《防護用紡織品》，（英）理查德·A. 斯科特編 龔小舟，凌文漪，楊大祥等譯

《防護用紡織品》，（英）理查德·A. 斯科特編  龔小舟，凌文漪，楊大祥等譯。
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內容提要
0 X) f3 a0 D7 v- F! k# K5 K當今，人們對紡織品的要求不僅僅滿(mǎn)足于美觀(guān)和舒適，隨著(zhù)對自身保護意識的提高，對紡織品的安全、防護性能提出了更高的要求?！斗雷o用紡織品》在敘述防護服發(fā)展歷史及設計原理的基礎上，針對不同種類(lèi)的防護服進(jìn)行了較為全面的介紹，這里涉及的防護服種類(lèi)包括化學(xué)防護服、抗紫外線(xiàn)防護服、呼吸道防護服、防彈服、抗靜電服、生化防護服、消防服、防刺服、飛行服及石油/天然氣防護服。同時(shí)，在相應章節總結了上述防護服的防護機理、加工技術(shù)及檢測方法。
% Z8 P$ A1 s  @編譯《防護用紡織品》，我們謹希望為從事防護服及其材料研究的工程及技術(shù)人員，提供此方面的信息，以供參考，同時(shí)也可作為紡織等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的本科生和研究生教學(xué)或自學(xué)參考教材。
7 j8 m, {0 Q- c! H0 f1 k5 @$ m8 c
( j) z' w0 E' i% l' T0 r; b$ M  o

目  錄

1 W1 U6 D& Z: u/ m3 X( X, i+ Y6 a

第1章 防護服概況1

1.1 背景介紹1

1.2 市場(chǎng)前景1

1.3 產(chǎn)品分類(lèi)2

1.3.1 消防服3

1.3.2 熱/冷防護服3

1.3.3 化學(xué)防護4

1.3.4 抗沖擊防護4

1.3.5 生物防護5

1.3.6 防輻射服6

1.3.7 電防護8

1.3.8 視覺(jué)防護9

1.4 材料和技術(shù)9

1.4.1 纖維及紗線(xiàn)10

1.4.2 織物11

1.4.3 后整理13

1.4.4 縫合、黏合13

1.5 個(gè)人防護服的未來(lái)趨勢13

1.5.1 極具舒適性的高性能服裝13

1.5.2 納米技術(shù)14

1.5.3 生物技術(shù)15

1.5.4 電子技術(shù)15

參考文獻16

第2章 防護用紡織品的標準24

2.1 背景介紹24

2.1.1 防護用紡織品的市場(chǎng)潛在需求24

2.1.2 相關(guān)領(lǐng)域標準工作的基礎/目標26

2.1.3 標準的主要分類(lèi)27

2.2 需求28

2.2.1 社會(huì )和技術(shù)的因素28

2.2.2 基本健康和安全需求28

2.2.3 額外的需求30

2.3 國際標準32

2.3.1 國際ISO標準32

2.3.2 歐洲標準33

2.3.3 各類(lèi)防護服的基本標準34

2.3.4 防護用紡織品概述35

2.4 認證38

2.4.1 歐盟類(lèi)檢測38

2.4.2 制造商的責任39

2.4.3 產(chǎn)品質(zhì)量管理和風(fēng)險評估40

2.5 未來(lái)趨勢41

2.6 進(jìn)一步的文獻資料閱讀42

2.6.1 與防護用紡織品及其標準有關(guān)的各種會(huì )議42

2.6.2 世界組織機構42

參考文獻44

第3章 時(shí)尚與功能——影響防護服設計及使用的因素46
# F5 O4 z4 H4 D4 [9 v* k1 ?7 o3.1 背景介紹46
! u0 Z9 M# p/ z; S. `5 A3.2 影響設計開(kāi)發(fā)過(guò)程的因素47
3.2.1 時(shí)尚流行因素47
8 T2 W# p/ D  s6 Y1 ?3.2.2 功能設計和時(shí)尚設計48
  M9 L2 P* g, u7 |7 L( H3.2.3 防護服開(kāi)發(fā)設計過(guò)程模型50
3.2.4 防護服設計框架52
3.2.5 防護面料的選擇55
: F2 o# G/ c" F3 G0 }- ?3.3 服裝系統和功能55
3.3.1 服裝系統和防護55
3.3.2 服裝系統深度剖析57
0 r5 F/ ~- C1 Z; D/ h! z2 Z3.4 時(shí)尚和功能的協(xié)調一致60
3.4.1 市場(chǎng)和評估60
3.4.2 案例分析60
% P# a; B' S3 t7 T3.5 未來(lái)的趨勢62
3.6 擴展閱讀64
  q7 ~" G" c  w6 p4 v參考文獻65
第4章 防護用纖維與織物67
1 ^: j) N0 ]0 I& W5 @4 S4.1 背景介紹67
4.1.1 纖維類(lèi)型綜述67
4.1.2 細度和力學(xué)性能的單位68
4.1.3 纖維素、蛋白質(zhì)和合成纖維69
4.1.4 蜘蛛絲69
4.1.5 性能比較70
, c2 U$ z  M$ L% V' K! K% }4.2 高彈纖維71
4.2.1 能量吸收71
- |6 t& J1 z" H4.2.2 錦綸72
0 U8 U% [. U) p: i+ N6 m4.2.3 滌綸72
# R  u4 L' @# d0 Y" x4.3 碳纖維73
! D. }9 G2 U1 }8 h* \  B4.3.1 石墨纖維73
6 H" R' W  R4 l) u& c4.3.2 其他類(lèi)型的碳纖維74
4.4 芳綸及相關(guān)纖維74
' z( O. M2 @5 a0 [5 e9 Q6 f" z8 T4.4.1 高?！邚姡℉M—HT）纖維的特征74
4.4.2 芳綸（Kevlar®和Twaron®）75
4.4.3 共聚物纖維（Technora®）76
4.4.4 間位芳綸（Nomex®）76
4.4.5 其他芳香族高?！邚娎w維76
( p+ Y7 t# ~# s4.5 高模聚乙烯纖維77
  S- X& N. S  k- X: R4.5.1 凝膠紡纖維77
4.5.2 其他高模量聚乙烯纖維78
7 ^% J8 _. L$ Z% B4.6 PBO和M5纖維78
4.6.1 聚苯并唑纖維（PBO）78
3 Z% h# y# v4 h- k9 p2 ?! c* e, y( [! H4.6.2 PIPD或M5纖維79
4.7 無(wú)機纖維79
4.7.1 無(wú)機纖維的一般特征79
3 e4 J! A0 Y; ^1 ~4.7.2 玻璃纖維79
4.7.3 陶瓷纖維80
4.8 具有防護功能的纖維81
4.8.1 概述81
1 x3 e. b$ n2 R  q( c4.8.2 耐化學(xué)腐蝕纖維82
; f& R- D* |( B! G" Z4.8.3 耐熱纖維83
2 |. a0 L1 [: {5 ~4.9 納米纖維85
8 a4 h& r3 w3 I  C& z% Y4.9.1 纖維細度85
, q& A) A1 C# E6 p) P3 @- i# X1 Z4.9.2 靜電紡絲85
. K2 G! a! z, w9 }, E4.9.3 碳納米管86
  r# \5 X& }- N) {. I& {9 x$ h5 ]1 t4.10 從纖維到織物87
4.10.1 非織造布87
4.10.2 紗線(xiàn)87
( R" ~) j$ ]- Z8 I$ b: p" f4.10.3 機織物88
0 i+ e( z' Y, E6 A4.10.4 編織90
4.10.5 針織90
: A0 p, i8 Y' w0 V- g4.10.6 織物后加工92
  M5 F5 x: K  {% k4.10.7 復合材料93
參考文獻93

# E3 ~; ^, s* }! }! e! J

第5章　防護用技術(shù)紡織品97

5.1　背景介紹97

5.2　技術(shù)紡織品97

5.2.1　纖維99

5.2.2　紗線(xiàn)99

5.2.3　機織物100

5.2.4　針織物101

5.2.5　非織造布103

5.2.6　三維機織物105

5.2.7　非交織結構105

5.2.8　后整理105

5.2.9　縫紉與接縫方式106

5.3　危害的種類(lèi)106

5.4　機械危害106

5.4.1　子彈及刀具防護107

5.4.2　鈍器防護108

5.5　壓力危害109

5.5.1　大氣壓力危害110

5.5.2　噪聲危害110

5.6　環(huán)境危害及火災110

5.6.1　環(huán)境危害110

5.6.2　火災110

5.7　化學(xué)和生物危害111

5.7.1　化學(xué)危害111

5.7.2　生物危害112

5.8　電子和電磁輻射危害113

5.8.1　電子危害113

5.8.2　核輻射危害113

5.9　未來(lái)趨勢114

參考文獻114

第6章　用暖體假人評價(jià)防護服性能117

6.1　引言117

6.1.1　防護服系統117

6.1.2　舒適與安全118

6.2　暖體假人118

6.3　測量防護服的熱阻119

6.3.1　標準119

6.3.2　方法119

6.3.3　服裝面積系數120

6.4　測量防護服系統的蒸發(fā)阻抗122

6.4.1　標準122

6.4.2　方法122

6.4.3　透濕指數123

6.5　配套服裝的測試數據123

6.6　可活動(dòng)的假人125

6.7　假人測試與織物測試126

6.8　瞬態(tài)條件下的假人試驗127

6.9　結束語(yǔ)127

參考文獻127

第7章　化學(xué)防護131

7.1　背景介紹131

7.2　化學(xué)防護服的分類(lèi)131

7.2.1　按設計特征進(jìn)行分類(lèi)131

7.2.2　按性能特征進(jìn)行分類(lèi)132

7.2.3　按使用壽命特征進(jìn)行分類(lèi)133

7.2.4　化學(xué)防護服的整體分類(lèi)135

7.3　服裝類(lèi)型、材料、設計特征和尺寸135

7.3.1　服裝材料類(lèi)型136

7.3.2　服裝材料137

7.3.3　服裝設計特點(diǎn)139

7.3.4　服裝尺寸標注142

7.4　服裝材料耐化學(xué)性能測試143

7.4.1　耐化學(xué)降解性能測試143

7.4.2　抗化學(xué)液體滲透性能測試145

7.4.3　穿透性能測試150

7.5　化學(xué)防護服的整體性能157

7.5.1　抗顆粒性能測試158

7.5.2　抗液體性能測試158

7.5.3　抗氣體滲透性能測試160

7.6　化學(xué)防護服的其他性能160

7.6.1　化學(xué)防護服材料的物理性能160

7.6.2　化學(xué)防護服的人體工程學(xué)性能162

7.7　化學(xué)防護服的規格和分類(lèi)標準163

7.8　總結164

參考文獻165

附錄：各類(lèi)與化學(xué)防護有關(guān)的標準168

第8章　防紫外線(xiàn)紡織品175

8.1　前言175

8.2　紫外線(xiàn)輻射176

8.3　紡織品防紫外線(xiàn)性能的評價(jià)176

8.3.1　儀器法（體外測試）176

8.3.2　直接測試法（體內試驗）178

8.3.3　 儀器測量（UPF/分光光度計）和直接測量（SPF/人體皮膚）的對比179

8.4　防紫外線(xiàn)紡織品的有關(guān)標準180

8.4.1　澳大利亞/新西蘭標準180

8.4.2　美國標準181

8.4.3　歐洲標準181

8.5　防紫外線(xiàn)紡織品182

8.5.1　纖維化學(xué)性質(zhì)與紫外線(xiàn)防護182

8.5.2　織物結構和紫外線(xiàn)防護183

8.5.3　顏色和紫外線(xiàn)防護185

8.5.4　添加劑和紫外防護186

8.5.5　拉伸與紫外線(xiàn)防護187

8.5.6　吸濕和紫外線(xiàn)防護188

8.5.7　洗滌對紫外線(xiàn)防護性能的影響188

8.6　未來(lái)發(fā)展趨勢189

參考文獻190

第9章 呼吸道防護195

9.1 背景介紹195

9.2 過(guò)濾理論196

9.2.1 纖維束結構中的速度場(chǎng)196

9.2.2 過(guò)濾的效率200

9.2.3 單纖維過(guò)濾機理201

9.3 描述呼吸阻力的理論206

9.4 用于呼吸道防護過(guò)濾材料的生產(chǎn)方法207

9.4.1 非織造過(guò)濾材料的分類(lèi)207

9.4.2 用于呼吸道保護非織造布的生產(chǎn)技術(shù)209

9.5 用于呼吸道防護濾材的性能評估216

9.5.1 凝膠顆粒的滲透217

9.5.2 呼吸阻力218

9.5.3 呼吸阻力值219

9.5.4 總滲漏量220

參考文獻220

附錄：表達符號223

第10章 彈道防護226

10.1 背景介紹226

10.2 防彈衣的歷史226

10.2.1 古代裝甲226

10.2.2 現代防彈衣227

10.2.3 現代輕量化防彈衣228

10.3 彈道防護材料229

10.3.1 硬質(zhì)防彈衣229

10.3.2 軟質(zhì)防彈衣229

10.4 可用于防彈衣的織物結構232

10.5 防彈衣的工作機理234

10.6 美國國家司法學(xué)會(huì )（NIJ）對防彈衣的測試方法235

10.6.1 美國國家司法學(xué)會(huì )（NIJ）防彈衣測試標準的簡(jiǎn)短歷史235

10.6.2 國家司法研究所（NIJ）對防彈衣的分類(lèi)方法236

10.6.3 射擊目標的選擇238

10.7 防彈衣的設計和制造239

10.7.1 防彈背心的設計240

10.7.2 女性防彈背心的設計240

10.7.3 織物層數和防護水平241

10.8 防彈頭盔241

10.8.1 現代防彈頭盔242

10.8.2 防彈頭盔的測試標準243

10.8.3 防彈頭盔的測試流程243

10.9 未來(lái)趨勢244

參考文獻245

第11章 靜電防護247

11.1 背景介紹247

11.2 靜電原理248

11.2.1 材料的靜電性能248

11.2.2 電荷的積聚249

11.2.3 電荷分散250

11.2.4 環(huán)境條件的影響251

11.3 靜電危害252

11.3.1 靜電荷放電的要求252

11.3.2 最大電荷密度253

11.3.3 最小著(zhù)燃能量253

11.4 測試技術(shù)254

11.4.1 小范圍試驗254

11.4.2 電場(chǎng)254

11.4.3 電荷255

11.4.4 電阻和電荷衰減255

11.4.5 電壓256

11.4.6 靜電釋放256

11.4.7 人體模特實(shí)驗257

11.5 靜電荷的減少258

11.5.1 材料與設計259

11.5.2 制造加工259

11.5.3 整理工藝260

11.6 未來(lái)的趨勢261

11.7 擴展閱讀262

11.7.1 靜電防護信息262

11.7.2 與靜電防護有關(guān)的組織機構263

11.7.3 靜電防護標準與規定263

11.7.4 與靜電防護有關(guān)的設備和測試服務(wù)機構264

參考文獻264

第12章 生化防護271

12.1 前言271

12.1.1 生化戰爭的歷史及目前的危害271

12.1.2 生化武器及其危害272

12.1.3 新出現的危害274

12.2 目前生化防護服和個(gè)體裝備標準274

12.2.1 軍用生化防護服274

12.2.2 民用生化防護服275

12.3 不同類(lèi)型的防護材料276

12.3.1 滲透性材料276

12.3.2 半滲透性材料276

12.3.3 不滲透材料277

12.3.4 選擇性滲透膜材料277

12.4 防護材料設計279

12.4.1 現有材料的防護性能279

12.4.2 防護材料的相容性及一體性280

12.4.3 穿著(zhù)舒適性能和材料耐久性能281

12.4.4 成本因素281

12.5 防護服系統設計281

12.5.1 套裝或一片式防護服281

12.5.2 兩片式防護服282

12.5.3 防護內衣282

12.5.4 多層材料組成防護服282

12.5.5 防護服密封接口、組成和系統282

12.6 生化防護服材料和服裝系統測試與評估283

12.6.1 材料水平測試283

12.6.2 化學(xué)試劑的隔離性能284

12.6.3 化學(xué)反應性能285

12.6.4 生物隔離性能285

12.6.5 生物活性、性能285

12.6.6 物理性能286

12.6.7 濕氣傳遞性能287

12.6.8 耐久性能測試287

12.7 未來(lái)趨勢289

參考文獻289

附錄292

附錄一　化學(xué)戰爭試劑特征292

附錄二　選擇性生物試劑特征299

附錄三　防護手套和鞋子304

附錄四　外套及其他化學(xué)防護服系統304

附錄五　ITAP、STEPO 和其他民用生化防護服系統305

附錄六　有毒工業(yè)化學(xué)品306

第13章　消防服307

13.1　背景介紹307

13.2　不同的任務(wù)與環(huán)境307

13.2.1　不同滅火任務(wù)中的危害308

13.2.2　意外事故統計310

13.3　防護服種類(lèi)310

13.3.1　消防服310

13.3.2　與化學(xué)物質(zhì)接觸和在危險環(huán)境下工作的防護服311

13.3.3　用于不同救援工作的服裝311

13.3.4　標準中制定的規格311

13.4　消防服使用的材料315

13.4.1　外層315

13.4.2　隔熱內襯315

13.4.3　防潮層316

13.4.4　輔助材料316

13.5　設計、尺碼和人體工程學(xué)316

13.6　潤濕對熱防護的影響318

13.7　選擇、使用和保養319

13.8　未來(lái)趨勢320

13.8.1　測試方法的發(fā)展320

13.8.2　智能織物的可能性321

13.8.3　結合可穿戴電子技術(shù)的服裝321

13.9　結論321

參考文獻321

第14章　防刺服329

14.1　背景介紹329

14.2　防刺服的歷史329

14.3　警用護具330

14.4　利器的穿刺性能332

14.5　刀具的刺割機理334

14.6　刀具防護設計原理336

14.7　防護等級337

14.8　測試方法339

14.8.1　刀具的性能342

14.8.2　刀柄342

14.8.3　刺割的速度和力342

14.8.4　被攻擊者應對沖擊的方式342

14.9　防刺服的結構344

14.10　未來(lái)趨勢347

參考文獻347

第15章　飛行服349

15.1　背景介紹349

15.2　飛行操作時(shí)的危害349

15.2.1　飛機墜毀與火災349

15.2.2　其他危害350

15.3　飛行服的性能要求351

15.3.1　安全與防護性能352

15.3.2　舒適與活動(dòng)自由度353

15.3.3　熱舒適與熱應變性能353

15.3.4　其他功能需求354

15.4　滿(mǎn)足飛行服防護需求材料的作用354

15.5　服裝設計參數的作用356

15.5.1　空氣層的存在357

15.5.2　分層的影響358

15.5.3　服裝開(kāi)閉系統358

15.5.4　抗浸潤飛行服和冷卻機制359

15.5.5　抗重力服359

15.6　未來(lái)趨勢360

15.7　結論360

參考文獻361

第16章　石油和天然氣行業(yè)工人防護服367

16.1　簡(jiǎn)介367

16.2　工作環(huán)境中的危害367

16.3　防護服的要求與性能369

16.3.1　閃燃防護369

16.3.2　熱防護服的靜電性能371

16.3.3　對蒸汽和冷凝水的防護372

16.4　熱防護服的保養373

16.5　未來(lái)的發(fā)展趨勢375

參考文獻376