防护服的几种高性能纤维介绍

[2016-01-03 14:16]

    纺织原料是制成防护服的重要成分,防护服可以采用各种各样的纤维,选用什么纤维取决于防护服的最终特定用途。一般来说,操作人员面临的危险越大,对纤维的防护性能要求越高。高性能纤维在防护服市场占据主导地位,它们具有防止危险发生的超强能力。

1.金属纤维

    目前使用较多的金属纤维是镍纤维和不锈钢纤维,可用于纺织加工的金属纤维直径为2μm ~10μm 。金属纤维的重要特点是对电磁辐射的屏蔽效果良好,且耐高温、 强度高,但其体积质量大、刚性强、 弹性差,纺织加工难度大。为了改善其纺织加工性能,常和其他天然纤维或合成纤维混纺,并根据用途进行机织或编织。在个体防护领域主要用作带电作业服、 高压静电防护服、 电磁辐射防护服等。

2.聚四氟乙烯( PTFE) 纤维

    聚四氟乙烯纤维体积质量为2.2g /cm3,其拉伸强度不高,约为13cN /tex,但它具有非常优异的化学稳定性, 其稳定性超过其他所有天然纤维和化学纤维。同时具有良好的耐气候性, 是现在各种化学纤维中耐气候性最好的纤维, 既能在高温条件下使用, 也能在低温条件下使用。聚四氟乙烯还具有良好的热性能和抗辐射性能, 且纤维本身没有任何毒性。聚四氟乙烯纤维作为一种高技术纤维,在航空航天和医疗卫生领域有着重要用途。在个体防护方面可用于制作宇航服、 屏蔽服和医疗防护服。

3.聚苯并咪唑(PBI) 纤维

    聚苯并咪唑纤维具有优良的耐热性能,在空气中不会燃烧,可以在350 ℃以下的温度中长期使用。该纤维对化学药品的稳定性优异,对碳酸、盐酸、硝酸都有很好的耐受性。其体积质量为1. 43 g /cm3,其强度和伸长与粘胶纤维相似,具有较高的回潮率(约15% ),因而在加工过程中不会产生静电,具有优良的纺织加工性能。由此,用其制成的防护服穿着舒适性与天然纤维相似,远优于其他合成纤维。由于聚苯并咪唑纤维在高温下无烟无毒,可用来制作高温炉前工、焊接工、翻砂工的防护服,还可用于制作赛车服、飞行服、救生服等。

4.聚对亚苯基苯并二口恶唑( PBO) 纤维

    在目前所发现的有机纤维中,聚对亚苯基苯并二口恶唑纤维的性能最好,物理性能超过芳纶纤维、 碳纤维及超高分子量聚乙烯纤维,其强度、模量及耐热性都是最好的。拉伸强度高达5.8GPa,拉伸模量为270GPa,被认为是直键高分子聚合物的极限模量。该纤维的热分解温度高达650 ℃,被认为是目前热稳定性最高的有机纤维, 极限氧指数为 68,其难燃性也是现有有机纤维中最高的,同时其具有良好的耐冲击性、尺寸稳定性和耐磨性。其弱点是耐酸性能和耐光性能较差。该纤维主要用于航空航天和国防军工领域,在个体防护领域,有效提升了特殊场所的防护性能。可用于制作防弹衣、防弹头盔、高性能消防服和炉前工作服、防切伤保护服等。

5.超高分子量聚乙烯纤维

    超高分子量聚乙烯纤维是目前世界上强度最高的纤维之一,其强度是钢丝的15倍,比芳纶纤维还要高。超高分子量聚乙烯纤维具有良好的疏水性、耐化学性、抗紫外性、耐疲劳性、柔软弯曲性以及抗老化和耐磨性,并且耐水、耐湿、耐浸水、抗振,在-150℃ 低温下也不发脆,在较低湿度下,其电绝缘性能和耐磨性能优良,是一种理想的低温材料。这种纤维体积质量小,能量吸收性强。防护功能是超高分子量聚乙烯最大的应用领域,用它制成的防弹衣具有轻柔的优点,并且防弹效果优于芳纶,用这种纤维加工的防护织物还可用于防切割、 防刺等场所。用该纤维制作轻型复合装甲,具有优良的防破甲和防穿甲性能。

6.芳纶纤维

    芳纶纤维学名为芳香族聚酰胺纤维,主要分为对位芳纶(芳纶1414) 和间位芳纶(芳纶1313)两大类。

    对位芳纶是一种高强度、高模量纤维,同时还具有体积质量低、韧性好、耐热性优良、耐酸性好、耐化学试剂等优点。对位芳纶的强度为普通锦纶或涤纶的 4 倍,为钢丝的5倍,铝丝的10倍。对位芳纶织物主要用于制作复合材料,用于航空航天领域。在防护服领域,可用于制作防弹衣和防弹头盔以及抢险救助的高强绳缆。


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