《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。

內容提要
7 w& v  @9 j/ J6 i8 _/ A當今，人們對紡織品的要求不僅僅滿足于美觀和舒適，隨著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》在敘述防護服發展歷史及設計原理的基礎上，針對不同種類的防護服進行了較為全面的介紹，這里涉及的防護服種類包括化學防護服、抗紫外線防護服、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，在相應章節總結了上述防護服的防護機理、加工技術及檢測方法。
- h, U8 _: L: E0 b# `+ l$ t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人員，提供此方面的信息，以供參考，同時也可作為紡織等相關專業的本科生和研究生教學或自學參考教材。

目  錄

第1章 防護服概況1

1.1 背景介紹1

1.2 市場前景1

1.3 產品分類2

1.3.1 消防服3

1.3.2 熱/冷防護服3

1.3.3 化學防護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 視覺防護9

1.4 材料和技術9

1.4.1 纖維及紗線10

1.4.2 織物11

1.4.3 后整理13

1.4.4 縫合、黏合13

1.5 個人防護服的未來趨勢13

1.5.1 極具舒適性的高性能服裝13

1.5.2 納米技術14

1.5.3 生物技術15

1.5.4 電子技術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潛在需求24

2.1.2 相關領域標準工作的基礎/目標26

2.1.3 標準的主要分類27

2.2 需求28

2.2.1 社會和技術的因素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 歐盟類檢測38

2.4.2 制造商的責任39

2.4.3 產品質量管理和風險評估40

2.5 未來趨勢41

2.6 進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的各種會議42

2.6.2 世界組織機構42

參考文獻44

第3章 時尚與功能——影響防護服設計及使用的因素46
8 t  ?& ]# M: `/ m! ~3.1 背景介紹46
  V4 |" p) x: f, x3.2 影響設計開發過程的因素47
" R0 U) y; b% S/ `) f3.2.1 時尚流行因素47
3.2.2 功能設計和時尚設計48
3.2.3 防護服開發設計過程模型50
, q2 q7 }4 i( P- K( o0 c3.2.4 防護服設計框架52
3.2.5 防護面料的選擇55
: V6 h" o3 w7 Z. Z# V5 V: l3.3 服裝系統和功能55
0 E4 C/ p* K" @% f: N) [8 y5 y/ ^3.3.1 服裝系統和防護55
2 ~9 n3 _; n% j1 O+ D3 n3.3.2 服裝系統深度剖析57
0 Y  p/ e- {& e0 P3.4 時尚和功能的協調一致60
3.4.1 市場和評估60
3.4.2 案例分析60
3.5 未來的趨勢62
+ C- A; _; Q; x3 u3.6 擴展閱讀64
6 K7 q0 ]# C6 X/ B參考文獻65
" ]* e; q6 o( L: u$ [第4章 防護用纖維與織物67
4.1 背景介紹67
4.1.1 纖維類型綜述67
2 {1 T$ {7 B5 X8 {2 o% J4.1.2 細度和力學性能的單位68
4.1.3 纖維素、蛋白質和合成纖維69
4.1.4 蜘蛛絲69
! E) _! A3 R6 i) J7 h% o' n) }& }- O4.1.5 性能比較70
4.2 高彈纖維71
0 X. ^  s- t' j, g1 `4.2.1 能量吸收71
4.2.2 錦綸72
4.2.3 滌綸72
9 l4 |5 C+ G, M. c# |4 t0 }2 ~" i% i4.3 碳纖維73
4.3.1 石墨纖維73
4.3.2 其他類型的碳纖維74
5 T7 q) k. H, c" o1 F4.4 芳綸及相關纖維74
4.4.1 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
% y" z, @- p* x; g/ {- z( f) J& k4.4.4 間位芳綸（Nomex®）76
4.4.5 其他芳香族高?！邚娎w維76
" S) X( |4 n' i0 j4.5 高模聚乙烯纖維77
4.5.1 凝膠紡纖維77
4.5.2 其他高模量聚乙烯纖維78
' f/ O: |0 l0 A  N" D& H4.6 PBO和M5纖維78
4.6.1 聚苯并唑纖維（PBO）78
7 p2 J- {& a( R- H- [! D6 c4.6.2 PIPD或M5纖維79
/ D% g3 C  Q& h; J. F4.7 無機纖維79
4.7.1 無機纖維的一般特征79
; K# g& I$ H8 t1 h) {4.7.2 玻璃纖維79
- u- X2 s9 D" ~8 c6 o" O4 G4.7.3 陶瓷纖維80
4.8 具有防護功能的纖維81
9 r  Z2 ^+ U9 |& e) g5 Z; u6 H4.8.1 概述81
7 @, V7 H' ~* {+ j/ q- N4.8.2 耐化學腐蝕纖維82
+ P- C! m7 L8 e- n1 J2 T* X6 O4.8.3 耐熱纖維83
( j, {; W& ~5 w* W& ]5 S4.9 納米纖維85
4.9.1 纖維細度85
4.9.2 靜電紡絲85
4.9.3 碳納米管86
4.10 從纖維到織物87
, F4 j! x' g2 |' Z: ?4 r4.10.1 非織造布87
/ ^. q' A2 h% s8 H4.10.2 紗線87
4.10.3 機織物88
4.10.4 編織90
0 T3 a. |1 L1 {4.10.5 針織90
3 J2 g7 |! H2 p" a4.10.6 織物后加工92
4.10.7 復合材料93
/ @. t5 ]$ N. |# }參考文獻93

3 b. Q1 t$ Q' q( r9 u1 `7 q

第5章　防護用技術紡織品97

5.1　背景介紹97

5.2　技術紡織品97

5.2.1　纖維99

5.2.2　紗線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　環境危害及火災110

5.6.1　環境危害110

5.6.2　火災110

5.7　化學和生物危害111

5.7.1　化學危害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　未來趨勢114

參考文獻114

第6章　用暖體假人評價防護服性能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　可活動的假人125

6.7　假人測試與織物測試126

6.8　瞬態條件下的假人試驗127

6.9　結束語127

參考文獻127

第7章　化學防護131

7.1　背景介紹131

7.2　化學防護服的分類131

7.2.1　按設計特征進行分類131

7.2.2　按性能特征進行分類132

7.2.3　按使用壽命特征進行分類133

7.2.4　化學防護服的整體分類135

7.3　服裝類型、材料、設計特征和尺寸135

7.3.1　服裝材料類型136

7.3.2　服裝材料137

7.3.3　服裝設計特點139

7.3.4　服裝尺寸標注142

7.4　服裝材料耐化學性能測試143

7.4.1　耐化學降解性能測試143

7.4.2　抗化學液體滲透性能測試145

7.4.3　穿透性能測試150

7.5　化學防護服的整體性能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　化學防護服的其他性能160

7.6.1　化學防護服材料的物理性能160

7.6.2　化學防護服的人體工程學性能162

7.7　化學防護服的規格和分類標準163

7.8　總結164

參考文獻165

附錄：各類與化學防護有關的標準168

第8章　防紫外線紡織品175

8.1　前言175

8.2　紫外線輻射176

8.3　紡織品防紫外線性能的評價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　防紫外線紡織品的有關標準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　防紫外線紡織品182

8.5.1　纖維化學性質與紫外線防護182

8.5.2　織物結構和紫外線防護183

8.5.3　顏色和紫外線防護185

8.5.4　添加劑和紫外防護186

8.5.5　拉伸與紫外線防護187

8.5.6　吸濕和紫外線防護188

8.5.7　洗滌對紫外線防護性能的影響188

8.6　未來發展趨勢189

參考文獻190

第9章 呼吸道防護195

9.1 背景介紹195

9.2 過濾理論196

9.2.1 纖維束結構中的速度場196

9.2.2 過濾的效率200

9.2.3 單纖維過濾機理201

9.3 描述呼吸阻力的理論206

9.4 用于呼吸道防護過濾材料的生產方法207

9.4.1 非織造過濾材料的分類207

9.4.2 用于呼吸道保護非織造布的生產技術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 硬質防彈衣229

10.3.2 軟質防彈衣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 美國國家司法學會（NIJ）對防彈衣的測試方法235

10.6.1 美國國家司法學會（NIJ）防彈衣測試標準的簡短歷史235

10.6.2 國家司法研究所（NIJ）對防彈衣的分類方法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 最小著燃能量253

11.4 測試技術254

11.4.1 小范圍試驗254

11.4.2 電場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 與靜電防護有關的設備和測試服務機構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 化學試劑的隔離性能284

12.6.3 化學反應性能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 未來趨勢289

參考文獻289

附錄292

附錄一　化學戰爭試劑特征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　有毒工業化學品306

第13章　消防服307

13.1　背景介紹307

13.2　不同的任務與環境307

13.2.1　不同滅火任務中的危害308

13.2.2　意外事故統計310

13.3　防護服種類310

13.3.1　消防服310

13.3.2　與化學物質接觸和在危險環境下工作的防護服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　未來趨勢320

13.8.1　測試方法的發展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　未來趨勢360

15.7　結論360

參考文獻361

第16章　石油和天然氣行業工人防護服367

16.1　簡介367

16.2　工作環境中的危害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　未來的發展趨勢375

參考文獻376