护效果能满足日常需要。如采用金属镀层织物、全不锈钢织物，其屏蔽效率可高达40-60dB，通常用于特殊工作环境或军事目的。总之，随着科技的不断发展，人民生活水平的不断提高，人们对电磁辐射危害的防护意识也越来越强，电磁屏蔽纺织品将会得到越来越多的应用。 |
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