A第七章:防电磁辐射纺织品.ppt
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1、第七章: 防电磁辐射纺织品,主讲:蓝广芊,纺织品的功能化,适应了人们生活方式的变化和追求健康、舒适、增值的预期,为人们完美的生活提供更多的选择,是纺织产品技术进步的方向,是提高纺织产品档次和附加值的有效途径之一。 近年来,随着科学进步和经济发展,功能性纺织品的种类日益增多,功能性纺织品行业迅速发展成为一个重要的高新技术产业。本文主要介绍的防电磁辐射纺织品。,主要内容,1 电磁辐射的基本知识 2 防电磁辐射的原理 3 防辐射面料的相关知识 4 防电磁辐射纺织品分类 5 防辐射材料的应用 6 防辐射材料今后的发展趋势,1 电磁辐射的基本知识,1.1 电磁辐射的基本概念 1.2 常见的电磁辐射源 1
2、.3 电磁辐射原理 1.4 电磁辐射的危害,1.1 电磁辐射的基本概念,所谓电磁波辐射,是指能量以电磁波形式在空间传播的物理现象。分为电离辐射和非电离辐射,电离辐射如X射线,Y射线,及其他宇宙射线等;非电离辐射包括紫外线、可见光、红外线及微波、超短波、短波、中波和长波等射频电磁场和高频及低频电磁场。,1.2 常见的电磁辐射源,天然型电磁辐射源: 雷电、火山爆发、地震以及由太阳黑子活动引起的磁暴等。 人工型电磁辐射源: 广播、电视发射台及通讯设备; 雷达系统、地球卫星通信设备; 工业、科研、医疗用射频设备; 大型发电站、高压输配电线及数以千计的电动机等电力系统设备; 电气化铁路、地铁列车等交通系
3、统设备; 微波炉、电视机、电冰箱、计算机、空调、电热毯和吹风机等各类家用电器等。,1.2 常见的电磁辐射源,1.2 常见的电磁辐射源,1.3 电磁辐射的原理,电磁波是空间一点电磁波源产生交变的电场或交变磁场,交变的电场在其周围激发磁场,交变的磁场又能在其周围激发漩涡形电场,这种电场和磁场交替产生,并在空气中传播便形成了电磁波。电磁波的传播示意图如图1-1所示。,图1-1电磁波的传播示意图,电磁辐射是物质的一种运动形式,是能量以电磁波形式由发射源发射到空间的现象,或解释为能量以电磁波形式在空间传播。电磁辐射具有波的一般特征,按其波长、频率排列成若干频率段,形成电磁波谱。波长愈短,频率愈高,辐射的
4、能量愈大,危害越大。整个电磁波谱包括极低频、低频、无线电频率、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线。,1.4 电磁辐射的危害,电磁辐射危害人体的机理主要是热效应、非热效应和自由基连锁效应等。 1.热效应:人体70%以上是水,水分子受到电磁波辐射后相互摩擦,引起机体升温,从而影响到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磁场,它们是稳定和有序的,一旦受到外界电磁场的干扰,处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏,人体也会遭受损伤。比如手机辐射等 。,3.从现在关于氧化应激的机理发现:过量的辐射是使人体产生了更多的自由基。自由基,化学上也称为“游离基”,是含有一个不成对
5、电子的原子团。由于原子形成分子时,化学键中电子必须成对出现,因此自由基就到处夺取其他物质的一个电子,使自己形成稳定的物质。在化学中,这种现象称为“氧化”。我们生物体系主要遇到的是氧自由基,例如超氧阴离子自由基、羟自由基、脂氧自由基、二氧化氮和一氧化氮自由基。加上过氧化氢、单线态氧和臭氧,通称活性氧。,体内活性氧自由基具有一定的功能,如免疫和信号传导过程。但过量辐射、空气污染等产生过多的活性氧自由基就会有破坏行为,自由基不光自身去破坏游离电子,而且会损坏正常的细胞,使正常的细胞又产生新的自由基,新的自由基再去破坏正常的细胞产生新的自由基,从而形成自由基连锁反应,自由基连锁反应导致人体正常细胞、组
6、织、器官的损坏。这个自由基连锁反应破坏过程叫氧化应激也称氧化损伤。,过量的辐射引起的自由基连锁反应从而引发多种氧化应激类和代谢类疾病:如上述的心血管病、糖尿病、癌突变(肿瘤)外,还有心脏病、老年痴呆症、帕金森病、痛风、尿酸高、类风湿性关节炎等疾病。所以说过量的辐射都会使人体产生更多活性氧自由基,使核酸突变,从而导致了人类加速衰老和更快、更高的患病几率。预防措施除了远离过多的接触辐射以外,还应该积极补充下文提到不限于下文提到的抗氧化剂如维生素C、维生素E、-胡萝卜素、番茄红素、葡萄籽、虾青素(英文称Astaxanthin,简称ASTA)等。,电磁波对人体的主要危害 1、可使人体血液循环系统功能紊
7、乱,心血管系统症状表现为:心悸、头痛、头昏、头胀、心跳胸闷、心动过缓、心搏血量减少、窦性心律不齐、白血球减少、血小板减少、血压降低、白血病、高血压等。 2、可能使中枢神经系统功能发生变化,出现混身酸痛,条件性发射活动受阻、手脚麻木、记忆力减退。 3、会导致生育期男女性功能减退,男性精子减少、男性不育症、妇女内分泌紊乱、月经失调。,4、直接影响胎儿的生长发育,会阻止胚胎早期的细胞分裂,甚至造成细胞死亡,同时还会阻止胎盘的正常发育,妊娠头三个月危害更大。可能会导致流产或胎儿肢体残缺和畸形;损伤中枢神经,导致婴儿智力低下,甚至造成痴呆,严重的会引起染色体畸变、怪胎、死胎、遗传性疾病等等。 5、直接影
8、响儿童组织发育,骨骼发育,眼晶体、视网膜、视力下降。 6、抵抗力差的老年人,长期在电磁场作用下,易出现失眠多梦、疲倦乏力、口干舌燥、周身不适、嗜睡、食欲不良、耳鸣,老年痴呆症,健忘症,神经衰弱、大脑机能障碍。 7、对血液、淋巴液和细胞原生质发生改变,影响人体的循环系统和代谢功能,严重的还会诱发癌症,并会加速人体癌细胞增殖,引起癌突变。 8、身上带心脏起搏器、金属移植件者特别要注意做好防电磁辐射工作。,2 防电磁辐射的原理,防电磁辐射是利用电磁屏蔽等方法抑制电磁干扰,一般是利用导电或导磁性材料将电磁辐射限制在某一规定的范围,按其原理分为电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁场屏蔽。无论何种屏蔽,实际上都是研究
9、电磁场在各种具体的局部空间如何分配的问题。实际应用中要根据场源的不同选用不同的屏蔽方法。,防电磁辐射纺织品的屏蔽原理 总屏蔽效果 SE = R + A + B 反射 吸收 内反射 屏蔽方式 反射方式 吸收方式,2 防电磁辐射的原理,2.1 静电屏蔽 2.2 磁场屏蔽 2.3 电磁屏蔽,2.1 静电屏蔽,在静电场中,导体处于静电平衡状态,静电屏蔽分为外电场屏蔽和内电场屏蔽,是设法使电力线终止于屏蔽体表面上,抑制静电场的影响。其屏蔽体需具备导体空腔和良好接地两个基本条件。,2.2 磁场屏蔽,低频磁场屏蔽机理是利用高导磁性材料低磁阻特性,使磁场通过磁阻小的通路时不易扩散到周围空间去,从而起到防磁场辐
10、射的作用。磁屏蔽材料的磁阻与其磁导率成反比,磁导率越大,磁阻越小。高频磁场屏蔽室利用良导体中感应电流产生的反向磁场抵消源磁场的变化。,2.3 电磁屏蔽,一般是指对10kHz以上的交变电磁场的屏蔽,利用金属和磁性材料同时抑制或削弱电场和磁场,对电磁波进行隔离,有效控制电磁波从一个区域想另一个区域的辐射传播。交变电磁场中,电场和磁场总是同时存在同一个空间中,必须同时考虑电场和磁场的屏蔽。由于其频率不同,交变的干扰效应区也不同,实际中需要区别对待。,3 防辐射面料的相关知识,3.1 防辐射面料的分类和原理 3.2 防辐射效果的检验、测试 3.3 防辐射面料在市场上的应用和商机 3.4 目前防辐射面料
11、的局限性,防辐射面料的含义: 能有效防止电磁波辐射的新型服装材料。(目前对这一新型材料防辐射的研究仅仅是防止电磁波辐射这一领域,它同时还具有抗静电,防止和阻挡部分x光、紫外线等功用。),3.1 防辐射面料的分类和原理,目前防电磁波辐射面料主要有以下五种生产技术: 1、织物的金属化镀层技术,主要是将金属镀到织物上,目前的技术以化学镀为主,金属以银.铜.镍等一种或多种的金属镀层为主,此种技术在工业领域内应用较多,一般多用于电器机设备的电磁波屏蔽及防干扰方面。产品效能是屏蔽效能很好,大多能超过60db甚至更高,但是产品的特点是金属质感严重,耐氧化性较差,长期使用产颜色会变暗,变深,此外其奈摩擦性也较
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